专题专项检测(四)含有变压器的动态电路问题

专题专项检测(四)含有变压器的动态电路问题(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共11小题，每小题4分，共44分)1．(多选)对理想变压器，下列说法中正确的是()A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零2．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时()A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大3．如图1所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u＝311sin100πt(V)。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，R1为一定值电阻。下列说法正确的是()图1A．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变小B．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．电压表V1示数为22V4．如图2为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u＝220sin100πtV，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R2为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器。下列说法正确的是()图2A．电压表示数是110VB．交流电的频率为100HzC．通过R1的电流始终为零D．当R2处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大5．理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6V恒定直流电源，如图3所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是()图3A．输出功率增大B．A2读数增大C．A1读数增大D．A1读数不为零，且保持不变6．(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图4甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是()图4A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加7．(多选)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图5所示。当开关S闭合后()图5A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变8．用理想变压器向负载供电，变压器的输入电压不变，如图6所示，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为()图6A．V1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小D．V1不变、V2增大，A1减小、A2增大，P减小9．(福建高考)如图7所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，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()图7A．I1和I2表示电流的瞬间值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10．图8甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，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8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()图8A．输入电压u的表达式u＝202sin(50πt)VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W11．(多选)一理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图9所示。在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则()图9A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小二、非选择题(共1小题，共6分)12．图10所示为一理想自耦变压器，当它们的滑键P向b方向移动时，R(滑动变阻器总电阻)和R′保持不变，电压表读数将________，电流表的读数将________。若P的位置不动，变阻器滑片Q向上滑动时，电压表的读数将________，电流表的读数将________。(填“增大”、“减小”或“不变”)图10答案1．选AB理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈的输出功率的变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流，当副线圈的电流为零时，原线圈的电流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故A、B正确，C、D错误。2．选B当R增大时，副线圈中的电流I2＝U2R，则I2减小；功率P2＝U22R，则P2减小，又因为P1＝P2，则P1减小，I1减小，所以选项B正确。3．选D当R2所在处出现火警时，R2阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R1两端电压增大，电阻R1的功率变大，电压表V2的示数变小，选项A、B错误；由输入功率等于输出功率可知，当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变大，选项C错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22V，电压表V1示数为22V，选项D正确。4．选D原线圈所加交变电压的有效值为U1＝2202V，由理想变压器的变压比公式U1U2＝n1n2，可得U2＝n2n1U1＝12×2202V＝552V，选项A错误；由交变电压的瞬时值表达式u＝220sin100πtV可知，该交变电流的频率f＝100π2πHz＝50Hz，选项B错误；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R1，选项C错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，电压表的示数不变，当R2处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以电流表的示数变大，选项D正确。5．选D根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此本题变压器原线圈接在6V恒定电流电源上，副线圈上无电压，无输出功率，由于原线圈构成直流通路，故电流表A1有恒定读数，本题选项D正确。6．选AD由图像可知原线圈输入电压的最大值：Um＝311V，T＝2×10－2s，则原线圈输入电压的有效值：U1＝Um2＝220V，f＝1T＝12×10－2s＝50Hz，选项A正确。由U1U2＝n1n2可得：U2＝n2n1U1＝22V，B错误。P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误。P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D正确。7．选AD电源电压有效值不变，所以V1示数不变，原、副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之比不变，故V2示数不变，V1与V2示数的比值也不变，所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流增大，A2的示数增大，原、副线圈的电流之比等于匝数反比，匝数之比不变，A1与A2示数的比值不变，所以A正确，B错误。8．选C当负载电阻的滑动触头向上移动时，总电阻R总增大，总电流I总减小，导致电流表A1、A2示数减小，由于V1示数不变，变压器的匝数不变，所以V2示数不变，输入、输出功率减小，因此答案为C。9．选C电流表和电压表的示数表示有效值，故选项A、B错；滑片P向下滑动时，R减小，因U1＝Um2，所以U1不变，又由U1U2＝n1n2知，U2不变，由I2＝U2R＋R0知，I2增大，又由I1U1＝I2U2知，I1变大，所以选项C对。10．选D由题图知，Um＝202V，T＝0.02s，则ω＝2πT＝100πrad/s，输入电压U＝202sin(100πt)V，故A错；由变压器的变压规律知：U1U2＝n1n2，故U2＝U1n2n1＝20×15V＝4V，由题中将S1接1、S2闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡L2的额定电压为4V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串联，故L1、L2均不能正常发光，B错；此时P出＝U22R总，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入＝P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故P＝U22R＝4220W＝0.8W。D正确。11．选BC根据理想变压器原副线圈上电压、电流决定关系知：在输入电压U1及线圈匝数不变的情况下，U2不变。当保持Q的位置不动，滑动头P向上滑动时，副线圈上的电阻增大，电流减小，故输入电流I1亦随着减小，即电流表的示数变小，A错误B正确；当保持P的位置不动，将Q向上滑动时，由U1U2＝n1n2知，副线圈上匝数增大，引起副线圈上电压增大，即副线圈上电流增大，故原线圈上的电流亦随着增大，故电流表的示数增大，C正确D错误。12．解析：电源的电压设为U1，电压表的读数是副线圈两端电压，设为U2，那么U2＝n2n1U1。当P向b移动时，n1变大，n2不变，所以U2变小，即电压表示数将变小。如果R和R′不变，则副线圈中的电流将变小，原线圈中的电流将变小，即安培表的读数将变小。当P的位置不变时，副线圈两端电压不变，故电压表的示数不变。滑动变阻器的触头向上滑动时，总电阻减小，副线圈中的电流增大，原线圈中的电流增大，即安培表的示数将增大。答案：见解析