高考物理考題型集訓(xùn) 第8題 預(yù)測題型2 變壓器及其電路的動態(tài)分析試題

預(yù)測題型2變壓器及其電路的動態(tài)分析1．(2015·武漢四月調(diào)研)心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻R0串聯(lián)，如圖1所示．心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接．在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，將可變電阻R的阻值調(diào)大的過程中()圖1A．通過原線圈的電流不變，通過副線圈的電流不變B．通過原線圈的電流不變，通過副線圈的電流變小C．通過原線圈的電流變小，通過副線圈的電流變小D．通過原線圈的電流變大，通過副線圈的電流變大2．(2015·揚(yáng)州模擬)如圖2所示，在A、B間接入正弦交流電U1＝220V，通過理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R＝20Ω的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無窮大，變壓器原線圈n1＝110匝，副線圈n2＝20匝，Q為副線圈正中央抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P，則()圖2A．U0＝40eq\r(2)V，P＝80WB．U0＝40V，P＝80WC．U0＝40eq\r(2)V，P＝20WD．U0＝40V，P＝20W3．(2015·北京昌平區(qū)二模)如圖3甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，R1＝R2＝20Ω，C為電容器．已知加在原線圈兩端的正弦式交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則()圖3A．交流電的頻率為100HzB．副線圈中交流電壓表的示數(shù)為20eq\r(2)VC．電阻R1消耗的電功率為20WD．通過R2的電流始終為零4．(2015·安徽理綜·16)如圖4所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器．現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說法正確的是()圖4A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大C．該變壓器起升壓作用D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動5．(2015·菏澤二模)如圖5甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，原線圈輸入如圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻(其阻值隨溫度的升高而減小)．下列說法中正確的是()圖5A．圖乙中電壓的有效值為110VB．電壓表的示數(shù)為44VC．R處出現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)減小D．R處出現(xiàn)火警時，電阻R0消耗的電功率增大6．(多選)(2015·長沙4月模擬)如圖6所示電路，一理想變壓器的原線圈a、b間接電壓為u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流電源，R0為定值電阻，當(dāng)滑動變阻器R的滑片處在某位置時，燈泡L剛好正常發(fā)光，則()圖6A．流過燈泡L的交變電流的頻率跟變壓器的原、副線圈匝數(shù)比無關(guān)，為100HzB．將R的滑片向上滑稍許，燈泡L的亮度不變C．將R的滑片向下滑稍許，變壓器的輸入功率變大D．將R的滑片向下滑稍許，燈泡L的亮度變暗答案精析預(yù)測題型2變壓器及其電路的動態(tài)分析1．C在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定．在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，輸出電壓U′不變，此時可變電阻R的阻值增大，則輸出電流I′減?。鶕?jù)輸入功率等于輸出功率，輸入電流I變小，故A、B、D錯誤，C正確．2．C[在A、B間接入正弦交流電U1＝220V，變壓器原線圈n1＝110匝，副線圈n2＝20匝，有：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得有效值U2＝40V，而二極管的反向耐壓值至少為U0，它是最大值，所以U0＝40eq\r(2)V，Q為副線圈正中央抽頭，則R兩端電壓為20V，所以R消耗的熱功率為：P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(202,20)W＝20W．]3．C[根據(jù)變壓器原理可知原、副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50Hz，故A錯誤；由圖乙可知原線圈最大電壓為Um＝200eq\r(2)V，有效值為200V，再根據(jù)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知副線圈電壓為20V，電表讀數(shù)為有效值，故為20V，故B錯誤；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系和并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R1的電功率P＝eq\f(U\o\al(2,2),R1)＝eq\f(202,20)W＝20W，故C正確；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過R2和電容器，即電流不為零，故D錯誤．]4．D[由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，故電壓表V1示數(shù)不變，A錯誤；由理想變壓器原理公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)且U1、n1、n2不變，則U2不變，即V2的示數(shù)不變，V3的示數(shù)U3＝U2－I2R0應(yīng)減小，故B錯誤；由公式eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得：eq\f(n1,n2)＝eq\f(ΔI2,ΔI1)＝eq\f(0.8,0.2)＝4，則n1＞n2，該變壓器起降壓作用，故C錯誤；又I2＝eq\f(U2,R0＋R)，I2增大，R應(yīng)減小，故滑片應(yīng)沿c→d方向滑動，故D正確．]5．D[設(shè)將此電壓加在阻值為R的電阻上，電壓的最大值為Um，電壓的有效值為U，有eq\f(\f(\r(2)Um,2)2,R)·eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)·T，代入數(shù)據(jù)得圖乙中電壓的有效值為110eq\r(2)V，故A錯誤．變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈中的電壓之比是5∶1，所以電壓表的示數(shù)為22eq\r(2)V，故B錯誤．R處出現(xiàn)火警時，R的阻值減小，副線圈電流增大，而輸出功率和輸入功率相等，所以原線圈中電流增大，即電流表示數(shù)增大，故C錯誤．R處出現(xiàn)火警時通過R0的電流增大，所以電阻R0消耗的電功率增大，故D正確．]6．CD[流過燈泡的交變電流的頻率與原、副線圈匝數(shù)比無關(guān)，其大小為f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，故A錯誤；匝數(shù)不變時，R的滑片向上滑稍許時，R接入電阻增大，總電阻增大，總電流減小，R0兩端的