專題11.12 理想變壓器與二極管、電感電容結(jié)合問題-2019年高考物理100考點最新模擬題千題精練(解析版)

1、100考點最新模擬題千題精練11-12第一部分交變電流十二.理想變壓器與二極管、電感電容結(jié)合問題一.選擇題1一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5:1,原線圈接入電壓為220V的正弦交流電，各元件正常工作，一個理想二極管和一個滑動變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示，電壓表和電流表均為理想交流電表.則下列說法正確的是（）原、副線圈中的電流之比為5:1電壓表的讀數(shù)約為44VC若滑動變阻器接入電路的阻值為20Q,則1分鐘產(chǎn)生的熱量為2904JD.若將滑動變阻器的滑片向上滑動，則兩電表讀數(shù)均增大【參考答案】C【窖師解析】理想二極管的特點是正向的電澆通過時電阻很小，反向的電澆通過時電阻很大，認(rèn)為斷路理想

2、二極管的作用是只允許正向的電流通過.由于康副線圈中的電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以電滾之比対1：知玄選項錯誤$原、副線圈的電壓之比和匝數(shù)之比成正比，所以副線圈兩踹電壓為=44V,但二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有敷值的走義有嚳舟耳嗚從而求得電壓表兩端電壓有效值為匸誹V,日選項錯誤；lni產(chǎn)生的熱量為e=yr=2904J,匸選項正確；將滑動變阻器滑片向上滑動，接入電路中的阻值變小但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，電流表的讀數(shù)變?nèi)?D選項錯誤.如圖是手機充電器的內(nèi)部電路核心部分的簡化模型，將變壓器和二極管都視為理想元件，已知變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為20:1，A、B端輸入電壓為U

3、1=22;2sin100nt（V）,對于輸出端CD（OD為副線圈的中心抽頭）（）輸出電壓的有效值為11V輸出電壓的有效值為5.5VCD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為1：2CD端的輸出功率和AB端的輸入功率之比為1：1【參考答案】BD【名師解折】由于陽対副線圈的中心抽頭心丹與UD線圈匝數(shù)之比為牝：1,則線圈少間電壓的最犬值為呼5而本題中的兩個二極管相當(dāng)于把仞之間的交變電壓的員半部分對稱地變?yōu)檎雲(yún)鹋?，這樣交變電流就全部變?yōu)檎?，目周期為原來的一半因而有敢值?.5V,A錯誤，E正確.變壓器島端的輸入功率等于仞端的輸出功率，因而C錯誤，3正確.如圖甲所示，自耦理想變壓器輸入端a、b接入圖乙所

4、示的交流電源，一個二極管和兩個阻值均為R=40Q的負(fù)載電阻接到副線圈的兩端，電壓表和電流表均為理想交流電表當(dāng)滑片位于原線圈中點位置時，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，下列說法正確的是（）*屮t=0.01s時，電壓表示數(shù)為零t=0.015s時，電流表示數(shù)為5.5A閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)增大閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)為16.5A【參考答案】D【名師解析】交流電壓表和電流表示數(shù)均為有效值，因而t=0.01s時，副線圈兩端電壓有效值U2=440V，選項A錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表示數(shù)為11A,選項B錯誤；副線圈電壓取決于原線圈電壓和匝數(shù)比，閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)不變，選項C錯誤；閉合開關(guān)S后，副線圈

5、在一個周期內(nèi)消耗的能量等于原線圈一個周期內(nèi)消耗的能量，即U2+譽2=U1I1T，代入數(shù)據(jù)解得I=33A,而I1n1=I2n2，故2I2=16.5A,選項D正確。如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S,線框的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想電流表A和二極管D。電流表的示數(shù)為I,二極管D具有單向?qū)щ娦裕凑螂娮铻榱?，反向電阻無窮大。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動的角速度為NRSB.4RI導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動的角速度為NRSC.D.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，線框中的磁通量最大，瞬時電動勢為零導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，線框中的磁通量最大，瞬時電動勢最大【參考答案

6、】AC【名師解析】導(dǎo)線框產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢占工=沁、根揭二極管的特點可知，在一個周期內(nèi)有半個周期回踣中有電流，根1E交流電電流的熱效應(yīng)可嚼等氓尋沁解得片鑼，故直正蘿E錯誤：導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，導(dǎo)線框位于中性面處，導(dǎo)線框中的磁通量最大，瞬時電動勢為零，故C正確，D錯誤。5.（2016四川綿陽二診）如圖所示，理想變壓器原、畐U線圈匝數(shù)比n1:n2=1:2,原線圈接電壓隨時間變化規(guī)律為u=22O.；2sin100nt（V）的交流電源，幾、厲、：汗是三個理想電流表，D為理想二極管，R1是滑動變阻器，定值電阻R=R=220Q,貝）電流表爪的示數(shù)為1.0A電流表入的示數(shù)為2.0AC滑動變阻器R1的滑片

7、向下滑動時，電流表的示數(shù)將變小D.滑動變阻器R1的滑片向上滑動時，變壓器輸入功率增大【參考答案】B【容師解析】根16理想變壓器的變壓比等于匝數(shù)比，易知理想變壓器副線圈兩端的電壓為=440V,則護Jl=2-0選項E正確；因為莊三理想二極管串聯(lián)，根據(jù)理想二極管的單向?qū)щ娦?，由焦耳定律可?-rt盃磚喝+Q,解得戸逅L選項A錯誤廠滑動變阻器的滑片向下滑動時，算電阻值變小因副線圈兩端的電壓不變，總電流變大，理想變壓器的輸出功率變大，輸入功率變大，工變大，選項c錯誤滑動變阻器的滑片向上滑動時，其電阻值孌大，因副線圈兩端的電壓不變，總電流孌小，理想變壓器的輸出功率變?。狠斎牍β首冃∵x頃D錯誤它6.（201

8、6江蘇南京三校高三聯(lián)考）如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10:11,L是自感系數(shù)較大的線圈，在變壓器的原線圈兩端加上如圖乙所示的交變電壓時，燈泡正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（）圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u=200sin100t（V）變壓器副線圈兩端的電壓為220V若僅將變阻器的滑片P向下滑動，燈泡將變亮D若僅圖乙中交變電壓的周期變大，燈泡將變暗【參考答案】AD【名師解析】由圖可知，交流電的最大值為200V,周期為0.02s；故交流電的表達式為u=200sin100nt（V）；A項正確；變壓器兩端的電壓為有效值，故電壓為1105V，B項錯誤；燈泡與R并聯(lián)，僅滑動P時燈泡的亮度不變，C

9、項錯誤；若將周期增大，則電感的阻礙作用增強，則燈泡將變暗，D項正確。7如圖所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計），垂直導(dǎo)軌放置金屬棒ab,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好.N、Q端接理想變壓器的初級線圈，理想變壓器的輸出端有三組次級線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C.在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下的勻強磁場,若用IR、Il、Ic分別表示通過R、L和C的電流，則下列判斷中正確的是（）在ab棒勻速運動且ab棒上的電流已達到穩(wěn)定后，工0、IL0、IC=0在ab棒勻速運動且ab棒上的電流已達到穩(wěn)定后，IR=0、IL=0、IC=0若ab棒在某一中心位置附近做往復(fù)

10、運動，則虬和、0、I#0若ab棒勻加速運動，則IR主0、IL工0、IC=0【參考答案】BCD【名師解析】在訪棒勻速運動過程中，訪棒產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，左邊廂線圈中產(chǎn)生恒定的電澆，形成恒定的磁場穿過右側(cè)的三個副線圈的磁通量不變則副線圈中沒有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，所以IfTI訐譏IT選項遇錯誤B正確.若血棒在某一中心位蚤附近做往復(fù)運動熄線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流副線圈中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生故環(huán)5II利、Ic?0.選項匚正確.若驗棒勻加速運動原線圈中感應(yīng)電流均勻増大，穿過副線圈的血通量均勻増大，副線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，由于電容器有隔直溢的特性F4而電感線圈有通直流的特也丘汕故IE13Ic=0.選項D正確

11、.8如圖所示的理想變壓器，變壓比為1:2,兩電表均為理想電表，滑動變阻器與一理想的二極管串聯(lián)后接入副線圈，已知定值電阻的阻值為R，滑動變阻器的最大阻值也為R，所接交流電源電壓的有效值為10V。則F列說法正確的是閉合電鍵S1和S2，滑動觸頭P向上移動，則電壓表的讀數(shù)不變，電流表的讀數(shù)變小2斷開電鍵3、閉合電鍵S2,滑動觸頭P滑到最上端時，電壓表的示數(shù)為壬U15斷開電鍵S、閉合電鍵s2,滑動觸頭P滑到最上端時，電流表的示數(shù)為UR若滑動觸頭P的位置保持不變，閉合電鍵耳、斷開電鍵S2，電流表的讀數(shù)不變【參考答案】ABmax22【容師解析】閉合電鍵$和邑則原線圈的輸入電壓為S由變壓器的工作黒理可知，副線

12、圈的輸出電壓5不變電壓表的讀數(shù)不孌當(dāng)滑動觸頭向上移動時，滑動變阻器接入電路的總電阻增大，副線圈中的電流血孌小，由卬=舊2可機原線圈中的電流/變小，電流表的讀數(shù)變小，選頃査正確,斷開電鍵矢閉合電鍵邑當(dāng)滑動觸頭尹滑到最上端時，員載電阻的阻值大小為R,設(shè)原副線圈中的電流大小為I；、匚,原禱懺圈兩端的電壓犬小為硏、氐則耳=匸-邸岸丄選項B正確C錯誤若滑動觸頭P的位墨保持不冬閉合電鍵弘斷幵電鍵笛斷開電鍵必由于理想二廠：Ti-極管具有單向?qū)щ娦?，在一個周期內(nèi)有壬一口=號廠則電壓表的讀數(shù)減卜副線圈中的電流械小，A2A電流表的讀數(shù)減小，選項D錯誤。9.理想變壓器原線圈接如圖甲所示的正弦交變電壓，變壓器原線圈匝數(shù)幻=270匝，P是副線圈上的滑動觸頭，當(dāng)P處于圖乙所示位置時，副線圈連入電路的匝數(shù)n2=135匝，電容器C恰好不被擊穿，燈泡L恰能正常發(fā)光，R是滑動變阻器。以下判斷正確的是若向下移動P,電容器的電荷量增加若保持P不動，向下移動R的滑片，燈泡變暗若保持R的滑片不動，向下移動P,燈泡變亮電容器的擊穿電壓為11、；2V【參考答案】D【名師解析】當(dāng)P位于題圖乙所示位置時，副線圈電壓的有