专题演练：交变电流变压器(含两年高考一年模拟)资料

1、学习必备欢迎下载1(2015 四川理综， 4)小型手摇发电机线圈共n匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴oo ，线圈绕 oo匀速转动，如图所示。矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压 () a峰值是 e0 b峰值是 2e0 c有效值是22ne0d有效值是2ne02(2015 新课标全国卷 ，16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 v 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为u，原、副线圈回路中电阻消耗

2、的功率的比值为k，则() au66 v，k19bu22 v，k19cu66 v，k13du22 v，k133如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r，p为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为u 的正弦交流电，则() a保持 q 的位置不动，将p 向上滑动时，电流表读数变大b保持 q 的位置不动，将p 向上滑动时，电流表读数变小学习必备欢迎下载c保持 p 的位置不动，将 q 向上滑动时，电流表读数变大d保持 p 的位置不动，将 q 向上滑动时，电流表读数变小4(多选)如图，一理想变压器原、副线圈匝

3、数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后， 接入一正弦交流电源； 副线圈电路中固定电阻的阻值为 r0，负载电阻的阻值r11r0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为r5r0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 v，则() a此时原线圈两端电压的最大值约为34 v b此时原线圈两端电压的最大值约为24 v c原线圈两端原来的电压有效值约为68 v d原线圈两端原来的电压有效值约为48 v 5(2015 广东理综， 15)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管， 视变压器为理想变压器， 原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变， 调节触头 p， 使输出电压有效值由22

4、0 v降至 110 v，调节前后 () a副线圈中的电流比为12 b副线圈输出功率比为21 c副线圈的接入匝数比为21 d原线圈输入功率比为12 6(2015 安徽理综， 16)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端， r0为定值电阻，r 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表a1的学习必备欢迎下载示数增大了 0.2 a，电流表 a2的示数增大了 0.8 a，则下列说法正确的是() a电压表 v1示数增大b电压表 v2、v3示数均增大c该变压器起升压作用d变阻器滑片是沿cd 的方向滑动7(2015 福建理综， 15)图为远距离输电

5、示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 t 的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在 t 的原线圈两端接入一电压uumsin t 的交流电源， 若输送电功率为p，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为() a(n1n2)u2m4rb(n2n1)u2m4rc4(n1n2)2(pum)2rd4(n2n1)2(pum)2r8(2014 新课标全国卷 ，21)(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为r 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。 假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表

6、测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为uab和 ucd，则() auabucdn1n2b增大负载电阻的阻值r，电流表的读数变小c负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 ucd越大学习必备欢迎下载d将二极管短路，电流表的读数加倍9(2014 山东理综， 17)(多选)如图，将额定电压为60 v 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关 s后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表 )的示数分别为 220 v和 2.2 a。以下判断正确的是 () a变压器输入功率为484 w b通过原线圈的电流的有效值为0.6 a c通过副线圈的电流的最大值为2.2 a d变压器原、副

7、线圈匝数比n1n2113 10(2014 广东理综， 19)(多选)如图所示的电路中， p 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压u1不变，闭合电键s，下列说法正确的是 () ap 向下滑动时，灯 l 变亮bp 向下滑动时，变压器的输出电压不变cp 向上滑动时，变压器的输入电流变小dp 向上滑动时，变压器的输出功率变大11(2014 福建理综， 16)图为模拟远距离输电实验电路图 ,两理想变压器的匝数n1n4n2n3，四根模拟输电线的电阻r1、r2、r3、r4的阻值均为r，a1、a2为相同的理想交流电流表，l1、l2为相同的小灯泡，灯丝电阻rl2r，忽略灯丝电阻随温度的变化。当a、b 端

8、接入低压交流电源时学习必备欢迎下载() aa1、a2两表的示数相同bl1、l2两灯泡的亮度相同cr1消耗的功率大于 r3消耗的功率dr2两端的电压小于 r4两端的电压12(2014 四川理综， 1)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图， 乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则() a用户用电器上交流电的频率是100 hz b发电机输出交流电的电压有效值是500 v c输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定d当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小13 (2014 浙江理综 15)如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是u,用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输

9、电线路中的电流是i1,其末端间的电压为u1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为i2.则() a用户端的电压为i1u1i2b输电线上的电压降为uc 理想变压器的输入功率为i21r d 输电线路上损失的电功率为i1u学习必备欢迎下载1(2015 云南名校统考 )将阻值为 100 的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势如图乙所示。则可以判断() at0 时刻线圈应转到图甲所示的位置b该线圈的转速为100 r/s c穿过线圈的磁通量的最大值为150wb d线圈转一周所产生的电热为9.68 j 2(2015 安徽安庆二模

10、)一个匝数为 100 匝，电阻为 0.5 的闭合线圈处于某一磁场中， 磁场方向垂直于线圈平面， 从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为() a5 2 a b2 5 a c6 a d5 a 3(2015 郑州市一模 )图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为b 的匀强磁场中， 绕垂直于磁场方向的固定轴 oo 匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与r10 的电阻连接，与电阻r 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 v。图乙是矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象，则 () 学习必备欢迎下载a电阻 r 上的电功率为 20 w b0.02 s时

11、r两端的电压瞬时值为零cr两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u14.1cos 100 t(v) d通过 r 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 icos 50t(a) 4(2015 德州期末 ) 图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为21，现在原线圈两端加上交变电压 u311 sin (100t) v 时，灯泡 l1、l2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中正确的是() a该交流电的频率为100 hz b电压表的示数为155.5 v c若将变阻器的滑片p 向上滑动，则电流表读数变大d若将变阻器的滑片p 向上滑动，则 l1将变暗、 l2将变亮5(2015 陕西八校联考

12、)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2225，电阻 r1r2学习必备欢迎下载25 ，d 为理想二极管， 原线圈接 u220 2sin 100t(v)的交流电，则() a交流电的频率为100 hz b通过 r2的电流为 1 a c通过 r2的电流为2 a d变压器的输入功率为200 w 6(2015 东城区模拟 )如图所示，理想变压器原线圈a、b 两端接正弦交变电压 u，u220 2sin 100t(v)， 原、副线圈的匝数比 n1n2101，电压表接在副线圈c、d 两端，输电线的等效电阻为r，原来开关 s是断开的。则当 s 闭合一段时间后 () a电压表示数不变，示数为22

13、v b电压表示数不变，示数为220 2 v c灯泡 l 两端的电压将变大d电流表示数一定为0 7(2015 广东茂名一模 )(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当 s由 2 改接为 1 时，下列说法正确的是 () 学习必备欢迎下载a电压表读数变大b电流表读数变大c电流表读数变小d输电线损失的功率减小8(2015 豫南九校质检 ) (多选)一理想变压器的原、副线圈匝数分别为500 匝和 100 匝，现将原线圈接上交流电压，交流电压的瞬时值表达式u200 2sin 100t(v)，副线圈接上理想交流电压表和定值电阻r，如图所示。现在 a、b 两点间接入不同的电子元

14、件，则下列说法正确的是() a若在 a、b 两点间串联一只电阻r，则穿过副线圈的磁通量的最大变化率为 0.4 2 wb/s b若在 a、b 两点间接入理想二极管，则电压表的示数为40 v c若在 a、b 两点间接入一只电容器，只提高交流电的频率，则电压表的示数增加d若在 a、b 两点间接入一只电感线圈，只提高交流电的频率，则电阻 r 消耗的电功率增大参考答案考点 28交变电流变压器远距离输电两年高考真题演练学习必备欢迎下载1d矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为2ne0，a、b 错误；由于不计线圈的电阻，所以电机的输出电压峰值为2ne0，故有

15、效值为2ne022ne0，故 d 正确。 2a原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压 u， 可知副线圈电压为u， 原线圈电压为 3u， 副线圈电流 i2ur，根据i1i2n2n1得原线圈电流 i1u3r，那么原线圈输入电压220 v3uu3rr，整理可得 u66 v；原、副线圈电阻消耗的功率根据pi2r，电阻相等， i1 i213，可得功率之比为p1 p219，即 k19。根据以上分析可知选项a 正确。 3bcq 位置不动，副线圈电压u2不变，当 p 上滑时， r 增大，由 pu22rr0可知总功率减小，原线圈电压u1不变，由 pu1i1可知原线圈电流i1减小，故 a 错误，b

16、正确；当 p 位置不动， q 上滑时，由u2u1n2n1知 u2增大，同理分析原线圈电流i1增大，故 c 正确，d 错误。 4ad当负载电阻的阻值减小为r5r0时，根据串、并联电路规律， r 两端电压为 r0两端电压的 5 倍，因为电压表测量r 两端的电压，所以 ur0155 v1 v，故副线圈两端电压为u26 v，根学习必备欢迎下载据公式u1u2n1n2可得此时原线圈两端电压的有效值为u124 v， 所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 2 v 34 v，a 正确，b 错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、 后电流也不变，则变化后电压u2ir05ir06ir0，

17、变化前， u2 ir011ir012ir0，所以 u2 2u212 v，根据公式u1u2n1n2可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 v，d 正确， c 错误。 5c在输入电压u1和原线圈匝数n1不变的情况下，使输出电压 u2有效值由 220 v 降至 110 v，由u2u1n2n1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为21，故 c 正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为 21，故 a 错误；由 pui 知，输出功率之比为41，故 b 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为41，故 d 错误。 6d由于 a、b 接在电

18、压有效值不变的交流电源两端，故电压表 v1示数不变，选项 a 错误；由理想变压器原理公式u1u2n1n2且 u1、n1、n2不变，则 u2不变，即 v2的示数不变， v3的示数 u3u2i2r0应减小，故选项 b 错误；由公式i1i2n2n1得：n1n2 i2 i10.80.24，则 n1n2，该变压器起降压作用，故c 错误；又 i2u2r0r，i2增大，r 应减学习必备欢迎下载小，故滑片应沿 cd 方向滑动，故 d 正确。 7c原线圈电压的有效值： u1um2，根据u1u2n1n2可求； u2n2n1um2，又因为是理想变压器，所以t 的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率p，所以输电线上的

19、电流ipu2，输电线上损失的电功率为 pi22r4rn1n22pum2，所以 c 正确， a、b、d 错误。 8bd设副线圈两端电压为u2，则有uabu2n1n2，由于二极管具有单向导电性，根据有效值定义可知，u22r1t2u2cdr1t，则 ucdu22，故选项 a 错误；增大负载电阻，则变压器的输出功率减小，输入功率也减小，由 p1uabi1可知，电流表读数减小，选项b 正确；cd 间的电压 ucd与 r大小无关，选项 c 错误；将二极管短路， 变压器的输出功率 p2u22r2u2cdr，为原来的 2 倍，由 p2p1uabi1可知，电流表的读数变为原来的2 倍，选项 d 正确。 9bd理

20、想变压器的输入功率等于输出功率，所以有 p1u1i1u2i2602.2 w132 w， 选项 a 错误； 原线圈电流 i1p1u10.6 a，选项 b 正确；副线圈电流最大值i2max2i22.2 2 a， 选项 c 错误；原副线圈匝数比n1n2u1u222060113，选项 d 正确。 10bdp 向上或向下滑动时，由变压器的电压特点u1u2n1n2可学习必备欢迎下载知，u2是不变的，灯 l 亮度也不变， a 项错误，b 项正确； p 向上滑动时，滑动变阻器的阻值减小，由pu2r可知，变压器的输出功率p2变大，又理想变压器的输入功率等于输出功率，则输入功率p1也变大，由 p1u1i1及 u1

21、不变可知，变压器的输入电流变大，c 项错误，d 项正确。 11d设两电流表示数分别为ia1、ia2，则 ia2u2rrl。由题意知，升压变压器的升压比与降压变压器的降压比相等，设为k，由变压器匝数与电流、电压的关系可知，升压变压器副线圈两端电压u2ku，降压变压器副线圈中电流i4kia1，u4i4rlkia1rl，则降压变压器原线圈两端电压u3ku4k2ia1rl，则 ia1u2u32r，解得ia1ku2rk2rl， 则ia1ia21， 故ia1ia2， 选项 a 错误； i4kia1k2u2rk2rl，因i4ia21，故两灯泡亮度不同，选项b 错误；由 pi2r 可知，pr1pr3，选项 c

22、 错误；由 uir 可知， ur2ur4，选项 d 正确。 12d由图象知 f1t50 hz，选项 a 错误；发电机输出交变电流电压的有效值为5002v250 2 v，选项 b 错误；输电线的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比及负载大小决定，选项c 错误；用电器总电阻变大，则降压变压器原、副线圈中电流减小，输电线上损失功率也减小，选项d 正确。 学习必备欢迎下载13a根据理想变压器原副线圈的功率相等，有u1i1u2i2，解得用户端电压为u2i1u1i2，选项 a 正确；输电线上的电压降为i1r，选项 b 错误；理想变压器的输入功率为ui1i21r，选项 c 错误；输电线路上损失的电功率为i21

23、r，选项 d 错误。 一年模拟试题精练1d0 时刻产生的电动势为零，线圈应处于中性面，即线圈与磁场垂直，故 a 错误；由图象可知t0.02 s，据 t2可得 100 rad/s，所以转速为 n250 r/s，故 b 错误；由 emnbs 可知 bs311110100wb9103wb，故 c 错误；由峰值可知， e0.707 em220 v，据焦耳定律可知线圈转一周产生的热量q22021000.02 j9.68 j，故 d 正确。 2b01 s内线圈中产生的感应电动势e1n t1000.01 v1 v，11.2 s 内线圈中产生的感应电动势e2n t1000.010.2v5 v， 对一个定值电阻

24、，在一个周期内产生的热量qq1q2120.51 j520.50.2 j12 j，根据交变电流有效值的定义qi2rt12 j学习必备欢迎下载得 i2 5 a，故 b 正确，a、c、d 错误。3c电压表上的示数为有效值，故可知电阻r 上的电功率为pu2r10 w，则 a 错误；由乙图可知， 0.02 s 时磁通量为 0，但磁通量的变化率是最大的，故此时的电压瞬时值最大，则b 错误；由于磁通量按正弦规律变化， 则电动势必按余弦规律变化， 且电压最大值为 10 2 v，2t100 rad/s，所以 r 两端的电压u 随时间 t变化的规律是 u14.1cos 100 t(v)，故 c 正确；同理可知通过r 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 iur1.41 cos 100 t(a)，则 d 错误。 4c根据 2 f 可知 f21002hz50 hz，a 错误；根据u1u2n1n2可知 u2n2n1u1123112v110 v，b 错误；如果 p 向上滑动，rr总i，c 正确；因 u2不变，l1灯亮度不变， i 变大，il2变大 ，l2灯变亮， d 错误。5c由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率f1t250 hz，a 项错误；由理想变压器变压规律u1u2n1n