2016年高考物理真题分类汇编十一交变电流传感器解析

2016年高考物理试题分类汇编：十一、交变电流传感器一、选择题1.（全国新课标I卷，16）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻12RR、和3R的阻值分别是31、和4，○A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为（）A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】解法一：当S断开时，电路如右图所示由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压11UUIR得13UUI①根据变压器原副边电压关系：1122UnUn②副线圈中的电流：222235UUIRR③联立①②③得：21235nUInI④当S闭合时，电路如右图所示由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压114UUIR＇=得112UUI＇=⑤根据变压器原副边电压关系：1122UnUn＇＇⑥副线圈中的电流得：22221UUIR＇＇＇=⑦联立⑤⑥⑦得212124nUInI⑧联立④⑧解得123nn解法二：设开关S断开前后，变压器的等效电阻为R和R，由于变压器输入功率与输出功率相同，S闭合前：2223()()IIRRRn，得232RRRn①S闭合后：2224(4)'()IIRRn，得22RRn②根据闭合电路欧姆定律：S闭合前：1UIRR③S闭合后：14UIRR④根据以上各式得：212223122131=543RRnnRRRnn解得，3n2.（全国新课标III卷，19）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A.原、副线圈砸数之比为9:1B.原、副线圈砸数之比为1:9C.此时a和b的电功率之比为9:1D.此时a和b的电功率之比为1:9【答案】AD【解析】试题分析：设灯泡的额定电压为0U,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为109UU，副线圈两端电压为20UU，故1291UU，根据112291UnUn，A正确B错误；根据公式1221InIn可得1219II，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确；3.（天津卷，5）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，1R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1A示数变大D、若闭合开关S，则电流表1A示数变大，2A示数变大【答案】B【解析】当P上滑时，R增大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压变小，则电压表示数变大，A错，B对；P上滑时，次级电流变小，则初级电流也变小，电流表A1变小，C错；若闭合开关S，则变压器的次级减小，次级电流变大，R1的电压变大，电压表V示数减小，则R2两端电压减小，A2示数减小；次级电流变大，则初级电流变大，电流表A1变大，D错误。6.（江苏卷，4）4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（A）U2U1，U2降低（B）U2U1，U2升高（C）U2U1，U2降低（D）U2U1，U2升高【答案】C【解析】由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律2121nnUU可知，U2U1；在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈的匝数减少，所以U2降低，故A、B、D错误；C正确．7.（四川卷，2）如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变【答案】B【解析】由变压器相关知识得：11212212PUInPUIn①原，副线圈减去相同的匝数n后：1122nnnnnn②②-①可以得出：11122222()0()nnnnnnnnnn则说明12nn的比值变大，则可得出C、D选项错误。对应的12PP变大，由于原线圈电压恒不变，则1P不变，那么2P减小，电灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，则选B。8.（海南卷，9）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4:1B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4C．u随t变化的规律为51sin(50π)ut（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【答案】BD【解析】由题意，变压器是理想变压器，故变压器输入、输出功率之比为11：，故A错误；变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即122114InIn=，故选项B正确；由图（b）可知交流电压最大值51mUV，周期0.02Ts，可由周期求出角速度的值为100/rads，则可得交流电压u的表达式51100UsintV，故选项C错误；TR处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。