2023届高考物理一轮复习第十章电磁感应课时作业37

课时作业37[双基过关练]1．(2023·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)sin100πtV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：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，故A错误；电流表的示数为I2＝eq\f(U2,R)＝1A，故B错误；电阻消耗的功率为P2＝U2I2＝10W，故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，故D正确．答案：D2．(2023·江西南昌二模)图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10：1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电压表为理想电表，接在副线圈两端．那么()A．原线圈上电压的有效值为100VB．原线圈上电压的有效值约为100eq\r(2)VC．电压表的读数为5.0VD．电压表的读数为7.07V解析：原线圈上电压的有效值为eq\f(100,\r(2))V，故A、B错；副线圈上电压的有效值即电压表的读数为eq\f(1,10)×eq\f(100,\r(2))V＝7.07V，C错、D对，选D.答案：D3．如下图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且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电顶峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压到达正常，以下说法中正确的选项是()A．P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小B．P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大C．P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大D．P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小解析：根据变压器原理，P1上调，n1增大，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知U2减小，导致U3、U4都减小，故A错误；P1下调，n1减小，U4增大，I4＝eq\f(U4,R负载)增大，I3增大即输电电流增大，那么由ΔP＝I2R可知，线路损失增大，故B错误；P2下调，U4减小，D错误；P2上调，U4增大，线路损失增大，C正确．答案：C4．(2023·湖南省五市十校高三联考)如下图，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R1、R2，R1＝R2＝10Ω，原、副线圈的匝数之比N1：N2＝2：1，R2两端电压为10V，那么R1两端的电压为()A．5VB．10VC．15VD．20V解析：设R1两端的电压为UR1，原、副线圈回路中电流分别为I1、I2，由理想变压器的电流关系I1：I2＝N2：N1，而I1＝eq\f(UR1,R1)，I2＝eq\f(U2,R2)，联立以上三式并代入数据得UR1＝5V，所以选项A正确．答案：A5．(2023·河北衡水金卷)如下图为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出U1＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流电通过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，图中高压输电线局部总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，以下有关描述正确的选项是()A．假设开关S1、S2都断开，那么电压表示数为零B．负载端所接收到交流电的频率为25HzC．深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D．用电顶峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度解析：S1、S2都断开时变压器空载，副线圈两端有电压，电压表示数不为零，A错误．变压器不能改变频率，故负载交流电的频率还是50Hz，B错误．深夜大局部用户已关灯，干路中电流减小，高压输电线路损耗也减小，用户得到的电压较高，故此时开灯较亮，C正确．用电顶峰期，负载增多，负载电阻减小，干路中电流增大，因此输电线损耗电压增大，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，使输出电压提高，D错误．答案：C6．图甲中，A、B两点间接直流稳压电源，UAB＝100V，R1＝40Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，其电压有效值Uab＝100V，滑片处于线圈正中位置，R2＝40Ω.假设R1和R2的发热功率分别为P1和P2，那么P1和P2的关系为()A．P1＝P2B.eq\f(P1,P2)＝eq\f(2,5)C.eq\f(P1,P2)＝eq\f(4,25)D.eq\f(P1,P2)＝eq\f(1,4)解析：图甲中，R1两端的电压为U1＝80V，图乙中，R2两端的电压为U2＝200V，所以eq\f(P1,P2)＝eq\f(\f(U\o\al(2,1),R1),\f(U\o\al(2,2),R2))＝eq\f(4,25)，选项C正确．答案：C7．图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1：n2＝1：k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3：n4＝k：1，模拟输电导线的电阻r＝3Ω，T2的负载是规格为“15V45W〞的灯泡L.当T1的输入电压为16V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，那么k的值为()A.eq\f(3,2)B．3C．4D．9解析：由变压器的工作原理可知，变压器T1原线圈的电压为16V，那么副线圈的输出电压为16kV，降压变压器T2的输出电压为15V、输出电流为I4＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(45,15)A＝3A，那么降压变压器T2原线圈两端的电压为15kV、输入电流为eq\f(3,k)A，又16kV＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15k＋3×\f(3,k)))V，解得k＝3，B正确．答案：B8．(2023·苏、锡、常、镇四市高三教学情况调研)(多项选择)如下图，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原副线圈的匝数比分别为100：1和1：100，图中a、b表示电压表或电流表，电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，那么()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是220kWD．输电线路总电阻为22Ω解析：根据两个互感器的连接方式可以判断出a为电压表，b为电流表，应选项A错误，选项B正确；由于电压表的示数为22V，因此输电线上的电压为2200V，电流表的示数为1A，因此输电线中的电流为100A，所以线路输送电功率是220kW，应选项C正确，因不知道输电线路两端的电压，因此无法求得输电线路的电阻，应选项D错误．答案：BC9．(2023·海南单科)(多项选择)如图(a)中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1，RT为电阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表．原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图(b)所示．以下说法正确的选项是()A．变压器输入、输出功率之比为4：1B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1：4C．u随t变化的规律为u＝51sin(50πt)VD．假设热敏电阻RT的温度升高，那么电压表的示数不变，电流表的示数变大解析：由题意，变压器是理想变压器，故变压器输入、输出功率之比为1：1，故A错误；变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,4)，应选项B正确；由图(b)可知交流电压最大值Um＝51V，周期T＝0.02s，可由周期求出角速度的值为ω＝100πrad/s，那么可得交流电压u的表达式u＝51sin(100πt)V，应选项C错误；RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，应选项D正确．答案：BD[能力提升练]10．(2023·新课标全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如下图，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，○A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为()A．2B．3C．4D．5解析：设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，那么原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI.根据变压器的输入功率等于输出功率得UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)4UI－(4I)2R1＝(4kI)2R2联立两式代入数据解得k＝3选项B正确．答案：B11．如下图，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n：1，原线圈接正弦交流电，电压为u＝U0cos100πt(V)，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，电动机带动一电阻为r，质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升．以下判断正确的选项是()A．电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2RB．原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2R＋mgv，副线圈电流的频率为50HzC．变压器的输入功率为I2R＋mgv＋eq\f(B2l2v2,r)D．电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为eq\f(U0,n)解析：电动机两端电压大于IR，IR是电动机线圈电阻R上的电压，用于发热，A错；原线圈中的电流为eq\f(I,n)，B错；变压器的输入功率为I2R＋mgv＋eq\f(B2l2v2,r)，即一局部在电动机线圈电阻R上发热变成内能；另一局部用于对外做功，将其中一局部电能转化为金属杆的机械能，其余局部克服安培力做功，转化为电能，电流通过纯电阻电路转化为金属杆上的焦耳热，C对；副线圈电压的有效值为eq\f(U0,\r(2)n)，D错．答案：C12．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管(正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路)、定值电阻R0、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(电流增加到一定值时报警器P将发出警报声)组成闭合电路．电压表、电流表均为理想电表．以下判断正确的选项是()A．变压器副线圈输出交流电的频率为25HzB．电压表的示数为22eq\r(2)VC．Rt处温度减小到一定值时，报警器P将会发出警报声D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小解析：变压器不改变交变电流的频率，那么变压器副线圈输出交流电的频率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02s)＝50Hz，选项A错误；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,