（京津鲁琼版）2023版高考物理总复习第十一章第2节变压器电能的输送检测（含解析）

〔京津鲁琼版〕2022版高考物理总复习第十一章第2节变压器电能的输送检测〔含解析〕PAGE19-变压器电能的输送(建议用时：40分钟)【A级根底题练熟快】1．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流．所用的器材叫电流互感器，如下图，能正确反映其工作原理的是()解析：选A.电流互感器把大电流变成小电流，测量时更平安，据变压器原理，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝eq\f(n1,n2)I1，所以要求线圈匝数n2>n1，原线圈要接在火线上，应选项A正确．2．如下图为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的选项是()A．这是一个升压变压器B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12VD．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小解析：选B.根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为220V，输出电压为12V，该变压器为降压变压器，应选项A错误，B正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项C错误；由理想变压器的输出功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误．3．(2022·安徽亳州模拟)现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的是()解析：选D.由图可知，选项A、B中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；选项C为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；选项D为升压变压器，电灯两端的电压要大于380V，不可行．4．(2022·宁夏中卫一模)在如下图的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶1，原线圈接u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交变电流，电阻R＝10Ω，电流表、电压表均为理想电表，那么()A．电压表的读数为10eq\r(2)VB．电流表的读数为22AC．电阻R消耗的功率为10eq\r(2)WD．变压器的输出功率为10W解析：选D.输入电压的有效值为U1＝eq\f(Em,\r(2))＝220V，根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝10V，应选项A错误；电流表的示数为I2＝eq\f(U2,R)＝1A，应选项B错误；电阻消耗的功率为P2＝U2I2＝10W，应选项C错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，应选项D正确．5．(2022·天津和平模拟)如图甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6V3W〞的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．以下说法正确的选项是()A．变压器原副线圈的匝数比为1∶2B．副线圈两端输出的交流电频率为50HzC．电流表的示数为0.5AD．电压表的示数为18V解析：选B.灯泡正常发光时的电流I0＝eq\f(3,6)A＝0.5A，那么副线圈中电流I2＝2I0，而原线圈中电流I1＝I0，那么变压器原副线圈的匝数比n1∶n2＝I2∶I1＝2∶1，选项A错误；由乙图可知交流电的周期T＝0.02s，那么频率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，变压器不改变交流电的频率，选项B正确；电流表的示数IA＝I2＝2I0＝1A，选项C错误；因灯泡正常发光，那么副线圈的两端电压U2＝6V，那么原线圈两端电压U1＝eq\f(n1,n2)U2＝12V，电压表示数为12V，选项D错误．6．(多项选择)(2022·贵州遵义模拟)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，A、V为理想电流表和电压表，假设原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，以下表述正确的选项是()A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz解析：选AC.由题图乙可知，交流电的周期T＝0.02s，频率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，故D错误；输入电压的最大值U1m＝220eq\r(2)V，有效值U1＝eq\f(U1m,\r(2))＝220V，电压表测副线圈电压有效值，U2＝110V，电流表示数I2＝eq\f(U2,R)＝2A，故A正确；原、副线圈匝数比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(2,1)，故B错误；交流电流表、交流电压表测交流电的有效值，故C正确．7．(多项选择)(2022·扬州模拟)钳形电流表的外形和结构如图甲所示．图甲中电流表的读数为0.9A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，那么()A．这种电流表能测出交变电流的有效值B．这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流C．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3AD．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7A解析：选AD.由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，那么原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，而且测量的是交变电流的有效值，故A正确，B错误；根据输入功率和输出功率的关系有：P1＝P2，即U1I1＝U2I2，所以eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，由题意可知：当n1＝1，I2＝0.9A，即eq\f(I1,0.9)＝eq\f(n2,1)，当n1＝3时：eq\f(I1,I′2)＝eq\f(n2,3)，解得I′2＝2.7A，故C错误，D正确．8．(多项选择)如图，将额定电压为60V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220V和2.2A．以下判断正确的选项是()A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3解析：选BD.变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60W＝132W，选项A错误；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,60)＝eq\f(11,3)，选项D正确；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(3,11)×2.2A＝0.6A，选项B正确；根据I＝eq\f(Im,\r(2))得副线圈上的电流的最大值I2m＝eq\r(2)I2＝2.2eq\r(2)A，选项C错误．【B级能力题练稳准】9．(2022·陕西西安中学模拟)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，以下说法中正确的选项是()A．R处出现火警时电压表示数增大B．R处出现火警时电流表示数减小C．图乙中电压的有效值为220VD．电压表的示数为11eq\r(2)V解析：选D.R处温度升高时，阻值减小，电压表示数不变，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈电流增大，即电流表示数增大，故A、B错误；设将此电压加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为Um，电压的有效值为U，eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Um,\r(2))))\s\up12(2),R)·eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)·T，代入数据得图乙中电压的有效值为110eq\r(2)V，故C错误；变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是10∶1，所以电压表的示数为11eq\r(2)V，故D正确．10.(多项选择)(2022·广西南宁三校联考)如下图，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈接交变电源，电压u＝220eq\r(2)sin100πt(V)．副线圈接电动机，电动机内阻为5Ω，电流表A2示数为2A，电表对电路的影响忽略不计．那么()A．此交流电的频率为100HzB．电压表示数为220VC．此电动机输出功率为60WD．电流表A1示数为10A解析：选BC.此交流电的频率为f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)＝50Hz，所以A错误；电压表的示数为电路的有效电压值，其大小为U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，选项B正确；变压器次级电压为U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(200,1100)×220V＝40V，那么电动机的总功率为U2I2＝80W，电动机输出功率为P出＝I2U2－Ieq\o\al(2,2)r＝60W，选项C正确；电流表A1示数为I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(200,1100)×2A＝eq\f(4,11)A，选项D错误．11．用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图象如下图，那么()A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100πt＋\f(π,2)))A解析：选A.由题图可知通过负载的电流最大值为Im＝0.05A，周期T＝0.02s，故电流的函数表达式i＝Imsineq\f(2π,T)t＝0.05sin100πt(A)，D错误；理想变压器匝数比等于电压比，即n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，C错误；输出电压U2＝110V，其最大值U2m＝eq\r(2)U2＝110eq\r(2)V，B错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P＝I2U2＝eq\f(0.05,\r(2))×110W≈3.9W，A正确．12．(多项选择)(2022·湖北七市一模)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R＝2Ω.现在a、b间和c、d间分别接上示波器，同时检测得a、b间，c、d间的电压随时间变化的图象如图乙所示，那么以下说法正确的选项是()A．T＝0.02sB．n1∶n2≈55∶1C．电流表A的示数I≈36.4mAD．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0解析：选ABC.由题图乙可知，电压变化的周期是0.02s，所以选项A正确；根据变压器的电压规律得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)≈55，所以选项B正确；副线圈的电流I2＝eq\f(U2,R)≈2A，根据变压器的电流规律eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得原线圈的电流I1＝eq\f(n2,n1)I2≈36.4mA，所以选项C正确；由题图乙知，当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值也最大，应选项D错误．13．(多项选择)(2022·广东佛山一中模拟)理想变压器原线圈a匝数n1＝200匝，副线圈b匝数n2＝100匝，线圈a接在u＝44eq\r(2)sin314t(V)交流电源上，“12V6W〞的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝16Ω，电压表V为理想电表，以下推断正确的选项是()A．交变电流的频率为100HzB．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为eq\f(\r(2),5)Wb/sC．电压表V的示数为22VD．R1消耗的功率是1W解析：选BD.由u＝44eq\r(2)sin314t(V)，知f＝eq\f(1,T)＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，A错误；灯泡正常发光，由P＝UI得灯泡中的电流I2＝eq\f(6W,12V)＝0.5A，电压表的示数U2＝12V＋0.5×16V＝20V，C错误；穿过铁芯的磁通量的最大变化率为eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(20\r(2),100)Wb/s＝eq\f(\r(2),5)Wb/s，B正确；根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得U1＝40V，那么R1两端电压UR1＝44V－40V＝4V，由原、副线圈的电流与匝数成反比，可得通过R1的电流I1＝0.25A，那么R1的功率P＝UR1I1＝1W，D正确．14．(2022·黑龙江大庆中学模拟)如下图，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220eq\r(2)·sin100πt(V)，那么()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．当t＝eq\f(1,600)s时，c、d间的电压瞬时值为110VC．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小解析：选A.当单刀双掷开关与a连接时，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈两端的电压有效值U1＝eq\f(220\r