2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí)第二篇題型專項(xiàng)突破熱考小題專攻練10變壓器及其應(yīng)用.doc

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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí)第二篇題型專項(xiàng)突破熱考小題專攻練10變壓器及其應(yīng)用 (建議用時(shí)20分鐘)　小題強(qiáng)化練,練就速度和技能,掌握高考得分點(diǎn)! 1.(多選)(xx衡水一模)如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示,則　(　　) A.兩次t=0時(shí)刻線圈的磁通量均為零 B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2 C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25Hz D.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V 【解析】選B、C。在t=0時(shí)刻,線圈一定處在中性面上,此時(shí)磁通量最大,故A錯(cuò)誤;由圖可知,a的周期為410-2s,b的周期為610-2s,則由n=可知,轉(zhuǎn)速與周期成反比,故轉(zhuǎn)速之比為3∶2,故B正確;曲線a的交變電流的頻率f==25Hz,故C正確;曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2,曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是15V,根據(jù)Em=nBSω得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是10V,則有效值為U=V=5V,故D錯(cuò)誤。 2.如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。以下判斷正確的是　(　　) A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為25r/s B.電流表的示數(shù)為10A C.1s內(nèi)線圈中電流方向改變了50次 D.0.01s時(shí)線圈平面與中性面重合 【解析】選B。周期T=0.02s,角速度ω==100πrad/s,轉(zhuǎn)速n==r/s=50r/s,故A錯(cuò)誤;由題圖乙可知交流電電流的最大值是Im=10A,由于電流表的示數(shù)為有效值,故示數(shù)I=A=10A,故B正確;交流電的頻率為50Hz,每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次,故1s內(nèi)線圈中電流方向改變了100次,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;0.01s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,則穿過線圈的磁通量變化最快,磁通量為0,故線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,與中性面垂直,故D錯(cuò)誤。 3.(xx張家界二模)如圖所示,一臺(tái)理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為4∶1,圖中五只電燈完全相同,若L2、L3、L4、L5都能正常發(fā)光,則L1將　(　　) A.一定正常發(fā)光 B.比正常發(fā)光暗一些 C.比正常發(fā)光時(shí)亮,可能燒毀 D.是否正常發(fā)光,因條件不足無法判斷 【解析】選A。因?yàn)長(zhǎng)2、L3、L4、L5都正常發(fā)光,則副線圈電流為4I額,根據(jù)==,可知燈泡L1的電流為I額,所以一定正常發(fā)光,故選項(xiàng)A正確。 4.(多選)(xx金華一模)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。則　(　　) A.副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B.副線圈輸出電壓的有效值約為31V C.P向右移動(dòng)時(shí),原線圈中的電流變小 D.P向右移動(dòng)時(shí),負(fù)載R上的功率變大 【解析】選A、D。理想變壓器原副線圈不會(huì)改變交流電的頻率,所以副線圈輸出電的頻率為f=,由圖可知交流電的周期為0.02s,故頻率為50Hz,故A對(duì)。變壓器原副線圈電壓之比為匝數(shù)比即10∶1,副線圈輸出電壓最大值為31V,正弦交流電最大值等于有效值的倍,故輸出有效值約為22V,故B錯(cuò)。P向右移動(dòng)時(shí),電阻變小,輸出電流變大,輸入電流也變大,故C錯(cuò)。由C選項(xiàng)可知輸出電流增大,由電阻R消耗功率P=I2R可知,負(fù)載R上的功率變大,故D對(duì)。 5.(多選)(xx西安二模)如圖所示,理想變壓器原線圈中正弦式交變電源的輸出電壓和電流分別為U1和I1,兩個(gè)副線圈的輸出電壓和電流分別為U2和I2、U3和I3。接在原副線圈中的五個(gè)完全相同的燈泡均正常發(fā)光。則下列表述正確的是　(　　) A.U1∶U2∶U3=1∶1∶2 B.I1∶I2∶I3=1∶2∶1 C.三個(gè)線圈匝數(shù)n1、n2、n3之比為5∶2∶1 D.電源電壓U′與原線圈兩端電壓U1′之比為5∶4 【解析】選B、D。設(shè)燈泡均正常發(fā)光時(shí)的電壓為U,由圖可知,則有:U2=U,U3=2U,理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等,所以輸入的功率為I1U1,輸出的功率為兩個(gè)副線圈的功率的和,所以I1U1=I2U2+I3U3,所以U1∶U2∶U3=4∶1∶2,故A錯(cuò)誤;設(shè)燈泡均正常發(fā)光時(shí)的電流I,由圖可知,則有:I1=I,I2=2I,I3=I;所以有:I1∶I2∶I3=1∶2∶1,故B正確;理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比,由U1∶U2∶U3=4∶1∶2,可知:n1∶n2∶n3=4∶1∶2,故C錯(cuò)誤;根據(jù)原線圈與電燈串聯(lián)電流相等,則有電壓關(guān)系:U′∶U1=5∶4,所以D正確。 6.(xx廈門二模)圖甲的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3∶1,圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象,L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“9V,6W”的相同燈泡,各電表均為理想交流電表,以下說法正確的是　(　　) A.ab輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為　Uab=27sin100πt(V) B.ab輸入端輸入功率Pab=18W C.電流表的示數(shù)為2A,且四只燈泡均能正常發(fā)光 D.斷開K,電壓表V讀數(shù)將變小 【解析】選C。由輸入端交變電壓U的圖象,可知其最大值為27V,有效值是27V,副線圈電壓為:U′=U1=27=9V,所以副線圈三只燈泡均能正常發(fā)光。燈泡的額定電流:I0==A=A,電流表的讀數(shù)為I2=3A=2A,原線圈電流為I1=I2=2A=A,所以原線圈的燈泡也能正常發(fā)光,ab輸入端電壓為Uab=U+U1=9+27=36V,輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為uab=36sin100πt(V),A錯(cuò)誤,C正確;四個(gè)燈泡都正常發(fā)光,所以ab輸入端輸入功率Pab=UabI1=36=24W,故B錯(cuò)誤;若將K斷開,則副線圈上的輸出電流將減小,所以原線圈的輸入電流也減小,則流過燈泡L1的電流減小,L1上消耗的電壓減小,所以原線圈上的電壓將增大,即電壓表V讀數(shù)將變大,故D錯(cuò)誤。 7.(多選)如圖所示,一只理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是10∶1,原線圈接入電壓為220V的照明用電,一只理想二極管和一個(gè)阻值為10Ω的電阻R串聯(lián)接在副線圈上。則以下說法中正確的是　(　　) A.1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為1452J B.電壓表的讀數(shù)約為15.6V C.二極管兩端的最大電壓為22V D.若將R換成一個(gè)阻值大于10Ω的電阻,則電流表讀數(shù)變大 【解析】選A、B。二極管具有單向?qū)щ娦?副線圈兩端電壓為22V,電壓表的讀數(shù)應(yīng)該是副線圈電壓的有效值,由電流熱效應(yīng)知Q==J=1 452 J,故A正確;根據(jù)電流的熱效應(yīng):=T,得U==11≈15.6V,故B正確;二極管兩端的最大電壓應(yīng)該是電壓最大值Um=22V,所以C錯(cuò)誤;若將R換成一個(gè)阻值大于10Ω的電阻,相當(dāng)于增加負(fù)載,輸出功率減小,輸入電壓不變,根據(jù)輸入功率等于輸出功率,則電流表的讀數(shù)變小,所以D錯(cuò)誤。