高考物理一轮复习变压器电能的输送传感器的简单应用含解析

1、教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库变压器电能的输送传感器的简单应用小题狂练C33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u=220只sin100兀t（V）的交流电源上，副线圈接有阻值为44Q的负载电阻R,该变压器的原、副线圈的匝数比为0:-1,图中电流表、电压表均为理想电表，则（）A.电流表的示数为0.20AB.电压表的示数为442VC.原线圈的输入功率为44WD.副线圈输出交流电的频率为10Hz答案：AC解析：由题可知，原线圈两端电压有效值为220V,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44V,B项错误；由欧姆定律可知，

2、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P=U1I1=44WC项正确；由交流电源电压表达式可知，交流电的频率为50Hz,而理想变压器不改变交流电的频率，D项错误.2.2019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U:巳为（答案：A解析：输送的功率一定，由P=UI知，I=。则P损=I2R=2R,知输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，则U1=/P2,A正确，B、GD错误.U2

3、IP13.Fk2019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（）A. ab接MNcd接PQIabIcdC. ab接PQcd接MNIabIcd答案：B解析：电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据变流比公式Iabnab=Icdncd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MNcd接PQ选项B正确.4.2019山东省昌邑一中检测（多选）如图所示，图甲

4、是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为00f|i.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）,R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t=0.005s时，电压表的示数约为50.9VB.变压器原、副线圈中的电流之比为100刁1C. Rt温度降低时，适当增大R1可保持R两端的电压不变D. Rt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5=3672M有效值为36V,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1100,B错误；R温度降低时，

5、电阻增大，在串联电路中适当增大Ri可保持R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.R,原线圈接220 V的正弦交流电，副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线圈n2回路中电阻两端的电压为Uk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（A.4Ur2= 60 V k =9B.2UR2= 60 V k=3C.2204UR2= 丁 V k=9D.UR2= 230V k= 333教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库答案：A解析：设原线

6、圈电流为I 1,则根据ml 1 = 2n212,可彳导12= 1.5I 1,由题意可知:I 2RLah2R=k，解得k=4,设原线圈电阻R上的电压为UR1,则UR1 9RUR2：R = k,即 uRi=ykuR2,又，220 V- URiUR2.一.一，解得：5=60V,A正确，B、CD错误.n26. 2019 四川省五校联考如图甲所示，原、副线圈匝数比为n1想变压器原线圈与水平放置的间距L= 1 m的光滑金属导轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度为B= 1 T的匀强磁场中,电阻不计，副线圈接阻值R= 2 a的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1 、质量m= 0.02 kg的导体棒在外力 F的作用

7、下运动，其速度随时间按图乙所示（正弦图线）规律变化，则（）A.B.C.D.图乙图甲电路中的电流方向每秒钟改变5次电阻R实际消耗的功率为 0.125 W在00.05 s的时间内外力 F做的功为0.48 J答案：D2解析：由题图乙可知 3 = = 10兀，导体棒产生的感应电动势的最大值为En= BLVm=3*V2 V,故电源电动势为 e=BLvmsint = 342sin 10 7tt（功，电动势的有效值为EmE V，设原线圈的输入电压为Ui,副线圈的输出电压为此，原线圈的输入电流为I1,副线圈的输出电流为I2,则对含有原线圈的回路由闭合电路欧姆定律有E=Iir+Ui,由变压器的工作原理一，Uni

8、11n2可知=、=对含有副线圈的回路，由欧姆定律有U=I2R,由以上式子可解得Ul=112n2I2niV,A错误；交变电流的频率为f=T=5Hz,每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流、，.、.一.一_,.n2、_L2万向改变10次，B错误；电阻R两端电压L2=-Li=2V通过副线圈的电流I2=-=1A,n2通过原线圈的电流Ii=I2=2V,所以电阻R实际消耗的功率P=Ud2=2WC错误；在Atni=0.05s=T寸间内，电路中产生的焦耳热Q=(I2R+lir)At=0.3J,根据能量守恒定律得1 2,i2八W卜一Q=2mm,故W卜=2mvUQ=0.48J,D正确.7. 20i9河北省石家庄

9、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()A.ti时刻ab边中电流方向由a-b,e点电势高于f点B.设ti、t3时刻ab边中电流大小分别为i八i3,则有ii；：=ntS,可知11时刻磁感应强度的变化率小于13时刻的磁感应强度变化率，曰曰，根据欧姆定律i=&彳导ii2 = -Ui,功率为P2 = ；n2 U222n1g2若K与1相连，则二= n2u 111Tl22rn2U, , 一L22 ,丁，

10、此时电压表的示数为 U2,则7 -= -T,彳导廿=下，此时的功率为：R=-,由上5R 2 RP2nlR分析知：若R的阻值不变，则电压表的示数之比U22,，一 一 ， 一 R当R消耗功率相等时，阻值之比方R2右B、C正确.12. 2019 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R与交流电源串联，该电源输出的电压恒为以，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R）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（）扬声器U0A大电阻R1两端电压为-R1B.理想变压器初级线圈与次级线圈

11、的匝数比值为-R2C.交流电源的出功率为2RD.通过扬声器的电流为答案：B解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为m、初级线圈和次级线圈中的电流分别为I1、12,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Iim=12n2,U0-I1R1I2R222=,设R的功率为P,联立则有P=I2R=I1R+I1U）,由于扬严器有最大功率，nin2则Ii=2R、2=1白选项D正确；大电阻R两端电压IiR=,选项A正确；理想变压器的初级和次级线圈的匝数比值为T=；=、启，选项B错误；交流电源的输出功率为n211；RU0IiU0=-,选项C正确，故本题选B2R113. 2019湖南省益阳市、湘潭

12、市调研如图所示，M港口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.MQ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（）MaN(cXXXXXXXXtX黑；XXIPbQA在ab棒沿导轨匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后，Ir=0、Il=0、Ic=0B.在ab棒沿导轨匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后，IrW0、IlW0、Ic=0C.若ab棒沿导轨在某一中心位置附

13、近做简谐运动，则IrW0、IlW0、Ic=0D.若ab棒沿导轨在某一中心位置附近做往复运动则IrW0、Il=0、Icwo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Ir=0、Il=0、Ic=0,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IrW0、IlW0、IcW0,CD错误.14. 2018江苏卷，2采用220kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使1 ，一,一、，输电线上损耗的

14、功率减小为原来的4,输电电压应变为（）A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV答案：C解析：输送功率P=UI输电线上损耗的功率P-I2r= EjrccUri当p损减小为原来的-时，输电电压应变为原来的2倍.15.如图所示为某小型发电站的输电示意图，发电站输出U=220y2sin1007tt（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（）A.若开关S、S2都断开，则电压表示数为零B.负载端所接收交流电的频率为25HzC.深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损

15、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50Hz,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，可增大降压变压器副线圈的匝数，使负载电压提高，选项D错误.踏板压力传憾器16.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示

16、，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R=300.02F（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1300NB.体重为1300N应标在电流表G刻度盘2A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Ii=3A,由闭合电路欧姆定律E=Ii（R+r）得，Rmin=2，代入

17、R=30-0.02F得，Fmax=1400N,A错误；同理，体重为1300N时，I2=2A,B正确；同理当体重为零时，I3=0.375A,CD均错误.课时测评C33综合提能力课时练赢高分一、选择题1. 2019广东深圳二调如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比ni:血=比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12V、工作时内阻为2Q的电动机.闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A,则（）A.副线圈两端电压为222VB.电动机输出的机械功率为12WC.通过电动机的交流电频率为50HzD.突然卡住电动机，原线圈输入功率变小答案：C解析：由图乙可知Ui=22

18、0V,又知m:n2=Q:1,则由得副线圈两端电L2n2压以=22V,A项错误；电动机输出的机械功率P机=P,lP内=1X12W12X2W10W一，一一，1一人4B项错误；由图乙可知，T=0.02s,则f=T=50Hz,C项正确；若卡住电动机，则副线圈回路电流变大，再由P入=P出=l2Lb,可知原线圈输入功率变大，D项错误.2.（多选）如图所示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,夕TL1会变亮B.仅闭合开关S,r消耗的

19、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,则负载端消耗白功率变大，T2副线圈中电流增大，T2原线圈中的电流也增大，则r上的电压和功率增大，则T2输入电压减小，灯Li两端电压减小，灯Li会变暗，故A错误，B正确；仅将滑片P下移，则Ti副线圈的匝数增多，副线圈电压U2增大，灯Li两端电压也增大，通过灯Li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Ti副线圈的匝数减小，副线圈电压U2减小，同理分析可知灯Li两端电压也减小，通过灯Li的电流减小，则输电线中的电流减小，Ti原线圈中的电流减小

20、，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（）C.电压表的示数变大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，BD错误.4 .（多选）如图所示为某小型发电站高压输电示意

21、图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率P=20kW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:i0,电流表的示数为iA输电线的总电阻r=i。Q,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8 .升压变压器白输出电压U2=2000VC.用户获得白功率为i9kWD.将P下移，用户获得的电压将增大答案：BC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1A电流互感器匝数比为1：10,故输电线路中电流的大小I2=10A根据P=U2I2可得升压变压器的输出电压U2=2000V,选项B正确；线路损耗的功率Pr=I2r=1kW故用户获

22、得的功率为19kW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,R、R2为定值电阻，且R=2R2,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R中的电流方向每秒钟改变100次B.电压表示数为110VC.电阻R、R2消耗的功率之比为1:4D.a、b两端与副线圈两端的电压之比为3：1答案：AD解析：由u-t图象可知周期T=0.02s,频率f=50Hz,所以电阻R2中的电流方向每U1小一,I1门2一一秒钟改变100次，故A正确；由；;=一可知Ui=2U2,由1=一可知I1=

23、0.5I2,而U=I2R2,U2n212m由题可知220V=Ui+I1R1=2U2+U2=3U2,解得电压表示数为U2=73.3V,故B错误；由功率P=I2R可知电阻R、R2消耗的功率之比为|T:2,故C错误；a、b两端与副线圈两端的电压之比为3U:U2=3:1,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m:n2=21,电源交变电压为U,题中U、I均表示有效值，则（）A灯泡AB两端的电压之比Ux:UB=2:1B.通过AB的电流之比IA:IIb=2:1C.灯泡AB消耗的功率之比PA:Pb=4:1D

24、.灯泡AB两端的电压分别是UA=TUI,Ub=2U55答案：D解析：通过灯泡AB的电流分别为变压器原、副线圈的电流，Ia：Ib=n2:m=12,选项B错误；因为AB是两只相同的灯泡，所以灯泡AB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=:4,选项C错误；因为灯泡B两端的电压为副线圈两端电压，ni11则原线圈两端电压U1=nUB=2UB,而5=2小，由于灯泡A跟原线圈串联，故-UB+2Ub=UI,一,112、一可得UA=-UI,UB=-UI,选项D正确.557.（多选）某实验小组自己动手，在闭合铁芯上绕制变

25、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m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（）A. ab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:n2B. ab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m:n2C. bc相连、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n:n2D. bc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、

26、副线圈电压之比为mjn2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m:n2,选项B正确；bc相连，fg相连，a、d作为输入端，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m:n2,选项C正确；bc相连，a、d作为输入端，相当于匝数翻倍，为2m,而ef相连，gh相连，e、g作为输出端，副线圈的匝数为瓶，故电压比等于2m:必，选项D错误.8.

27、2019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3,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是（）X XA.将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗8 .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2co,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

28、；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 .如图所示，在A、B间接入U=311sin314t（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Di、D2给阻值R=20Q的纯电阻供电，变压器原线圈匝数ni=1100匝，副线圈匝数年=200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U,设电阻R上消耗的电功率为P,则（）A. Ub=56.6V,P=20WB. U0=56.6V

29、,P=80WC. U0=28.3V,P=20WD. U0=28.3V,P=80W答案：AU2n2解析：A、B间接入的正弦式交变电流的电压有效值为u=371V=220V,根据可得副线圈两端电压有效值为U2=40V,而二极管的反向耐压值至少为廿，U0是最大值，所以U0=40，2V=56.6V,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UR202效值为UR=20V,所以R消耗的电功率为P=-=-W=20WA正确.R2010 .（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MN两端的输出电压，

30、图乙中两电表均为理想交流电表，R、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，现在CD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.则下列说法正确的是（）A.由图甲可知MN两端输出交流电压不可能高于36VB.当滑动触头P逆时针转动时，MN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1t动时，要保持电阻R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，CD两端输入的交流电压有效值为36V,输出端MN间线圈匝数可以小于、等于或大于CD间线圈匝数，因此MN两端输出交流电压有效值可能高于36V,A项错误；当滑动触头P逆时针转动时，MN间线圈匝数增多，变压器输出电压升高，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，R接入电路