（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題十 交變電流 傳感器 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練47

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1、（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題十 交變電流 傳感器 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練47 1．(2017·保定模擬)如圖所示，有一自耦變壓器接在穩(wěn)定的交流電源上，V1、V2為理想電壓表．下列說法中正確的是(　　) A．若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)變大，V2示數(shù)變小 B．若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小 C．若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)增大 D．若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小 [解析]　電壓表V1的示數(shù)由交流電源決定，與其他因素?zé)o關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；F不動(dòng)，變壓器輸出電壓不變，滑片P上滑，副線圈電路總電阻減小，由歐姆定律可知，電流增大

2、，燈泡L功率增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若滑片P不動(dòng)，F(xiàn)下移，副線圈匝數(shù)n2減小，由變壓規(guī)律＝可知，輸出電壓U2減小，由歐姆定律可知，電路總電流減小，故燈泡消耗功率減小、滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． [答案]　D 2．(2017·杭州質(zhì)檢)如圖所示，電路中有五個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓均為36 V，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在五個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2和電源電壓U分別為(　　) A．2∶3　72 V B．3∶2　54 V C．3∶1　180 V D．3∶1　108 V [解析]　設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為I，則副線圈中電流為3I，原線圈中電流為I

3、，由理想變壓器原、副線圈中的電流之比與原、副線圈匝數(shù)之比的關(guān)系可知，n1∶n2＝3∶1，由變壓器原、副線圈兩端的電壓之比與原、副線圈匝數(shù)之比的關(guān)系可知，原線圈兩端電壓為108 V，再加上兩個(gè)燈泡兩端電壓可知U＝180 V，選項(xiàng)C正確． [答案]　C 3．(多選)有一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則(　　) A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大 B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小 C．保持P的位置不動(dòng)，將

4、Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大 D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小 [解析]　保持Q的位置不動(dòng)，副線圈匝數(shù)不變，由＝知U2不變，當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，R變大，由I2＝知I2減小，I1減小，故電流表的讀數(shù)變小，A錯(cuò)誤，B正確；保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)增多，由＝知U2增大，由I2＝知I2增大，I1增大，故電流表的讀數(shù)變大，C正確，D錯(cuò)誤． [答案]　BC 4．(多選)如圖所示為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，變壓器可視為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出功率由1000 W降至250 W．若電阻絲的阻值不變，則調(diào)節(jié)

5、前后(　　) A．副線圈兩端的電壓比為4∶1 B．原線圈輸入電流比為1∶2 C．副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1 D．原線圈輸入功率比為4∶1 [解析]　調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出功率由1000 W降至250 W，而電阻絲的阻值不變，則根據(jù)P＝，可知，輸出電壓減小為原來的一半，在原線圈電壓和匝數(shù)不變的情況下，根據(jù)原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比得副線圈接入匝數(shù)也應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以接入匝?shù)之比為2∶1，副線圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為2∶1，故A、B錯(cuò)誤，C正確；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入功率之比為4∶1，故D正確． [答案]　CD 5．(2

6、017·開封模擬)如圖所示，理想變壓器有兩個(gè)副線圈，匝數(shù)分別為n1和n2，所接負(fù)載4R1＝R2，當(dāng)只閉合S1時(shí)，電流表示數(shù)為1 A，當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為2 A，則n1∶n2為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 [解析]　變壓器原副線圈的磁通量變化率相同，所以U∶U1∶U2＝n∶n1∶n2，根據(jù)能量守恒，輸出功率等于輸入功率，所以只閉合S1時(shí)UI＝，當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，UI′＝＋＝，代入數(shù)據(jù)I＝1 A，I′＝2 A可得U＝4U，即U1∶U2＝1∶2，所以n1∶n2＝1∶2，選項(xiàng)B對． [答案]　B 6．(多選)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)

7、有穩(wěn)定的輸出電壓，該電壓先通過發(fā)電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處用戶附近的降壓變壓器，經(jīng)降壓變壓器降低電壓后再輸送至各用戶，如圖所示．設(shè)變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，隨著用電器增多，用戶消耗的電功率增加，下列說法正確的是(　　) A．發(fā)電機(jī)的輸出電流變小 B．高壓輸電線路的功率損失變大 C．降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小 D．升壓變壓器副線圈兩端的電壓變大 [解析]　用電高峰期用電器增多，降壓變壓器的輸出電流增大，由變壓器原副線圈電流關(guān)系可知輸電線上的電流I增大，發(fā)電機(jī)的輸出電流變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線路上損失的功率P損＝I2r，r為輸電線路電

8、阻，故P損變大，選項(xiàng)B正確；升壓變壓器副線圈的輸出電壓U2只與輸入電壓U1及原、副線圈匝數(shù)比有關(guān)，即升壓變壓器副線圈兩端的電壓不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3＝U2－U損，U損＝Ir，I增大，U損增大，故U3減小，由理想變壓器原副線圈的電壓關(guān)系可知降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小，選項(xiàng)C正確． [答案]　BC 7．(2017·黑龍江大慶質(zhì)檢)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖甲中電表均為理想電表，定值電阻R＝10 Ω，其余電阻均不計(jì)．從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)單刀

9、雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為31.1 V B．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時(shí)，電流表的示數(shù)為4.4 A C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出的交變電流的頻率增大 D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，原線圈的輸入功率變小 [解析]　當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，根據(jù)＝，副線圈兩端電壓的有效值U2＝22 V，電壓表顯示的是有效值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時(shí)，根據(jù)＝，U2＝44 V，因I2＝＝4.4 A，電流表顯示的是有效值，讀數(shù)為4.4 A，選項(xiàng)B正確；變壓器副線圈中的交變電流的頻率始終與原線圈中的交變電流的頻率相等，與線圈匝數(shù)無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)單

10、刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈兩端電壓增大，輸出功率增大，則原線圈的輸入功率也變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　B 8．(2017·天津一模)中國已投產(chǎn)運(yùn)行的1000 kV特高壓輸電，是目前世界上電壓最高的輸電工程．假設(shè)甲、乙兩地原來用500 kV的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000 kV特高壓輸電，不考慮其他因素的影響．則(　　) A．送電電流變?yōu)樵瓉淼?倍 B．輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?倍 C．輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼? D．輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼? [解析]　根據(jù)輸送電功率P輸＝U輸I輸及P輸不變可知，送電電流I輸＝P輸/U

11、輸∝1/U輸，當(dāng)U輸變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，I輸變?yōu)樵瓉淼模x項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線上降落的電壓U降＝I輸R降∝I輸，所以，當(dāng)送電電流變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，輸電線上降落的電壓也變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；輸電線上損耗的電功率P損＝IR降∝I，所以輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼模x項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　C [素能培養(yǎng)] 9．(多選)(2017·湖南衡陽聯(lián)考)在如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，a、b兩端接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，圖甲中電壓表和電流表均為理想電表，D為理想二極管，R0為定值電阻，L為電阻恒定的指示燈，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高

12、而減小．下列說法中正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)為22 V B．當(dāng)RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電壓表示數(shù)將變大 C．當(dāng)RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電流表示數(shù)將變大 D．當(dāng)RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，指示燈L將變暗 [解析]　由題圖乙可知，電源兩端電壓的有效值為 V＝220 V，由于二極管的作用，原線圈兩端電壓的有效值為 V＝110 V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，根據(jù)＝可知，U2＝11 V，電壓表的示數(shù)為11 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線圈兩端的電壓由原線圈兩端的電壓決定，原線圈兩端電壓不變，則電壓表示數(shù)不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，并聯(lián)部分電阻變小，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，指示燈L兩端的電壓減小，指

13、示燈L將變暗，選項(xiàng)D正確；副線圈兩端的總電阻減小，副線圈電流變大，則原線圈電流變大，電流表示數(shù)將變大，選項(xiàng)C正確． [答案]　CD 10．(2017·西安八校聯(lián)考)如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，電阻R1＝R2＝25 Ω，D為理想二極管，原線圈接u＝220sin100πt(V)的交流電，則(　　) A．交流電的頻率為100 Hz B．通過R2的電流為1 A C．通過R2的電流為 A D．變壓器的輸入功率為200 W [解析]　由原線圈交流電瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交變電流的頻率f＝＝＝50 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)；由理想變壓器變壓規(guī)律＝可知，輸出電壓U2＝

14、50 V，由理想二極管單向?qū)щ娦钥芍蛔冸娏髅總€(gè)周期只有一半時(shí)間有電流通過R2，由交變電流的熱效應(yīng)可知，·＝·T?U＝U2＝25 V，由歐姆定律可知，通過R2的電流為 A，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確；其功率P2＝UI＝50 W，而電阻R1的電功率P1＝＝100 W，由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，變壓器的輸入功率為P＝P1＋P2＝150 W，D項(xiàng)錯(cuò)． [答案]　C 11．(多選)如圖甲所示是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為如圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，為交流電壓表．當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000 V時(shí)，

15、就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w，以下判斷正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)等于5 V B．電壓表的示數(shù)等于 V C．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是>1000 D．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是<1000 [解析]　由題圖乙知，交流電壓的最大值Um＝5 V，所以電壓表的示數(shù)U＝＝ V，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；根據(jù)＝，得＝，變壓器副線圈電壓的最大值U2m＝5000 V時(shí)，有效值U2＝＝ V，所以點(diǎn)火的條件>＝1000，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　BC 12．(2016·全國卷Ⅰ)一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω、1 Ω和4 Ω，?為理想交流電

16、流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 [解析]　設(shè)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為k，根據(jù)題述，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)為I，則由閉合電路歐姆定律得，U＝IR1＋U1.由變壓公式U1/U2＝k及功率關(guān)系U1I＝U2I2，可得I2/I＝k，即副線圈輸出電流為I2＝kI，U2＝I2(R2＋R3)＝kI(R2＋R3)．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為4I，則有U＝4IR1＋U1′.由變壓器公式U1′/U2′＝k及功率關(guān)系U1′·4I＝U2

17、′I2′，可得I2′/(4I)＝k，即副線圈輸出電流為I2′＝4kI，U2′＝I2′R2＝4kIR2；聯(lián)立解得k＝3，選項(xiàng)B正確． [答案]　B 13．(多選)(2018·黑龍江牡丹江模擬)圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 Ω.降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時(shí)其阻值變?。妷罕鞻顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)．未出現(xiàn)火警時(shí)，升壓變壓器的輸入功率為750 kW.下列說法中正確的有(　　) A．降壓

18、變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 Hz B．遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180 kW C．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V的示數(shù)變大 D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，輸電線上的電流變大 [解析]　由題圖乙知交變電流的周期為0.02 s，所以頻率為50 Hz，A正確；由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25000 V，所以輸電線中的電流為I＝＝30 A，輸電線上電壓降為ΔU＝I/R＝30×100 V＝3000 V，輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔUI＝90 kW，B錯(cuò)誤；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)其阻值減小，副線圈中電流增大，定值電阻的分

19、壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小，C錯(cuò)誤；副線圈電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線上的電流變大，D正確． [答案]　AD 14．(多選)(2017·云南十一校聯(lián)考)理想變壓器原線圈a的匝數(shù)n1＝200，副線圈b的匝數(shù)n2＝100，線圈a接在u＝44·sin100πt(V)的交流電源上，“12 V　6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光．電阻R2＝16 Ω，電壓表為理想電表．下列說法正確的是(　　) A．交變電流的頻率為50 Hz B．電壓表的示數(shù)為22 V C．R1消耗的功率是1 W D．穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為 Wb/s [解析]　原線圈a接在u＝44·sin100πt(V)的

20、交流電源上，由100π＝2πf可得交變電流頻率f＝50 Hz，選項(xiàng)A正確；由題意可知燈泡兩端電壓為12 V，燈泡中電流為I2＝＝0.5 A，電壓表的示數(shù)為U2＝I2R2＋U燈＝0.5×16 V＋12 V＝20 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由理想變壓器的變壓公式，理想變壓器原線圈a的輸入電壓U1＝U2＝40 V，交流電源電壓有效值為U＝44 V，R1兩端電壓UR＝U－U1＝4 V，由理想變壓器變流公式，I1＝I2＝0.25 A，R1消耗的功率是PR＝URI1＝4×0.25 W＝1 W，選項(xiàng)C正確；由變壓器原理和法拉第電磁感應(yīng)定律，U2m＝n2＝20 V，解得穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為＝＝ Wb/s＝ Wb/s，選項(xiàng)D正確． [答案]　ACD