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高考物理二轮考点精练专题11.6《光敏电阻热敏电阻引起的理想变压器动态变化》(含答案解析)
展开一.选择题
1.(多选)(2017·广州模拟)如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则( )
A.电压表的示数为22 V
B.在天逐渐变黑的过程中,电流表○的示数变小
C.在天逐渐变黑的过程中,电流表○的示数变大
D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小
【参考答案】BD
2.(多选)(2017·杭州模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt V,则( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22 V
B.当t= s时,电压表V0的读数为220 V[来源:Z。xx。k.Com]
C.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小[来源:学#科#网Z#X#X#K]
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小
【参考答案】BC
【名师解析】当单刀双掷开关与a连接时,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,副线圈输出电压为U2=22 V,但电压表V1示数小于U2,故A错误;当t= s时,电压表V0的读数为有效值220 V,故B正确;单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,滑动变阻器的电阻变大,电路的总电阻变大,由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的,所以电流表示数变小,电压表V1示数变大,故C正确;当单刀双掷开关由a扳向b时,理想变压器原、副线圈的匝数比变为5∶1,副线圈输出电压U2变大,电流表和电压表V1的示数均变大,故D错误。
3.(2016·四川绵阳二诊)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶2,原线圈接电压随时间变化规律为u=220 sin 100πt(V)的交流电源,、、是三个理想电流表,D为理想二极管,R1是滑动变阻器,定值电阻R2=R3=220 Ω,则( )
A.电流表的示数为1.0 A
B.电流表的示数为2.0 A[来源:学&科&网]
C.滑动变阻器R1的滑片向下滑动时,电流表的示数将变小
D.滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,变压器输入功率增大
【参考答案】B
4.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为9 V
B.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin 50πt V
C.R′处温度升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4
【参考答案】A
5.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=4∶1,原线圈a、b间接一电压为u=220sin 100πt(V)的电源,灯泡L标有“36 V 18 W”字样,当滑动变阻器R的滑动触头处在某位置时,电流表示数为0.25 A,灯泡L刚好正常发光,则( )
A.流经灯泡L的交变电流的频率为100 Hz
B.定值电阻R0的阻值为19 Ω
C.滑动变阻器R消耗的功率为36 W
D.若将滑动变阻器R的滑动触头向下滑动,则灯泡L的亮度变暗
【参考答案】BD
【名师解析】由ω=2πf得100π rad/s=2πf,解得f=50 Hz,A错误;U2=U1=55 V,I2=I1=1 A,R0
两端的电压U0=55 V-36 V=19 V,R0== Ω=19 Ω,B正确.IR=I2-IL=1 A-0.5 A=0.5 A,R上消耗的功率PR=IRU=0.5×36 W=18 W,C错误.滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时,L两端的电压减小,由PL=得PL减小,灯泡L变暗,D正确.
6.(2016·辽宁五校联考)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是( )
A.输入电压u的表达式u=20 sin 50πt(V)
B.只断开S2后,L1、L2均正常发光
C.只断开S2后,原线圈的输入功率减小
D.若将S1换接到2,R消耗的电功率为0.8 W
【参考答案】CD
7.(2016·江苏南京三校高三联考)如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶11,L是自感系数较大的线圈,在变压器的原线圈两端加上如图乙所示的交变电压时,灯泡正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u=200 sin 100 πt(V)[来源:ZX]
B.变压器副线圈两端的电压为220 V
C.若仅将变阻器的滑片P向下滑动,灯泡将变亮
D.若仅图乙中交变电压的周期变大,灯泡将变暗
【参考答案】AD
8.(2016高考天津理综物理)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是
A、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大
B、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大
C、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大
D、若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大
【参考答案】B
【命题意图】本题考查变压器动态变化及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识分析解决问题的能力。
【解题思路】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,变压器副线圈的负载总等效电阻增大,R1中电流减小,R1两端电压减小,电压表示数变大,R1消耗的电功率变小,选项A错误B正确。当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,变压器副线圈输出电流减小,输出功率减小,根据变压器输入功率等于输出功率,变压器输入功率减小,电流表A1示数变小,选项C错误。若闭合开关S,则R1中电流增大,R1两端电压增大,电压表示数减小,电流表A2示数减小,电流表A1示数变大,选项D错误。
【光速解法】对于动态电路,可运用“串反并同”快速解答。当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,与其串联的电阻R1中电流减小(串反),与其并联的电流表A2中电流增大(并同)。电压表示数变大,由此可快速得出选项B正确。
9.(2016高考海南物理)图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1,RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。下列说法正确的是
A.变压器输入、输出功率之比为4∶1
B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4
C.u随t变化的规律为u=51sin(50πt) (国际单位制)
D.若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大
【参考答案】BD
10.如图甲所示,变压器原、副线圈的匝数比为55∶9,L1、L2、L3为三只规格均为“36 V,18 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压的u-t图象如图8中乙所示。则以下说法中正确的是( )[来源:学,科,网Z,X,X,K]
A.电压表的示数为220 V
B.当闭合开关S时,三只灯泡均能正常发光
C.当闭合开关S时,电流表的示数为1.5 A
D.当断开开关S时,变压器的输出功率变小
【参考答案】BCD
11.如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则( )
A.电压表的示数为22 V
B.在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小
C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大
D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小
【参考答案】BD
【名师解析】原线圈中的输入电压为220 V,由原、副线圈的匝数比可得,副线圈中电压表的示数为22 V;在天逐渐变黑的过程中,光敏电阻的阻值变大,由于电压不变,所以电流表A2的示数变小,则原线圈中电流表A1的示数变小,输入功率也变小。综上分析可知,选项B、D正确。
12.如图,理想变压器原线圈输入电压u=Umsin ωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器,V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是( )
A.I1和I2表示电流的瞬时值
B.U1和U2表示电压的最大值
C.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大
D.滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小
【参考答案】C
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