《2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练33变压器电能的输送传感器的简单应用含解析20190429.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练33变压器电能的输送传感器的简单应用含解析20190429.wps（19页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、变压器 电能的输送 传感器的简单应用 33 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1. 2019贵州省贵阳市摸底(多选)如图所示，理想变压器的原线圈接在 u220 2sin100 t(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为 44 的负载电阻 R，该变压器的原、副线圈的匝数 比为 5：1，图中电流表、电压表均为理想电表，则( ) A电流表的示数为 0.20 A B电压表的示数为 44 2 V C原线圈的输入功率为 44 W D副线圈输出交流电的频率为 10 Hz 答案：AC 解析：由题可知，原线圈两端电压有效值为 220 V，由理想变压器变压规律可知，副线圈 两端电压即电压表示数为 44 V，B 项
2、错误；由欧姆定律可知，通过负载电阻 R 的电流的有效值 为 1A，根据理想变压器变流规律可知，原线圈中电流即电流表示数为 0.20A，A 项正确；原线 圈输入功率 PU1I144 W，C 项正确；由交流电源电压表达式可知，交流电的频率为 50 Hz， 而理想变压器不改变交流电的频率，D 项错误 22019海南省华侨中学模拟在远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻都保持 不变的条件下，输电的电压为 U1时，输电线上损失的功率为 P1；输电的电压为 U2时，输电线 上损失的功率为 P2.则 U1：U2为( ) P2 A. B. P1 P1 P2 P2 P1 C. D. P1 P2 答案：A P
3、P2 解析：输送的功率一定，由 PUI知，I ，则 P损I2R R，知输电线上损失的电功 U U2 U1 P2 率与电压的平方成反比，则 ，A 正确，B、C、D 错误 U2 P1 3. 1 2019江西省赣中南五校联考普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流， 通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器 ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab， cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作，则( ) Aab接 MN、cd 接 PQ，IabIcd Cab接 PQ、cd 接 MN，IabIcd 答案：B 解析：电流互感器 ab一侧线圈匝数比 cd 一侧线圈
4、匝数少，根据变流比公式 IabnabIcdncd 可知，IabIcd，又电流互感器的作用是减小测量电流，即电流表应接在电流较小的一侧，ab 接 MN、cd接 PQ，选项 B 正确 42019山东省昌邑一中检测(多选)如图所示，图甲是一理想变压器，原、副线圈的 匝数比为 100：1.若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中 RT 为热敏电阻(阻值随温 度升高而变小)，R1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是( ) A在 t0.005 s 时，电压表的示数约为 50.9 V B变压器原、副线圈中的电流之比为 100：1 CRT 温度降低时，适当增大 R1可保持 RT 两端的
5、电压不变 DRT 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大 答案：CD 解 析：由题图乙可以知道交流电压最大值 Um36 2 V，有效值为 36 V，即电压表的示数，A 错误；原、副线圈的匝数比为 100：1，所以变压器原、副线圈中的电流之比为 1：100，B 错 误；RT 温度降低时，电阻增大，在串联电路中适当增大 R1可保持 RT 两端的电压不变，C 正 确；电压表的示数为输入电压，保持不变，RT 温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，D 正确 5. 2019四川省宜宾一中模拟如图所示，一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为 3：1，原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为 R，原
6、线圈接 220 V 的正弦交流电，副线圈 n2 2 回路中电阻两端的电压为UR2，原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率的比值均为k.则( ) 4 2 AUR260 V k BUR260 V k 9 3 220 4 220 2 CUR2 V k DUR2 V k 3 9 3 3 答案：A I21R 解 析：设原线圈电流为 I1，则根据 n1I12n2I2，可得 I21.5I1，由题意可知： 1.5I12R 4 UR21 UR22 220 VUR1 k，解得 k ，设原线圈电阻 R 上的电压为 UR1，则 ： k，即 UR1 UR2，又 k 9 R R n1 UR2 ，解得：UR260 V，A 正
7、确，B、C、D 错误 n2 62019四川省五校联考如图甲所示，原、副线圈匝数比为 n1：n21：2 的理想 变压器原线圈与水平放置的间距 L1 m 的光滑金属导轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度 为 B1 T 的匀强磁场中，电阻不计，副线圈接阻值 R2 的电阻，与导轨接触良好的电阻 r 1、质量 m0.02kg 的导体棒在外力 F 的作用下运动，其速度随时间按图乙所示(正弦图线) 规律变化，则( ) A电压表的示数为 2 V B电路中的电流方向每秒钟改变 5 次 C电阻 R 实际消耗的功率为 0.125 W D在 00.05 s 的时间内外力 F 做的功为 0.48 J 答案：D 2 解
8、析：由题图乙可知 10，导体棒产生的感应电动势的最大值为EmBLvm3 2 V， T Em 故电源电动势为 eBLvmsint3 2sin10t(V)，电动势的有效值为 E 3 V，设原线圈 2 的输入电压为 U1，副线圈的输出电压为 U2，原线圈的输入电流为 I1，副线圈的输出电流为 I2， U1 n1 I1 则 对含有原线圈的回路由闭合电路欧姆定律有EI1rU1，由变压器的工作原理可知 、 U2 n2 I2 n2 ，对含有副线圈的回路，由欧姆定律有 U2I2R，由以上式子可解得 U11 V，A 错误；交变电 n1 1 流的频率为 f 5 Hz，每个周期内电流方向改变 2 次，故每秒钟电流方
9、向改变 10 次，B 错误； T n2 U2 n2 电阻 R 两端电压 U2 U12 V，通过副线圈的电流 I2 1 A，通过原线圈的电流 I1 I2 n1 R n1 3 T 2 V，所以电阻 R 实际消耗的功率 PU2I22 W，C 错 误；在 t0.05 s 时间内，电路中产 4 1 1 生的焦耳热Q(I2RI21r)t0.3 J，根据能量守恒定律得W外Q mv2m，故W外 mv2mQ0.48 2 2 J，D 正确 72019河北省石家庄长安区模拟两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所 示，左线圈连着正方形线框 abcd，线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸面向里为正，磁感 应强度随
10、时间变化的关系如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻 R， 下列说法中正确的是( ) At1时刻 ab边中电流方向由 ab，e 点电势高于 f 点 B设 t1、t3时刻 ab 边中电流大小分别为 i1、i3，则有 i1i3，e 点与 f 点电势相等 Ct2t4时间内通过 ab边的电荷量为 0，定值电阻 R 中无电流 Dt5时刻 ab边中电流方向由 ab，f 点电势高于 e 点 答案：B 解析：t1时刻磁场方向向里且均匀增加，根据楞次定律，线框中感应电流沿逆时针方向， ab 边中电流方向由 ab，根据法拉第电磁感应定律知，正方形线框中的感应电动势是恒定值， 原线圈中电流值恒定
11、，副线圈中不产生感应电动势，e 点电势等于 f 点电势，A 错误；由法拉 n B 第电磁感应定律 E n S，可知 t1时刻磁感应强度的变化率小于 t3时刻的磁感应强度 t t E 变化率，E1E3，根据欧姆定律 i ，得 i1i3，原线圈中电流值恒定，副线圈中不产生感应电 R 动势，e 点电势等于 f 点电势，B 正确；t2t4时间内磁感应强度均匀变化，磁通量均匀变化， 有恒定感应电流通过 ab，通过 ab 边的电荷量不为 0，副线圈中磁通量不变，定值电阻中无电 流，C 错误；t5时刻磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度变小，磁通量减小，根据楞次定律得 感应电流沿逆时针方向，ab 边中电流方向由
12、 ab，磁感应强度的变化率增大，感应电流大小 变大，穿过原、副线圈的磁通量增大，根据楞次定律，副线圈中感应电动势上正下负，因此 e 点电势高于 f 点，D 错误 8. 4 2019山西省太原模拟(多选)某 50 Hz 的钳形电流表的工作原理如图所示当通有交流 电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转不考 虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知 n21 000，则( ) A当用该表测量 50 Hz 的交流电时，电流表 G 中通过的是交流电流 B当用该表测量 50Hz 的交流电时，若电流表 G 中通过的电流为 50mA，则导线中的被测电 流为 50 A C当用该表测量
13、 50Hz 的交流电时，若导线中通过的是 10A 矩形脉冲交流电，电流表 G 中 通过的电流是 10 mA D当用该表测量 400 Hz 的电流时，测量值比真实值偏小 答案：AB 解 析：变压器只改变交流电电压，不改变其他，电流表 G 中通过的仍是交流电流，A 正确； I1 n2 n2 1 000 根据变压器原、副线圈电流 与匝数成反比： ，I1 I2 0.05 A50 A，B 正确； I2 n1 n1 1 若导线中通过的是 10 A 矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中 无感应电流，C 错误；根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的频率，不影 响测量值的
14、准确性，D 错误 92019重庆市万州一中模拟(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器 和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功 率的增大，下列说法正确的有( ) A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案：CD 解 析：由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压 不变，A 错误；由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的 输出电压 U2不变，根据 PUI可得输电线上的电流 I线增大，输电线上的电压损失变
15、大，则降 压变压器的输入电压减小，降压变压器的输出电压减小，B 错误；根据 P损I 线2R，又输电线上 P P 损的 电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损耗增大，C 正确；根据 P损( )2R，则 有： U2 P PR ；升压变压器的输出电压 U2不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率 U 2 5 的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，D 正确 102019河南省郑州一中测试(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器的原、副线圈 匝数比为 10：1，在原线圈输入端 a、b 接入如图乙所示的不完整的正弦交流电电路中电阻 R15 ，R26 ，R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想
16、电表，开始时开关 S 断开下列 说法正确的是( ) A电压表的示数为 15.56 V B电流表的示数为 1.41 A C闭合开关 S 后，电压表示数变大 D闭合开关 S 后，电流表示数变大 答案：AD Um 2 2 T U2 解 析：根据交变电流有效值定义可知题图乙所示交变电压的有效值满足 T， R 2 R Um 得 U 110 2 V，由理想变压器变压规律可知，电压表示数为 11 2 V，A 项正确；由欧姆定 2 U 2 律可知，副线圈电流为 I 2 A，由变流规律可知，原线圈电流为 A，B 项错 10R1R2 10 误；闭合开关，副线圈电路的总电阻减小，输出电压不变，输出功率增大，故理想变
17、压器的输 入功率增大，所以电流表示数增大，C 项错误，D 项正确 11. 2019山东省滕州十一中摸底(多选)如图所示，理想变压器副线圈 1、2 之间的匝数是 总匝数的一半，二极管 D 具有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，R 是可变电阻，K 是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上下列说法正确的是( ) A若 R 的阻值不变，当 K 分别接 1 和 2 时，电压表读数之比为 2：1 B若 R 的阻值不变，当 K 分别接 1 和 2 时，电压表读数之比为 2：1 C若 K 分别接 1 和 2 时，R 消耗的功率相等，则 R 的阻值之比为 2：1 D若 K 分别接 1 和
18、2 时，R 消耗的功率相等，则 R 的阻值之比为 2：1 6 答案：BC 解析：设原线圈与副线圈的匝数分别为 n1、n2，原线圈输入电压为 U1，副线圈电压为 U2， n1 U1 n2 U n1 2 当 K 接 2 时： ，此时电压表示数 U2U22 U1，功率为 P2 ；若 K 与 1 相连，则 n2 U22 2n1 R2 n2 2 U1 U221 T U22 n2U1 U22 ，此时电压表的示数为 U2，则 T，得 U2 ，此时的功率为：P1 ，由上 U21 2n1 R1 R1 2 R1 U2 2 R1 分析知：若 R 的阻值不变，则电压表的示数之比 ，当 R 消耗功率相等时，阻值之比 U
19、2 1 R2 2 ，B、C 正确 1 122019陕西省部分学校摸底心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪 器，其部分电路可简化为大电阻 R1与交流电源串联，该电源输出的电压恒为 U0，如图所示心 电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器(可等效为一个定值电阻 R2)与该变压器 的次级线圈相连若 R2的功率此时最大，下列说法错误的是( ) U0 A大电阻 R1两端电压为 2 R1 B理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为 R2 U20 C交流电源的输出功率为 2R1 U0 2 D通过扬声器的电流为 1 R1R2 答案：B 解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为 n
20、1、n2，初级线圈和次级线圈中的 电流分别为 I1、I2，根据理想变压器的初级和次级线圈的电流和电压关系可得 I1n1I2n2， U0I1R1 I2R2 ，设 R2的功率为 P，联立则有 PI R2I R1I1U0，由于扬声器有最大功率， 2 12 n1 n2 U0 U0 1 U0 则 I1 、I2 ，选项 D 正确；大电阻 R1两端电压 I1R1 ，选项 A 正确；理想变压 2R1 2 R1R2 2 n1 I2 R1 U20 器 的初级和次级线圈的匝数比值为 ，选项B错误；交流电源的输出功率为I1U0 ， n2 I1 R2 2R1 选项 C 正确，故本题选 B. 7 132019湖南省益阳市
21、、湘潭市调研如图所示，MN 和 PQ为处于同一水平面内的两根 足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计)，垂直导轨放置金属棒 ab，金属棒 ab 与导轨接触良 好N、Q 端接理想变压器的原线圈，理想变压器的输出端有三组副线圈，分别接有电阻元件 R、电感元件 L 和电容元件 C.在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用 IR、IL、IC分 别表示通过 R、L 和 C 的电流，则下列判断中正确的是( ) A在 ab 棒沿导轨匀速运动且 ab棒上的电流已达到稳定后，IR0、IL0、IC0 B在 ab 棒沿导轨匀速运动且 ab棒上的电流已达到稳定后，IR0、IL0、IC0 C若 ab 棒沿导轨在某一中心
22、位置附近做简谐运动，则 IR0、IL0、IC0 D若 ab 棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动则 IR0、IL0、IC0 答案：A 解析：在 ab棒匀速运动过程中，ab棒产生恒定的感应电动势，左边原线圈中产生恒定的 电流，形成恒定的磁场，穿过右侧的三个副线圈中的磁通量不变，则副线圈中没有感应电动势 产生，所以 IR0、IL0、IC0，A 正确，B 错 误；若 ab棒沿导轨在某一中心位置附近做简谐 运动，原线圈中产生正弦式交变电流，副线圈中将有感应电流产生，故 IR0、IL0、IC0， C、D 错误 142018江苏卷，2采用 220 kV 高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输 1 电
23、线上损耗的功率减小为 原来的 ，输电电压应变为( ) 4 A55 kV B110 kV C440 kV D880 kV 答案：C 解析：输送功率 PUI P 1 输电线上损耗的功率 P损I2r(U )2r . U2 1 当 P损减小为原来的 时，输电电压应变为原来的 2 倍 4 15如图所示为某小型发电站的输电示意图，发电站输出 U1220 2sin100t(V)的交流 电通过升压变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中 高压输电线部分总电阻为 r，负载端的电压表是理想电压表，下列有关描述正确的是( ) 8 A若开关 S1、S2都断开，则电压表示数为零 B负载端
24、所接收交流电的频率为 25 Hz C深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故 D用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度 答案：C 解 析：开关都断开时降压变压器空载，其副线圈两端有电压，电压表示数不为零，选项 A 错误；变压器不能改变交流电的频率，故负载端所接收交流电的频率还是 50 Hz，选项 B 错误； 深夜大部分用户已关灯，干路中电流减小，线路损耗也减小，用户得到的电压升高，故此时开 灯较亮，选项 C 正确；用电高峰时，负载增多，负载电阻减小，干路中电流增大，因此输电线 路上损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，为提高负载电压，可增大降压变压器
25、副 线圈的匝数，使负载电压提高，选项 D 错误 16有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，它主要由三部分构成：踏板、压力 传感器 R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表 G(实质是理想电流表)， 设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为 3A，电源电动势为 12V，内阻为 2，电 阻 R 随压力变化的函数式为R300.02F(F 和 R 的单位分别是N和)则下列说法正确是( ) A该秤能测量的最大体重是 1300 N B体重为 1300 N 应标在电流表 G 刻度盘 2 A 刻度处 C该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘 0 刻度处 D该
26、秤零刻线应标在电流表 G 刻度盘的最大刻度处 答案：B 解析：电路中允许的最大电流为 I13 A，由闭合电路欧姆定律 EI1(Rr)得，Rmin2 ，代入 R300.02F得，Fmax1400 N，A 错误；同理，体重为 1300 N 时，I22 A，B 正确； 同理当体重为零时，I30.375 A，C、D 均错误 9 33 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 一、选择题 12019广东深圳二调如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比 n1：n210： 1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器 R 和额定电压为 12 V、工 作时内阻为 2 的电动机闭合开关，电动机正常工
27、作，电流表示数为 1 A，则( ) A副线圈两端电压为 22 2 V B电动机输出的机械功率为 12 W C通过电动机的交流电频率为 50 Hz D突然卡住电动机，原线圈输入功率变小 答案：C U1 n1 解 析：由图乙可知 U1220 V，又知 n1：n210：1，则由 ，得副线圈两端电压 U2 U2 n2 22 V，A 项错误；电动机输出的机械功率 P机P总P内112 W122 W10 W，B 项错 1 误；由图乙可知，T0.02 s，则 f 50 Hz，C 项正确；若卡住电动机，则副线圈回路电流 T 变大，再由 P入P出I2U2，可知原线圈输入功率变大，D 项错误 2. (多选)如图所示
28、为远距离输电示意图，其中 T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电 阻 r，灯 L1、L2相同且阻值不变现保持变压器 T1的输入电压不变，滑片 P 位置不变，当开关 S 断开时，灯 L1正常发光则下列说法正确的是( ) A仅闭合开关 S，灯 L1会变亮 B仅闭合开关 S，r 消耗的功率会变大 C仅将滑片 P 下移，r 消耗的功率会变小 D仅将滑片 P 上移，电流表示数会变小 答案：BD 解析：仅闭合开关 S，则负载端消耗的功率变大，T2副线圈中电流增大，T2原线圈中的电 10 流也增大，则 r 上的电压和功率增大，则 T2输入电压减小，灯 L1两端电压减小，灯 L1会变暗， 故 A 错误，
29、B 正确；仅将滑片 P 下移，则 T1副线圈的匝数增多，副线圈电压 U2增大，灯 L1两 端电压也增大，通过灯 L1的电流增大，则输电线中的电流增大，电阻 r 消耗的功率增大，故 C 错误；仅将滑片 P 上移，则 T1副线圈的匝数减小，副线圈电压 U2减小，同理分析可知灯 L1两 端电压也减小，通过灯 L1的电流减小，则输电线中的电流减小，T1原线圈中的电流减小，则电 流表示数减小，故 D 正确 3(多选)含有理想变压器的电路图如图所示，电源电压保持不变，若将滑动变阻器的滑 动触头向左滑动，关于两电表示数的变化，下列判断正确的是( ) A电流表的示数变大 B电流表的示数变小 C电压表的示数变大
30、 D电压表的示数变小 答案：AC 解 析：电源电压保持不变，若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动，接入电路中的电阻值减 小，变压器原线圈输入电压增大，根据变压器变压公式，可知副线圈输出电压增大，电压表的 示数变大，负载中的电流增大，副线圈输出功率增大根据理想变压器输入功率等于输出功率， 可知原线圈的输入功率增大，原线圈输入电流增大，电流表的示数变大，选项 A、C 正确，B、 D 错误 4(多选)如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输 出功率 P20kW.在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为 1：10，电流 表的示数为 1 A，输电线的总电阻 r10
31、，则下列说法正确的是( ) A采用高压输电可以增大输电线路中的电流 B升压变压器的输出电压 U22 000 V C用户获得的功率为 19 kW D将 P 下移，用户获得的电压将增大 答案：BC 11 解析：采用高压输电可以减小输电线路中的电流，从而减小输电损耗，选项 A 错误；电流 表的示数为 1 A，电流互感器匝数比为 1：10，故输电线路中电流的大小 I210 A，根据 P U2I2可得升压变压器的输出电压 U22000V，选项 B 正确；线路损耗的功率 PrI2r1kW，故 用户获得的功率为 19 kW，选项 C 正确；将 P 下移，降压变压器原线圈匝数增大，用户获得的 电压将减小，选项
32、 D 错误 5(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 2：1，R1、R2为定值电阻， 且 R12R2，已知 a、b 两端电压按图乙所示正弦规律变化下列说法中正确的是( ) A电阻 R2中的电流方向每秒钟改变 100 次 B电压表示数为 110 V C电阻 R1、R2消耗的功率之比为 1：4 Da、b 两端与副线圈两端的电压之比为 3：1 答案：AD 解 析：由 ut 图象可知周期 T0.02s，频率 f50Hz，所以电阻 R2中的电流方向每秒钟 U1 n1 I1 n2 改变 100次，故 A 正确；由 可知 U12U2，由 可知 I10.5I2，而 U2I2R2，由题可 U2 n
33、2 I2 n1 知 220 VU1I1R12U2U23U2，解得电压表示数为 U273.3 V，故 B 错误；由功率 PI2R 可知电阻 R1、R2消耗的功率之比为 1：2，故 C 错误；a、b 两端与副线圈两端的电压之比为 3U2：U23：1，故 D 正确 6. 2019河南濮阳一中模拟如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副 线圈上，灯泡电阻不随温度变化已知原、副线圈的匝数比 n1：n22：1，电源交变电压 为 U，题中 U、I 均表示有效值，则( ) A灯泡 A、B 两端的电压之比 UA：UB2：1 B通过 A、B 的电流之比 IA：IB2：1 C灯泡 A、B 消耗的功率之比
34、 PA：PB4：1 1 2 D灯泡 A、B 两端的电压分别是 UA U，UB U 5 5 答案：D 12 解析：通过灯泡 A、B 的电流分别为变压器原、副线圈的电流，IA：IBn2：n11： 2，选项 B 错误；因为 A、B 是两只相同的灯泡，所以灯泡 A、B 两端的电压之比等于电流之比， 故 UA：UB1：2，选项 A 错误；因为是两只相同的灯泡，消耗的功率之比等于电流的平方 之比，即 PA：PB1：4，选项 C 错误；因为灯泡 B 两端的电压为副线圈两端电压，则原线 n1 1 1 圈两端电压 U1 UB2UB，而 UA UB，由于灯泡 A 跟原线圈串联，故 UB2UBU，可得 UA n2
35、2 2 1 2 U，UB U，选项 D 正确 5 5 7. (多选)某实验小组自己动手，在闭合铁芯上绕制变压器的原、副线圈，具体做法是：用外 表涂有绝缘层的双股导线绕了 n1圈(ac 和 bd)作为原线圈，又用同样的双股导线绕了 n2圈(eg 和 fh)作为副线圈，如图所示将此变压器看作理想变压器，输入正弦式交变电流，则下列说 法正确的是( ) Aab相连、cd相连、ef相连，a 与 c 作为输入端，g 与 h 作为输出端，原、副线圈电压 之比为 n1：n2 Bab相连、cd相连、ef相连、gh相连，a 与 c 作为输入端，e 与 g 作为输出端，原、副 线圈电压之比为 n1：n2 Cbc 相
36、连、fg相连，a 与 d 作为输入端，e 与 h 作为输出端，原、副线圈电压之比为 n1：n2 Dbc相连、ef相连、gh相连，a 与 d 作为输入端，e 与 g 作为输出端，原、副线圈电压 之比为 n1：n2 答案：BC 解析：副线圈的 ef相连，若 g 与 h 作为输出端，那么穿过副线圈的磁通量始终为零，不 能产生感应电流，选项 A 错 误；ab 相连，cd 相连，a 与 c 作为输入端，而副线圈的 ef 相连，gh 相连，e 与 g 作为输出端，相当于原、副线圈都是两根导线的并联，匝数等于单根导线的匝数， 电压比等于 n1：n2，选项 B 正确；bc 相连，fg 相连，a、d 作为输入端
37、，e、h 作为输出端， 相当于两个线圈串联，原、副线圈的匝数同时翻倍，电压比等于 n1：n2，选项 C 正确；bc 相 连，a、d 作为输入端，相当于匝数翻倍，为 2n1，而 ef 相连，gh 相连，e、g 作为输出端，副 线圈的匝数为 n2，故电压比等于 2n1：n2，选项 D 错误 82019河北衡水中学检测(多选)如图所示，矩形线圈 abcd与一个有抽头的理想变压 器原线圈组成闭合电路线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc边匀速转动，磁感应强度大小 为 B，线圈转动的角速度为 ，匝数为 N，线圈电阻不计下列说法正确的是( ) 13 A将原线圈抽头 P 向上滑动时，灯泡变暗 B电容器的电容
38、C 变大时，灯泡变暗 C线圈处于图示位置时，图中交流电压表读数为零 D若线圈转动的角速度变为 2，则交流电压表读数变为原来的 2 倍 答案：AD 解 析：将原线圈抽头 P 向上滑动时，原线圈的匝数变大，故变压器输出的电压变小，灯泡 变暗，选项 A 正确；电容器的电容 C 变大时，电容对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项 B 错误；由题图可知，线圈位于中性面，此时线圈瞬时感应电动势为零，但交流电压表测量的 是有效值，读数不为零，选项 C 错误；若线圈转动的角速度变为 2，电压的最大值变为原来 的 2 倍，电压的有效值变为原来的 2 倍，故交流电压表的读数变为原来的 2 倍，选项 D 正确 9如
39、图所示，在 A、B 间接入 U1311sin314t(V)的正弦式交变电流，通过理想变压器和 相同的理想二极管 D1、D2给阻值 R20 的纯电阻供电，变压器原线圈匝数 n11100 匝，副 线圈匝数 n2200 匝，Q 为副线圈正中央抽头为保证安全，二极管的反向耐压值至少为 U0， 设电阻 R 上消耗的电功率为 P，则( ) AU056.6 V，P20 W BU056.6 V，P80 W CU028.3 V，P20 W DU028.3 V，P80 W 答案：A 311 U1 n1 解 析：A、B 间接入的正弦式交变电流的电压有效值为 u V220V，根据 可得副 2 U2 n2 线圈两端电压
40、有效值为 U240 V，而二极管的反向耐压值至少为 U0，U0是最大值，所以 U040 2 V56.6 V，Q 为副线圈正中央抽头，由于二极管的单向导电性，则 R 两端电压有效值为 UR U2R 202 20 V，所以 R 消耗的电功率为 P W20 W，A 正确 R 20 10(多选)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示，线圈 AB绕在一个圆 环形的铁芯上，C、D 之间输入交变电压，转动滑动触头 P 就可以调节 M、N 两端的输出电压， 14 图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，现在 C、D 两端输入 图甲所示正弦式交变电流，变压器视为理想变压器
41、则下列说法正确的是( ) A由图甲可知 M、N 两端输出交流电压不可能高于 36 V B当滑动触头 P 逆时针转动时，M、N 之间输出交流电压的频率变大 C当滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大 D当滑动变阻器滑片向下滑动时，要保持电阻 R2消耗的电功率不变，则应适当逆时针转 动滑动触头 P 答案：CD 解 析：由图甲可知，C、D 两端输入的交流电压有效值为 36 V，输出端 M、N 间线圈匝数可 以小于、等于或大于 C、D 间线圈匝数，因此 M、N 两端输出交流电压有效值可能高于 36 V，A 项错误；当滑动触头 P 逆时针转动时，M、N 间线圈匝数增多，变压器输出电压升
42、高，但频率与 匝数无关，保持不变，B 项错误；当滑动变阻器的滑片向上滑动时，R3接入电路的阻值增大， 负载电阻增大，总电流减小，电阻 R1两端的电压 U1IR1减小，电压表读数 UUMNU1增大， 通过电阻 R2的电流增大，则电流表读数变小，C 项正确；当滑动变阻器滑片向下滑动时，R3接 入电路的阻值减小，负载电阻减小，总电流增大，R1两端的电压增大，故 R2两端的电压减小， 电阻 R2消耗的电功率减小，要保持其电功率不变，则应保持其两端电压不变，由 UUMNU1可 知应增大 UMN，即增加 M、N 间线圈匝数，滑动触头 P 应该逆时针转动，D 正确 二、非选择题 11如图，匀强磁场的磁感应强
43、度 B0.5 T，边长为 L10 cm 的正方形线圈 abcd 共 N 100 匝，线圈电阻 r1 .线圈绕垂直于磁感线的轴 OO匀速转动，转动的角速度 2 rad/s，外电路电阻 R4 . (1)求感应电动势的最大值；由图示位置转过 60角时的感应电动势的值 (2)取 210，求线圈转过一周电流产生的总热量 15 1 (3)由图示位置开始，求在线圈转过 周期的时间内通过电阻 R 的电荷量 4 答案：(1)1.57 V (2)1 J (3)0.1 C 解析：(1)由题意可得，感应电动势的最大值 EmNBL21000.50.122 V3.14 V 由图示位置转过 60角时的瞬时感应电动势 eEm
44、cos603.140.5 V1.57 V (2)周期 T2/1 s 线圈转动一周电流产生的热量 Em Q(2 ) 2T/(Rr) 联立解得 Q1 J 1 (3)t T 时间内通过电阻 R 的电荷量 q It 4 E I Rr E N t BL20 联立解得 q0.1 C 12一小型水电站，其交流发电机与升压变压器原线圈连接，如图为输电示意图升压变 压器原线圈的输入功率为 P11000kW，输入电压为 U11 000V，在输电过程中，要求能量损 耗等于原线圈输入功率的 4%，已知输电线电阻为 16 ，用户降压变压器的输出电压为 240 V， 求： (1)升压变压器原线圈中的电流 I1； (2)输电线中的电流 I线； (3)升压变压器与降压变压器的匝数比各为多少？ 答案：(1)1 000 A (2)50 A (3)1：20 80：1 解析：(1)升压变压器原线圈中的电流 P1 I1 1 000 A U1 (2)根据 P线I 线2R 线得 16 P 线 P1 4% I线 50 A R 线 R 线 n1 I 线 1 (3)升压变压器的匝数比 n2 I1 20 根据能量守恒定律，可得 P3P2P线 又 P2P1 P3 P2P 线 故 U3 1.92104 V I 线 I 线 降压变压器的匝数比 n3 U3 1.92 104 80 n4 U4 240 1 17