2024山东高考物理第一轮章节复习--专题十二交变电流传感器

专题十二交变电流传感器
五年新高考
考点一交变电流的产生、描述及其变化规律
1.(2022广东,4,4分)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。

定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。

不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( )
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
答案 B
2.(2021北京,5,3分)一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。

下列说法正确的是( )
A.在t=0.4 s时电流改变方向
B.该交变电流的周期为0.5 s
C.该交变电流的表达式为i=2 cos 5πt A
D.该交变电流的有效值为√2
A
2
答案 C
3.(2021天津,3,5分)如图所示,闭合开关后,R=5 Ω的电阻两端的交流
电压为u =50√2 sin 10πt V,电压表和电流表均为理想交流电表,则 ( )
A.该交流电周期为0.02 s
B.电压表的读数为100 V
C.电流表的读数为10 A
D.电阻的电功率为1 kW 答案 C
4.(2021辽宁,5,4分)如图所示,N 匝正方形闭合金属线圈abcd 边长为L ,线圈处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动,
ab 边距轴L
4。

线圈中感应电动势的有效值为
( )
A.NBL 2ω B .√2
2NBL 2ω C.12
NBL 2ω D.√24
NBL 2ω
答案 B
5.(2021浙江6月选考,5,3分)如图所示,虚线是正弦交流电的图像,实线是另一交流电的图像,它们的周期T 和最大值U m 相同,则实线所对应的交流电的有效值U 满足 ( )
A.U =1
2U m B.U =√2
2U m C.U >√2
2U m D.U <√2
2U m
答案 D
考点二理想变压器
1.(2022山东,4,3分)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=U m cos(100πt)。

单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。

将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12 W。

下列说法正确的是( )
A.n1为1 100匝,U m为220 V
B.BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A
C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz
D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A, 周期为0.02 s
答案 D
2.(2020山东,5,3分)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。

灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V。

定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。

为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )
甲
乙
A.1 Ω
B.5 Ω
C.6 Ω
D.8 Ω
答案 A
3.(2022河北,3,4分)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示。

已知风轮机叶片转速为每秒z转,通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S,匝数为N,匀强磁场的磁感应强度为B。

t=0时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直。

发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压为U。

忽略线圈电阻,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电压为√2πNBSz
B.发电机输出交变电流的频率为2πnz
C.变压器原、副线圈的匝数比为√2πNBSnz∶U
D.发电机产生的瞬时电动势e=√2πNBSnz·sin (2πnzt)
答案 C
4.(2021湖北,6,4分)如图所示,理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电,副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻,在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中( )
A.电流表A1示数减小
B.电流表A2示数增大
C.原线圈输入功率先增大后减小
D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大
答案 A
5.(2021广东,7,4分)某同学设计了一个充电装置,如图所示。

假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最大值为0.05 V。

理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60。

下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为10 Hz
B.副线圈两端电压最大值为3 V
C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
答案 B
6.(2021湖南,6,4分)如图,理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2,输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源,灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。

在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中,两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是( )
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮
B.L1先变亮后变暗,L2一直变亮
C.L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
D.L1先变亮后变暗,L2先变亮后变暗
答案 A
7.(2020江苏,2,3分)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。

其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。

则电流互感器( )
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
答案 D
8.(2019江苏,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压
( ) A.降低2 V B.增加2 V
C.降低200 V
D.增加200 V
答案 D
9.(2018江苏,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。

当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功
,输电电压应变为( )
率减小为原来的1
4
A.55 kV
B.110 kV
C.440 kV
D.880 kV
答案 C
10.(2021山东,9,4分)(多选)输电能耗演示电路如图所示。

左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3,输入电压为7.5 V的正弦交流电。

连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为10 Ω。

开关S接1时,右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1,R上的功率为10 W;接2时,匝数比为1∶2,R上的功率为P。

以下判断正确的是( )
A.r=10 Ω
B.r=5 Ω
C.P=45 W
D.P=22.5 W
答案BD
11.(2022湖北,9,4分)(多选)近年来,基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用,其简化的充电原理图如图所示。

发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝,接收线圈的匝数为50匝。

若工作状态下,穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,忽略其他损耗,下列说法正确的是( )
A.接收线圈的输出电压约为8 V
B.接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1
C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
答案AC
12.(2021海南,9,4分)(多选)如图,理想变压器原线圈接在u =220√2 sin 100πt (V)的交流电源上,副线圈匝数可通过滑片P 来调节。

当滑片P 处于图示位置时,原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,为了使图中“100 V,50 W”的灯泡能够正常发光,下列操作可行的是( )
A.仅将滑片P 向上滑动
B.仅将滑片P 向下滑动
C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20 Ω的电阻
D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20 Ω的电阻 答案 BD
13.(2021河北,8,6分)(多选)如图,发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ,匝数为N ,放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。

理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 0、n 1和n 2,两个副线圈分别接有电阻R 1和R 2。

当发电机线圈以角速度ω匀速转动时,理想电流表读数为I 。

不计线圈电阻,下列说法正确的是
( )
A.通过电阻R 2的电流为
n 1I
n 2 B.电阻R 2两端的电压为n 2IR 1
n 1
C.n 0与n 1的比值为
√2NBL 2ωIR 1
D.发电机的功率为√2NBL 2ωI(n 1+n 2)
n 0
答案 BC
14.(2020全国Ⅱ,19,6分)(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。

我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。

假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP ,到达B 处时电压下降了ΔU 。

在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用
1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B处时电压下降了ΔU'。

不考虑其他因素的影响,则( )
A.ΔP'=1
4ΔP B.ΔP'=1
2
ΔP
C.ΔU'=1
4ΔU D.ΔU'=1
2
ΔU
答案AD
15.(2020全国Ⅲ,20,6分)(多选)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10 Ω,R3=20 Ω,各电表均为理想电表。

已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。

下列说法正确的是( )
A.所用交流电的频率为50 Hz
B.电压表的示数为100 V
C.电流表的示数为1.0 A
D.变压器传输的电功率为15.0 W
答案AD
16.(2021江苏,12,8分)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4 000
亿千瓦时。

某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动。

已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为100匝、面积为0.50 m2、电阻为0.60 Ω。

若磁体转动的角速度为90 rad/s,线圈中产生的感应电流为50 A,求:
(1)线圈中感应电动势的有效值E;
(2)线圈的输出功率P。

解析根据题意可知线圈相对磁场的转动角速度ω=90 rad/s
(1)感应电动势的最大值
E m=NBSω=100×0.20×0.50×90 V=900 V
=450√2 V
则有效值E=m
√2
(2)线圈的输出功率
P=P总-P内=EI-I2r=450√2×50 W-502×0.60 W≈30 kW
考点三传感器
1.(2022北京,13,3分)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。

如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。

水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。

当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。

下列说法正确的是( )
A.U1<U2
B.R2为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
答案 C
2.(2019天津,4,6分)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。

当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。

如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为v。

当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。

则元件的( )
A.前表面的电势比后表面的低
B.前、后表面间的电压U与v无关
C.前、后表面间的电压U与c成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为eU
a
答案 D
三年新模拟
基础题
考点一交变电流的产生、描述及其变化规律
1.(2022山东日照二模)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阻值R=5 Ω的电阻连接,图甲中的交流电压表为理想电表,忽略线圈、电刷以及导线的电阻。

图乙是通过电阻R的电流i 随时间t变化的图像。

下列判断正确的是( )
A.电阻R消耗的电功率为1.25 W
B.线圈转动的角速度为100π rad/s
C.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关
D.电阻R两端电压u随时间t变化的规律为u=2.5 sin 200πt(V)
答案 D
2.(2021山东师范大学附中模拟)在匀强磁场中,有一10匝的闭合金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动,线框电阻为0.5 Ω,线框磁
通量Φ随时间t的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.t=0.5 s时,线框平面与中性面平行
B.线框产生的电动势最大值为20 V
C.线框转动一周产生的焦耳热约为80 J
D.从t=T
4到t=3T
4
的过程中,线框的平均感应电动势为4 V
答案 C
3.(2021山东滨州二模)电流随时间变化的规律如图所示,每个周期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的规律变化,后半个周期的电流为0,已知电流的最大值为I0,则在0~T过程中的平均电流为()
A.I0
B.1
2I0 C.2
π
I0 D.1
π
I0
答案 D
4.(2022山东济宁三模)(多选)电阻为R的单匝闭合金属线框,在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动,产生交变电流,电动势随时间变化的图像如图所示。

下列说法正确的是( )
A.T
2
时刻线框平面与中性面平行
B.穿过线框的磁通量最大为E0T
2π
C.线框转一周产生的热量为E02T
R
D.从t=T
4到t=T
2
的过程中,线框的平均感应电动势为2E0
π
答案BD
5.(2022山东日照三模)(多选)如图所示为一小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小B=√2 T。

矩形线框ABCD匝数n=100,面积S=0.02 m2,线圈内阻r=5 Ω,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'逆时针匀速转动,角速度ω=100 rad/s。

矩形线框通过滑环与R=15 Ω的电阻相连,电压表为理想电表。

则( )
A.线圈从图示位置开始计时,产生感应电动势的表达式e=200√2cos100t(V)
B.线圈从图示位置开始转过90°时,电压表示数为零
C.该交流电可以直接加在击穿电压为200 V的电容器上
D.在0.5 s的时间内电阻R上产生的热量为750 J
答案AD
考点二理想变压器
1.(2021山东潍坊二模)图中L1、L2是规格为“4 V 3 W”的灯泡,a、b端所接的交流电压u=16√2sin 100πt(V),现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光。

已知变压器为理想变压器,电表均为理想电表。

则( )
A.原副线圈匝数比为4∶1
B.电流表A1示数为2.25 A
C.电流表A2示数为1.5 A
D.增大电阻箱R连入电路的阻值,两灯泡均变暗
答案 C
2.(2022山东泰安二模)图甲是一种振动发电机的示意图,半径r=0.1 m、匝数n=25的线圈(每匝的周长相等)位于辐向分布的磁场中,磁场的磁感线沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示),线圈所在位
置的磁感应强度的大小均为B=0.6
T,外力F作用在线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,线圈运动
π
速度v随时间t变化的规律如图丙(正弦函数曲线)所示。

发电机通过灯泡L后接入理想变压器,三个灯泡均正常发光,灯泡正常发光时的电阻R L=1 Ω,不计线圈电阻。

则每个灯泡正常发光时的功率为
( )
A.1.5 W
B.2 W
C.4 W
D.4.5 W
答案 B
3.(2021山东淄博二模)图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。

升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω。

降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为一定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小。

电压表显示加在报警器两端的电压(报警器未画出)。

未出现火警时,升压变压器的输入功率为750 kW。

下列说法正确的是( )
A.降压变压器副线圈输出的交流电方向每秒钟改变50次
B.未出现火警时,降压变压器的输入电压为22 kV
C.未出现火警时,降压变压器的输出功率为570 kW
D.当传感器R2所在处出现火警时,电压表的示数变大
答案 B
4.(2022山东济南一中模拟预测)如图所示,理想变压器三个线圈的匝数比为n1∶n2∶n3=4∶1∶1,电阻
R1=R2=R3=R。

当A、B两接线柱接正弦式交流电源时,R2的电流为I,则电源的输出功率为( )
I2R
A.2I2R
B.9
4
C.3I2R
D.18I2R
答案 B
5.(2022山东青岛二模)如图为“日”字形变压器的示意图,中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1、n2的线圈,线圈匝数比n0∶n1∶n2=10∶4∶5,两臂电路中接有相同的电阻R。

将中间线圈接入电压u0=36√2sin 100πt(V)的交变电流,下列说法正确的是( )
A.每匝线圈中磁通量的变化率都相同
B.电压表V1的示数为14.4 V
C.电压表V1和V2示数比为4∶5
D.电流表A1和A2示数比为5∶4
答案 C
6.(2022山东济南二模)如图甲所示,导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交流电通过理想变压器给电阻R1、R2供电。

线框转动产生的电动势瞬时值e随时间t的变化图像如图乙所示。

已知线框电阻r=1 Ω,理想变压器原、副线圈匝数比为11∶5,电阻R1=R2=50 Ω,图中电流表和电压表均为理想电表。

下列说法正确的是( )
A.线框转动产生的交流电频率为100 Hz
B.开关S断开时电压表的示数为50 V
C.开关S从断开到闭合,电压表的示数不变
D.开关S从断开到闭合,电流表的示数变大
答案 D
7.(2022山东滨州二模)家用燃气电子脉冲点火装置的简化原理图如图所示。

将1.5 V的直流电压通过转换器转换为正弦式交流电压u=15 sin 100πt(V),再经理想变压器升成峰值是15 kV的高电压,当放电针间电压超过12 kV时进行一次尖端放电,由放电的火花引燃燃烧器上的燃气。

下列说法正确的是
( )
A.放电针间每秒尖端放电200次
B.理想交流电压表V的示数为15 V
C.变压器原、副线圈的匝数之比为1∶1 000
D.不经过转换器,只要副线圈的匝数足够大,也可以点燃燃气
答案 C
考点三传感器
1.(2021山东泰安期末)测定压力变化的电容式传感器如图所示,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器。

可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容。

现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中,当待测压力增大时( )
A.电容器的电容将减小
B.电阻R中没有电流
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
答案 D
2.(2022届山东滨州月考)温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。

如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势E=9.0 V,内电阻不计;G 为灵敏电流表,其电阻R g保持不变,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。

闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1=2 mA;当电流表的示数I2=
3.6 mA时,热敏电阻的温度是
( )
A.60 ℃
B.80 ℃
C.100 ℃
D.120 ℃
3.(2021山东德州二模)如图甲为一感温式火灾报警器,当警戒范围内发生火灾,温度升高达到预设值时,报警器报警。

其简化工作原理图如图乙所示,其中R0为滑动变阻器,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,报警器连入电路中的部分可看作定值电阻R1。

图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6,副线圈输出电压如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=220√2cos 50πt(V)
B.警戒范围内出现火情时,原线圈电流减小
C.若要调低预设的报警温度,可减小滑动变阻器R0的阻值
D.警戒范围内出现火情时,热敏电阻R功率变大
答案 C
综合题
限时:45分钟/用时: 分钟
1.(2022山东莱州一中模拟)在如图所示的电路中,a、b端接电压恒定的正弦式交流电源,已知R1、R2、R3为定值电阻,变压器为理想变压器,电流表、电压表均为理想电表。

当闭合开关S后,以下说法正确的是( )
A.R1消耗的功率一定减小
B.电源的输出功率一定减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数增大,电压表示数减小
2.(2022山东潍坊三模)如图所示为一台教学用手摇式交流发电机,当缓慢摇动大皮带轮手柄时,连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光。

已知大皮带轮半径为R,小皮带轮半径为r,摇动手柄的角速度为ω,且摇动过程中皮带不打滑,以下判断正确的是( )
A.发电机产生的交变电流频率为ω
2π
B.小灯泡闪烁的频率为ωR
πr
C.小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流、电压二者有效值的乘积
D.发电机启动阶段,当手摇转速加倍后,小灯泡的功率变为原来的2倍
答案 B
3.(2022山东临沂三模)如图甲所示,某理想变压器原线圈a的匝数n1=400匝,副线圈b的匝数n2=200匝,原线圈接在交流电源上,交流电源的电压随时间的变化规律如图乙中余弦图线所示,副线圈中“12 V,6 W”的灯泡L恰好正常发光,电阻R2=36 Ω。

则下列结论正确的是( )
甲
乙
A.通过电阻R1的电流为1 A
B.灯泡L中电流方向每秒钟改变100次
C.电阻R1的阻值为160 Ω
D.穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为√2
Wb/s
4
答案 C
4.(2022山东日照一模)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。

转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦式交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原线圈中接理想交流电压表。

当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。

以下判断正确的是( )
A.电压表的示数为5 V
>1 000
B.实现点火的条件是n2
n1
C.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=5sin 10πt(V)
D.t=0.2 s时穿过副线圈的磁通量变化率最小
答案 B
5.(2022山东泰安一中模拟预测)如图所示,理想变压器的原线圈串联一个电阻R0,并接入电压有效值不变的正弦交流电源;两个副线圈分别接电阻R1和电阻R2,图中电流表为理想电流表。

开始时开关S断开,则开关S闭合后( )
A.电阻R0消耗的电功率变小
B.电流表的示数变小
C.原线圈两端的电压变大
D.原线圈两端和n1两端的电压比变小
答案 B
6.(2022山东师范大学附中模拟)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶2,变压器原线圈两端所接电压按图乙正弦规律变化,定值电阻R=5 Ω,相同的灯泡L1、L2电阻恒为10 Ω,下列说法正确的是( )
A.当开关S闭合时,理想电压表示数为7.07 V
B.当开关S闭合时,理想电流表示数为1 A
C.当开关S由闭合到断开,L1变亮,L2变暗
D.当开关S由闭合到断开,原线圈输入功率变大
答案 C
7.(2021山东潍坊一模)如图所示,理想自耦变压器线圈均匀绕在圆环型铁芯上,a、b为线圈的始端和末端。

P1为线圈的滑动触头,调节P1可以改变b、c间线圈的匝数。

a、b两端接电压稳定的交流电源;指示灯L与一小段线圈并联;b、c间接入滑动变阻器R,调节P2可以改变R接入电路的阻值。

开关S处于闭合状态,电压表为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A.仅向下滑动P2,a、b端输入功率变小
B.仅顺时针滑动P1,a、b端输入功率变小
C.仅顺时针滑动P1,电压表示数变大
D.若断开开关S,指示灯L将熄灭
答案 B
8.(2021山东聊城一中一模)理想变压器与额定电压均为12 V的四个相同灯泡连接成如图所示的电路,开关S断开时,灯泡L1、L2、L3都正常发光,忽略灯泡电阻随温度的变化。

下列说法正确的是( )
A.理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1
B.理想变压器原线圈所接交流电源的电压为24 V
C.闭合开关S,灯泡L1、L2、L3仍能正常发光
D.闭合开关S,灯泡L1可能被烧毁
答案 D
9.(2022山东实验中学模拟)(多选)如图甲所示电路中,变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数之比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,a、b接如图乙所示电压,R0、R1均为定值电阻,R为滑动变阻器。

现将开关S闭合,观察到电流表A1的示数增大了0.1 A,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为50 V
B.电流表A2的示数增大了0.4 A
C.电压表V3示数变化量的大小与电流表A1示数变化量的大小的比值不变
D.若再将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电压表V3与V1示数的比值增大
答案BC
10.(2022山东威海二模)(多选)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器T1、降压变压器T2均为理想变压器,T1、T2的原、副线圈匝数比分别为k1、k2。

输电线间的总电阻为R0,可变电阻R为用户端负载。

U1、I1分别表示电压表V1、电流表A1的示数,输入电压U保持不变,当负载电阻R减小时,理想电压表V2的示数变化的绝对值为ΔU,理想电流表A2的示数变化的绝对值为ΔI,下列说法正确的是( )
A.R0=U1
I1
k22
B.R0=ΔU
ΔI
C.电压表V1的示数增大
D.电流表A1的示数增加了ΔI
k2
答案BD
11.(2022山东胜利一中模拟)(多选)如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=20∶1,b是原线圈的中心抽头,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,定值电阻R0=10 Ω,电压表和电流表均为理想交流电表,在原线圈c、d两端加上u1=220√2sin 100πt(V)的交流电压,则( )
A.当单刀双掷开关与b连接时,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表的示数不变,电流表的示数变小
B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
C.保持滑动变阻器触头P不动,当单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈的输入功率变小
D.当单刀双掷开关与b连接时,调节滑动变阻器触头P,滑动变阻器R消耗电功率的最大值为12.1 W 答案AD
应用创新题
1.(2022山东济南历城二中模拟预测)如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图,它由两个主要部分组成,图中左边虚线框内是检测装置,右边虚线框内是执行装置。

检测装置是一个特殊的变压器,它把即将引入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为原线圈(n1匝),另绕一个副线圈(n2匝)。

执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关。

当电磁铁的线圈中没有电流时,开关是闭合的,当电磁铁的线圈中的。