版高考物理复习 精选题辑 课练33 变压器 电能的输送 传感器的简单应用.docx

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版高考物理复习精选题辑课练33变压器电能的输送传感器的简单应用

课练33　变压器　电能的输送　传感器的简单应用

1．（2018·辽宁锦州期末）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接在正弦交流电源上，副线圈接入“3V　6W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（　　）

A．原线圈电压有效值为3V

B．电源输出功率为120W

C．电流表的示数为0.1A

D．电流表的示数为40A

答案：

C

解析：

根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比可知，原线圈两端电压有效值为60V，选项A错误；理想变压器输入功率等于输出功率，所以输入功率和输出功率都为6W，则电源输出功率为6W，选项B错误；理想变压器输入功率为6W，则原线圈中的电流有效值为I＝＝A＝0.1A，选项C正确，选项D错误．

2．（2018·福建宁德一模）如图所示，理想变压器的副线圈接有一规格为“44V　44W”的灯泡和线圈电阻r＝1Ω的电动机，原线圈接上u＝220sin100πt（V）的正弦交流电后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表的示数为1A，下列说法正确的是（　　）

A．理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1

B．电动机的输出功率为176W

C．电动机的热功率为6W

D．若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为9A

答案：

D

解析：

原线圈两端的电压有效值为U1＝220V，灯泡和电动机都正常工作，所以灯泡两端的电压有效值为44V，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比，得＝＝＝，故A错误；根据电流与匝数成反比有＝，得副线圈中的电流有效值I2＝5A，灯泡中的电流IL＝＝A＝1A，因为I2＝IM＋IL，可得流过电动机的电流有效值IM＝4A，电动机输入功率为P入＝U2IM＝176W，电动机的热功率为P热＝Ir＝16W，所以电动机的输出功率为P出＝P入－P热＝160W，故B、C错误；若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，I′M＝＝44A，流过副线圈的电流I′2＝IL＋I′M＝45A，根据电流与匝数成反比得I′1＝9A，故D正确．

3．（2018·河南鹤壁高级中学月考）（多选）如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．两条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则（　　）

A．电压表V1、V2的示数几乎不变

B．电流表A2的示数增大，电流表A1的示数减小

C．电压表V3的示数增大，电流表A2的示数增大

D．电压表V2、V3的示数之差与电流表A2的示数的比值不变

答案：

AD

解析：

理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压不会有大的波动，匝数比不变，所以输出电压几乎不变，故电压表V1、V2的示数几乎不变，选项A正确；当负载增加时，相当于支路增加，电路中的总电阻变小，总电流变大，即A2的示数变大，则A1的示数变大，选项B错误；由于副线圈中的电流变大，电阻R0两端的电压变大，又因为V2的示数几乎不变，所以V3的示数变小，选项C错误；电压表V2、V3的示数之差恰等于输电线损耗的电压值，电流表A2的示数为输电线上的电流，所以两者之比等于输电线的总电阻R0，不变，选项D正确．

4．（2018·山西重点中学协作体一模）如图所示为远距离输电线路的示意图．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（　　）

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定

C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大

D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

答案：

C

解析：

用户用电设备消耗的功率增大，升压变压器、降压变压器的原、副线圈中电流都要增大，选项A错误；输电线中的电流与用户消耗的功率和高压输电电压有关，选项B错误；用户用电器的总电阻减小，而输出电压不变，所以输电电流增大，输电线上损失的功率增大，选项C正确；升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压加上输电线损耗的电压，选项D错误．

5．（2018·黑龙江哈三中三模）（多选）电压互感器、电流互感器是将大电压、大电流降为小电压、小电流并进行测量的变压器．如图所示，用两个互感器测量某输电电路中的电压和电流，图中圆圈内a、b表示电压表或电流表，电压互感器的电压比为1000∶1，电流互感器的电流比为10∶1，电压表的示数为38V，电流表的示数为5A，则（　　）

A．输电线路输送的电功率是1.9×104W

B．输电线路输送的电功率是1.9×106W

C．a为电流表，b为电压表

D．a为电压表，b为电流表

答案：

BD

解析：

电压互感器与电路是并联关系，电流互感器与电路是串联关系，故a为电压表，b为电流表，电压互感器的电压比为1000∶1，所以输电线路中的电压有效值为3.8×104V，电流互感器的电流比为10∶1，故输电线路中的电流有效值为50A，所以输电线路输送的电功率为3.8×104×50W＝1.9×106W，B、D正确．

6．（2018·河南濮阳一中期末）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∶n2＝2∶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∶UB＝2∶1

B．通过A、B的电流之比IA∶IB＝2∶1

C．灯泡A、B消耗的功率之比PA∶PB＝4∶1

D．灯泡A、B两端的电压分别是UA＝U，UB＝U

答案：

D

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∶IB＝n2∶n1＝1∶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∶UB＝1∶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∶PB＝1∶4，选项C错误；因为灯泡B两端的电压为副线圈两端电压，则原线圈两端电压U1＝UB＝2UB，而UA＝UB，由于灯泡A跟原线圈串联，故UB＋2UB＝U，可得UA＝U，UB＝U，选项D正确．

7．（2018·山东省实验中学一诊）在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为2∶1，四个标有“6V　6W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4，按如图所示的方式接入电路，其中L1恰能正常发光．忽略灯泡电阻随电压的变化．电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是（　　）

A．L2、L3、L4均正常发光

B．电流表示数为0.5A

C．m、n两点间所加的电压有效值为14V

D．整个电路消耗的总功率为18W

答案：

C

解析：

由灯泡L1恰能正常发光得，原线圈中的电流有效值I1＝A＝1A，根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数成反比得，副线圈中的电流有效值I2＝2A，根据并联电路中电流特点可知通过L2、L3、L4的电流均为A，所以L2、L3、L4不能正常发光，电流表的示数即副线圈中的电流为2A，故A、B错误；灯泡电阻R＝＝Ω＝6Ω，副线圈两端的电压U2＝×6V＝4V，根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比得，原线圈两端的电压有效值为8V，m、n两点间所加的电压有效值为umn＝6V＋8V＝14V，故C正确；整个电路消耗的总功率为P′＝P1＋U2I2＝6W＋4×2W＝14W，故D错误．

8．（2018·河北衡水中学期末）（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ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（　　）

A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容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2ω，则交流电压表读数变为原来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2ω，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．（2018·福建厦门一模）（多选）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．从图示线圈平面与中性面垂直的位置开始计时．矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，下列判断正确的是（　　）

A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsinωt

B．矩形线圈从图示位置经过的时间后，通过电流表A1的电荷量为零

C．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表A1和A2的示数都变小

D．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表V1示数不变，V2和V3的示数都变小

答案：

BC

解析：

因为线圈是从垂直于中性面的位置开始计时，所以矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，故A错误；t＝＝T，矩形线圈转动一周，磁通量的变化量为零，平均感应电动势为零，平均电流为零，所以0～时间内通过电流表A1的电荷量为零，故B正确；滑动变阻器滑片向上滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，副线圈电流变小，原、副线圈匝数比不变，则原线圈电流减小，即电流表A1和A2的示数都变小，故C正确；滑动变阻器滑片向上滑动过程中，滑动变阻器连入电路电阻变大，原线圈电压U1不变，原、副线圈匝数比不变，副线圈两端的电压不变，所以电压表V2的示数不变，副线圈电阻变大，电流变小，电阻R0两端的电压变小，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V3的示数变大，故D错误．

10．（2018·湖南衡阳月考）（多选）自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，其原理和普通变压器一样．如图所示的理想自耦变压器的原线圈两端接入u＝220sin100πt（V）的交流电，副线圈上标有“55V　20W”的白炽灯恰好能够正常发光，则下列说法正确的是（　　）

A．原线圈中理想电压表的示数为220V

B．副线圈中输出交流电的周期为s

C．原、副线圈的匝数之比为4∶1

D．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，自耦变压器输入功率变大

答案：

CD

解析：

原线圈中理想电压表的示数为U1＝V＝220V，故A错误；根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知，角速度ω＝100πrad/s周期T＝＝s＝0.02s，变压器不会改变交流电的周期，副线圈输出交流电的周期为0.02s，故B错误；白炽灯正常发光，则副线圈两端的电压U2＝55V，根据理想变压器中原、副线圈的电压与匝数成正比，得＝＝＝，故C正确；滑动变阻器的滑片P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，则输入功率变大，故D正确．

11．（2018·北京顺义区二模）与一般吉他靠箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声．如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成．磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场．当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号．下列说法中正确的是（　　）

A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作

B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作

C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化

D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号

答案：

D

解析：

若磁体失去磁性，则无法产生电磁感应，因此电吉他不能正常工作，故A错误；电