高考物理总复习之专题专练变压器二极管检测题
2024届全国高考复习物理历年好题专项(变压器、远距离输电)练习(附答案)
2024届全国高考复习物理历年好题专项（变压器、远距离输电）练习1.[2023ꞏ广东汕头第一次模拟]图乙是图甲中降压变压器给用户供电的电路示意图，R0表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器，总电阻为R.若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（ ）A．用户总电阻R减少B．电压表V2示数增大C．用电器R两端电压升高D．电流表A1示数保持不变2.[2022ꞏ北京卷]某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源上，副线圈输出电压为22 000 V，输出电流为300 mA.该变压器（ ）A．原、副线圈的匝数之比为100∶1B．输入电流为30 AC．输入电流的最大值为15 2 AD．原、副线圈交流电的频率之比为1∶1003.[2023ꞏ北京人大附中三模]某同学通过学习电磁感应的相关知识，利用实验室里的线圈自制了一个放大版的手机扬声器，装置如图所示．两个匝数不同的线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与音响连接．为检验该装置是否能正常工作及其播放效果，现将线圈A插入线圈B中，则下列说法正确的是（ ）A．因A、B两线圈之间未用导线连通，所以该扬声装置不可能发出声音B．线圈B中产生变化的电流使音响发声C．将A、B线圈互换，音响的播放效果不变D．在A线圈中插入铁芯，音响的播放效果不变4.[2022ꞏ重庆卷]低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压．若将“12 V50 W”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220 V的交流电后能正常工作，则（ ）A．卤素灯两端的电压有效值为6 2 VB．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3C．流过卤素灯的电流为0.24 AD．卤素灯的电阻为968 Ω5.[2022ꞏ湖北卷]（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%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）A．接收线圈的输出电压约为8 VB．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1C．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6.（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 ΩB．r＝5 ΩC．P＝45 W D．P＝22.5 W7.[2022ꞏ河北卷]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 2 πNBSzB．发电机输出交变电流的频率为2πnzC．变压器原、副线圈的匝数比为 2 πNBSnz∶UD．发电机产生的瞬时电动势e＝ 2 πNBSnz sin（2πnz）t8.[2023ꞏ河南郑州模拟]如图所示，汽车点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V 的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制．当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法正确的是（ ）A ．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B ．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C ．变压器原线圈输入的12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D ．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数 9.[2023ꞏ天津南开一模]（多选）我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献．白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组.2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1 600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150 KV 高压输电升级为1 350 KV 特高压输电．则下列说法正确的是（ ）A ．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的13 B ．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的181C ．如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的181 D ．如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍10.[2023ꞏ山东菏泽二模]（多选）如图甲所示，900匝面积为S 的圆形线圈A 接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R 的电阻，电表都是理想电表．已知每匝线圈的电阻均为0.01R ，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到电阻R 的热功率是圆形线圈的热功率的4倍．由此可得出（ ）A ．原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝6∶1B ．0～π4 时间内两电流表示数逐渐减小C．对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大D．线圈A产生感应电动势的有效值为9002πB0ST[答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案参考答案1．答案：C答案解析：当用户使用的用电器减少时，则用户总电阻R变大，因V2的读数由变压器初级电压和匝数比决定，可知V2读数不变，次级电流减小，则R0的电压减小，用电器R两端电压变大；因次级电流减小，则初级电流减小，即电流表A1示数减小，C正确．2．答案：B答案解析：原、副线圈的匝数之比为n1n2＝U1U2＝22022 000＝1100，A错误；根据n1n2＝I2I1，可得输入电流为I1＝n2n2I2＝100×300×10－3 A＝30 A，B正确；输入电流的最大值为I m＝2I1＝302A，C错误；变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1∶1，D错误．3．答案：B答案解析：该装置的原理是互感，A、B线圈不需要用导线连通，A错误；线圈B中产生变化的电流使音响发出高低不同的声音，B正确；A、B两个线圈的匝数不同，根据电压与匝数成正比的关系可知将A、B线圈互换，感应电压变化，音响的播放效果发生变化，C 错误；在A线圈中插入铁芯，增加了磁感应强度，能够增大感应电压，音响的播放效果会更好，D错误．4．答案：B答案解析：卤素灯上标记的额定电压12 V即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；根据理想变压器的原理可知n1n2＝U1U2＝22012＝553，B正确；流过卤素灯的电流为I＝PU＝50 W12 V＝256A，C错误；卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误．5．答案：AC答案解析：根据n1n2＝80%U1U2可得接收线圈的输出电压约为U2＝8 V，A正确；由于存在磁漏现象，电流比不再与匝数成反比，B错误；变压器是不改变其交变电流的频率的，C 正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，D错误．6．答案：BD答案解析：当开关S接1时，左侧变压器次级电压U2＝3×7.5 V＝22.5 V，电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压U4＝PR ＝10 V，电流I4＝U4R＝1 A，则右侧变压器初级电压U3＝21×10 V＝20 V，电流I3＝12×1 A＝0.5 A，则r＝U2－U3I3＝5 Ω，A错误，B正确．当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I，右侧变压器两边电压关系有U2－Irn3＝0.5IRn4，解得I＝3 A，则R上的功率P＝(0.5I)2R＝22.5 W，C错误，D正确．7．答案：C答案解析：发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为f＝ω2π＝nz，B错误；线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为E m＝NBSꞏ2πꞏnz，输出电压的有效值为E＝E m2＝2πNBSnz，A错误；变压器原、副线圈的匝数比为n1n2＝EU＝2πNBSnz，C正确；发电机产生的瞬时电动势为e＝E m sin ωt＝2πNBSnz sin (2πnz)t，D错误．8．答案：A答案解析：由题意知，该变压器为升压变压器，原线圈电压低，根据P＝UI知，原线圈流过的电流大，需用粗导线绕制，副线圈电流小，用细导线绕制，A正确；汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，C错误；由U1U2＝n1n2可知，U2＝U1n2n1，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，D错误．9．答案：BC答案解析：根据P总＝UI可得升压后输送电流与原来电流之比为I2I1＝U1U2＝1501 350＝19，升压后输电线上损失电压与原来损失电压之比为U2损U1损＝I2r线I1r线＝19，升压后输电线上损失功率与原来损失功率之比为P2损P1损＝I22r线I21r线＝181，A错误，B正确；如果损失功率不变，可知输电线的电阻应变为原先的81倍，根据r线＝ρlS，可知相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的181，C正确；如果损失功率不变，可知输电线的电阻应变为原先的81倍，根据r线＝ρlS，可知相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的81倍，D错误．10．答案：AD答案解析：根据题意得4I21×9R＝I22×R，又I1I2＝n2n1，联立可得n1∶n2＝6∶1，A正确；电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，B错误；对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，瞬时电流为零，受到的安培力为零，C错误；线圈A产生感应电动势的最大值为E max＝NB max Sω，又ω＝2πT，E有＝E m2，结合图像联立可得E有＝9002πB0ST，D正确．。
高中物理：变压器练习题含答案
高中物理：变压器练习题含答案一、单选题1．匝数为110、面积为20.5m π的矩形线圈，在磁感应强度大小为225T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动，产生正弦交变电流。
如图所示，在理想变压器的输入端加上该交变电流，额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。
不计线圈与导线的电阻。
下列说法正确的是（ ）A ．该交变电流的电压最大值为220VB ．该交变电流的频率为100HzC ．理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1D ．将滑动变阻器的滑片向d 端移动，小灯泡变暗2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b 是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S 为单刀双掷开关，负载电阻为R ，电表均为理想电表，在原线圈c 、d 两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）A ．当S 与a 连接，2110s -=⨯t 时，电流表的示数为0B ．无论S 与a 或b 相连，1s 内电阻R 上电流方向均改变100次C ．将S 由a 拨向b 后时，电压表示数将变为原来的一半D ．将S 由a 拨向b 后时，电阻R 消耗的功率变为原来的2倍3．如图所示，理想自耦变压器输入端接入正弦交流电2π(V)u t =，输出端可以通过调节触头1K 的位置来改变输出端匝数，同时在输出端并联一个指示灯L ，输出电路中接入滑动变阻器R ，调节2K 的位置可以改变R 的阻值，两电表均为理想交流电表，以下说法正确的是（ ）A ．指示灯L 常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次B ．不论开关S 状态如何，电压表示数为2202VC ．闭合开关S ，仅向下滑动1K ，输入功率变小D ．闭合开关S ，仅向下滑动2K ，电表示数不变4．如图所示的变压器为理想变压器，所有电表均为理想电表，原线圈接一发电机。
如果发电机内的磁感应强度B 变为原来的一半，发电机线圈内阻不计，则下列说法正确的是（ ）A ．两电表的读数均变为原来的一半B ．变压器的输入功率变为原来的一半C ．R 消耗的电功率变为原来的八分之一D ．交变电流的频率变为原来的一半5．升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示。
高中物理-变压器练习题附答案
高中物理－变压器练习题附答案一、单选题1．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u =U 0cos100πtV ，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 ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，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，重力加速度为g 。
下列判断正确的是（ ）A ．电动机两端电压为IR ，其消耗的电功率为I 2RB ．电动机的热功率为I 2R ，副线圈电压的有效值为0U nC ．原线圈中的电流为nI ，副线圈电流的频率为50HzD ．变压器的输入功率为2222B l v I R mgv r ++ 2．一种可调压变压器原理图如图所示，ab 为交变电压输入端，1T 为自耦调压器，P 为调压滑动触头；2T 为升压变压器，cd 为终端输出电压给负载R 供电。
忽略其他电阻与感抗等因素影响，调压器1T 与变压器2T 均视为理想变压器。
在ab 端输入电压不变的情况下，当滑动触头P 向下移动，则（ ）A ．电流表1A 示数变大B ．电流表2A 示数变小C ．cd 端获得的电压变大D ．cd 端获得的功率不变3．升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示。
某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级1T 的自耦线圈滑头P 位于线圈中点，2T 为第二级升流器，12T T 、均为理想变压器，不计线路电阻。
当采集负载R 的电流值为ab 输入端电流值的10倍时，则第二级升流器2T 的匝数比为（ ）A ．1:5B ．3:1C ．4:1D ．5:14．我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。
远距离高压交流输电的示意图如图所示，变压器均为理想变压器，发电机的输出功率P 1= 1750kW ，发电机的输出电压U 1= 350V ，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线的总电阻r = 16Ω。
人教版高二物理变压器专题练习题含答案
人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈的匝数分别为n2=50匝、n3=100匝，L1是“6V、2W”的小灯泡，L2是“12V、4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（）A．160A B．120A C．130A D．140A2．一含有理想变压器的电路如图所示，1R、2R为定值电阻，3R为滑动变阻器，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。
下列说法正确的是（）A．Q不动，P向上滑动，电流表示数变大B．Q不动，P向下滑动，变压器输出功率变大C．P不动，Q向上滑动，电流表示数变小D．P不动，Q向下滑动，变压器输出功率变大3．一含有理想变压器的电路如图所示，图中R1、R2和R3，是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1，、ab间接正弦交流电源，其输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电路消耗的总功率为P，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为I2，现将S闭合，则（）A．S闭合前I1：I2=3:1B．S闭合后流过R1的电流小于I1C．S闭合后流过R2的电流小于I2D．S闭合后电路消耗的总功率大于P4．如图所示为远距离输电示意图，发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为=，则（）u tπ2202sin100VA．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小B．发电机输出交流电的电压有效值是2202VC．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D．用户用电器上交流电的频率是100Hz5．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。
开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．电流表A1的示数减小B．电压表V1的示数增大C．原线圈输入功率增大D．电阻R消耗的电功率减小6．如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值=u t（V），降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11，两变压器间输电1102sin100π线路的总电阻为25Ω。
2023届高考物理一轮复习练习：变压器+远距离输电二
变压器 远距离输电练习一、选择题1．将输入电压为220 V ，输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的理想变压器．已知原线圈匝数不变，副线圈原来是30匝，则副线圈新增匝数为( )A ．120匝B ．150匝C ．180匝D ．220匝2．用220 V 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110 V ，通过负载的电流图像如图所示，则( )A ．变压器输入功率约为3.9 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt ＋π2 A3．远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2, 电压分别为U 1、U 2，电流分别为 I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 24．如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则( )A．由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮B．由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C．无论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗D．若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大5．(多选)有4个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压U恒定不变，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，4个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列说法正确的是( )A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为3∶1C．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮D．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗6．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R 2＝2R 1，原线圈接到交变电压上后，电阻R 1上的电压是电阻R 2上的电压的3倍，下面说法正确的是( )A ．变压器原、副线圈匝数比为1∶6B ．变压器原、副线圈匝数比为6∶1C ．R 2上的电压等于电源电压U 的19D ．R 2上的电压等于电源电压U 的6197．如图所示，一个匝数为N ＝100匝的线圈以固定转速50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n 1∶n 2＝10∶1的理想变压器给阻值R ＝20 Ω的电阻供电．已知电压表的示数为20 V ，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻流过线圈的电流最大B ．原线圈中电流的有效值为10 AC ．穿过线圈平面的最大磁通量为250π WbD ．理想变压器的输入功率为10 W8．(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 ′＝14ΔPB ．ΔP ′＝12ΔPC ．ΔU ′＝14ΔUD ．ΔU ′＝12ΔU9．(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶910．(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U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大11．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1.变压器原线圈通过一理想电流表A接U＝2202sin 100πt(V)的正弦交流电，副线圈接有三个规格相同的灯泡和两个二极管，已知两二极管的正向电阻均为零，反向电阻均为无穷大，不考虑温度对灯泡电阻的影响．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，下列分析正确的是( )A．U ab＝220 V，U cd＝55 VB．流经L1的电流是流经电流表的电流的2倍C．若其中一个二极管被短路，电流表的示数将不变D．若通电1小时，L1消耗的电能等于L2、L3消耗的电能之和12. (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 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W13．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( )A．1 Ω B．5 ΩC．6 Ω D．8 Ω二、非选择题14．某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为n1∶n2＝1∶5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r＝5 Ω，电能到达该小区后再用变压器降为220 V.(1)画出输电过程的电路示意图；(2)求输电线上损失的电功率；(3)求降压变压器的变压比n3∶n4.15.从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.1 Ω，用220 V和22 kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电能的损耗之比是多少？16.1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站在美丽的尼亚加拉瀑布建成，现已使用100多年．当时世界各地都在使用费用高昂的直流电(因为使用直流电时必须每隔一公里建设一套发电机组)，而“尼亚加拉”水电站采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电．若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P ＝100 kW ，输出电压为U 1＝250 V ，用户需要的电压为U 2＝220 V ，输电线电阻为R ＝10 Ω，输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图；(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈匝数比； (3)求降压变压器的最大输出电流I 3.(结果保留整数) 答案：1． A 2． A 3． D 4． C 5． BC 6． AD 7．C 8． AD 9． AD 10． BD 11． D 12. AD 13． A 14． (1)输电过程，电路示意图如图所示．(2)因为U 1U 2＝n 1n 2输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝2 000 V因为P 输＝U 2I 2 解得输电电流I 2＝20 A输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝(20 A)2×5 Ω＝2 000 W(3)输电线上损失的电压 U 损＝I 2r ＝20 A ×5 Ω＝100 V 降压变压器的输入电压U 3＝U 2－U 损＝2 000 V －100 V ＝1 900 V 降压变压器的变压比 n 3n 4＝U 3U 4＝1 900 V 220 V ＝951115. 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的P 损＝I 2r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r设220 V 和22 kV 两种电压输电下损失的功率分别为P 1、P 2 则W 1W 2＝P 1t P 2t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 12＝104∶1 16. (1)输电线路示意图如图所示．(2)输电过程中损失的功率：P 损＝ηP 通过R 的电流：I 2＝P 损R发电机的输出电流：I 1＝PU 1升压变压器的原、副线圈匝数比 n 1n 2＝I 2I 1＝ηP R ·U 1P ＝120(3)用户得到的最大功率：P用＝P(1－η)，降压变压器的最大输出电流I 3＝P 用U 2＝P （1－η）U 2＝436 A。
高考物理二轮复习 变压器、电能的输送专题训练(含解析) 新人教版
高考物理二轮复习变压器、电能的输送专题训练（含解析）新人教版1.原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )A.只增加原线圈的匝数n1B.只减少副线圈的匝数n2C.只减少负载电阻R的阻值D.只增大负载电阻R的阻值2.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动，则( )A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变大C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大3.如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时( )A.交流电压表V2和V3的示数一定都变小B.交流电压表V3的示数变小C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D.只有A1的示数变大4.如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为( )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W5.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b 接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A.下列判断中正确的是( )A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为1.0 AD.电流表A2的示数为0.4 A6．正弦式电流经过匝数比为n1n2＝101的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R＝10Ω.图乙所示是R两端电压u随时间变化的图象，U m＝10 2 V，则下列说法中正确的是( )A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝2cos100πt(A)B．电流表A的读数为0.1 AC ．电流表A 的读数为210A D ．电压表的读数为U m ＝10 2 V解析：由题图乙所示图象知T ＝2×10－2s ，f ＝50 Hz ，ω＝2πf ＝100π rad/s，I m ＝U m R＝2 A ，故i R ＝2cos100πt (A)，A 正确．再根据I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝I m2＝1 A 知，电流表的读数为0.1 A ，B 正确，C 错误．电压表读数应为电压的有效值，U ＝U m2＝10 V ，故D 错误．答案：AB7.下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下图乙所示的正弦交变电压，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n 1、n 2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于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 ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1 000解析：电压表示数为交流电压有效值，由题图乙可得U ＝U m2＝52V ，选项A 错误，B 正确；因U m1＝5 V ，根据n 2n 1＝U m2U m1，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1>1 000，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．如下图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ，原线圈接正弦交流电，电压为U ，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表的读数为I ，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是( )A ．原线圈中的电流为nIB ．电压表的读数为IRC ．电动机的输入功率为I 2R D ．变压器的输入功率为UIn解析：由I 1＝n 2n 1I 2可得，I 1＝I n，选项A 错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电动机转动时，电动机两端电压大于IR ，选项B 错误；输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝U n ，输出功率P 出＝U 2I 2＝UI n＝P 入，选项C 错误而D 正确．答案：D二、计算题(3×12′＝36′)9．如图所示的电路中，变压器初级线圈匝数n 1＝1 000匝，次级线圈有两个，匝数分别为n 2＝500匝，n 3＝200匝，分别接一个R ＝55 Ω的电阻，在初级线圈上接入U 1＝220 V 的交变电流．求：(1)两次级线圈输出电功率之比； (2)初级线圈中的电流．解析：(1)对两个次级线圈有U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3所以U 2＝n 2U 1n 1＝U 12，U 3＝n 3U 1n 1＝U 15又P ＝U 2R ，所以P 2P 3＝U 22U 23＝254.(2)由欧姆定律得I 2＝U 2R ＝2 A, I 3＝U 3R＝0.8 A. 对有两个次级线圈的变压器有n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3 所以I 1＝n 2n 1I 2＋n 3n 1I 3＝1.16 A. 答案：(1)25 4 (2)1.16 A10.收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U 1=220 V 的交流电源上，变压器有两个次级线圈.次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1 925匝.如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3 A 时，初级线圈的电流I 1=0.114 A.求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字).11.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW ·h.求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？12.下图(1)为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u －t 图象如下图(2)所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de. 解析：(1)由题图(2)知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin200πt (V) (2)电压有效值U 1＝200 2 V 理想变压器P 1＝P 2 原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1≈0.28 A(或25A) (3)设ab 间匝数为n 1U 1n 1＝U ce n ce ，同理U 1n 1＝U de n de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de ，解得n ce n de＝R ceR de代入数据得n ce n de ＝43答案：(1)u ab ＝400sin200πt (V) (2)0.28 A(或25 A) (3)43。
2024届高考物理二轮复习练：变压器
变压器一、单选题1．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均可视为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R ，则A ．12I IB ．输电线损失的电功率为22U RC ．提高输送电压2U ，则输电线电流2I 增大D ．电厂输送电功率为22U I2．某水电站输电线路简化模型如图所示，已知R 为输电线总电阻（可视为定值电阻），发电机输出电压恒定。
由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加。
设升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是 A ．电压表V 1的示数增大 B ．电压表V 2的示数增大 C ．电流表A 1的示数增大 D ．电流表A 2的示数减小3．为探究变压器的两个线圈的电压关系，小明绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示，线圈a 作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b 接小灯泡，线圈电阻忽略不计。
当闭合电源开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。
为解决电源过载问题，下列措施中可行的是A ．增大电源电压B ．适当增加原线圈a 的匝数C ．适当增加副线圈b 的匝数D ．换一个电阻更小的灯泡4．手机无线充电设备主要由发射线圈和接收线圈组成，如图所示，其工作原理与理想变压器相同。
已知发射、接收线圈匝数比为12:5:1n n =，AB 端输入电流2200(A)i t π=，下列说法正确的是 A ．无线充电的原理是电流可以产生稳恒的磁场B ．接收线圈的输出功率与发射线圈的输入功率之比是1:5C ．接收线圈的输出电流的有效值为1AD ．接收线圈的电流频率为50Hz5．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。
它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。
如图所示，1T 、2T 是监测交流高压输电参数的互感器，a 、b 是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV ，1T 的原、副线圈匝数比为1：100，交流电压表的示数为100V ，交流电流表的示数为1A ，则 A ．a 是交流电压表，b 是交流电流表 B ．2T 的原、副线圈匝数比为100：1 C ．高压线路输送的电流为1AD ．高压线路输送的电功率为42.210kw ⨯6．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R ，电流表、电压表均为理想电表。
高中物理-14 变压器中动态变化--含二极管、电容器和电动机电路—高中物理三轮复习重点题型考前突破
含二极管的变压器问题在理想变压器问题中，偶尔在副线圈的电路中存在二极管，该类问题在高考中也时有出现，应加以重视．(1)二极管具有单向导电性：正向导通，反向截止．(2)先假设二极管不存在，分析副线圈的电流，再利用二极管的单向导电性对副线圈的电流进行修正．(3)结合能量守恒定律进行分析．1.(2019·西安八校联考)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶5，电阻R 1＝R 2＝25 Ω，D 为理想二极管，原线圈接u ＝2202sin (100πt ) V 的交流电，则( )A ．交流电的频率为100 HzB ．通过R 2的电流为1 AC ．通过R 2的电流为 2 AD ．变压器的输入功率为200 W 答案：C 解析 由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，A 项错；由理想变压器变压规律U 1U 2＝n 1n 2可知，输出电压U 2＝50 V ，由理想二极管单向导电性可知，交变电流每个周期只有一半时间有电流通过R 2，由交变电流的热效应可知，U 22R ·T 2＝U 2R·T ⇒U ＝22U 2＝25 2 V ，由欧姆定律可知，通过R 2的电流为 2 A ，B 项错，C 项正确；电阻R 2的功率P 2＝UI ＝50 W ，而电阻R 1的电功率P 1＝U 22R 1＝100 W ，由理想变压器输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为P ＝P 1＋P 2＝150 W ，D 项错．2.(2019·河南六市一联)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R 0、热敏电阻R t (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.则以下判断正确的是( )A.变压器线圈输出交流电的频率为25 HzB.电压表的示数为22 2 VC.R t 处温度减小到一定值时，报警器P 将发出警报声D.报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小答案：B 解析 由题图乙可知f ＝1T＝50 Hz ，而理想变压器不改变交流电的频率，A 项错误.由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U 1＝220 V ，则副线圈两端电压有效值U 2＝n 2n 1U 1＝44 V ，设电压表示数为U ，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有U 22R 总·T 2＝U 2R 总·T ，解得U ＝U 22＝22 2 V ，B 项正确.由题给条件可知，R t 处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C 项错误.因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D 项错误.3．(多选)图甲为某恒温装置的电路原理图，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接正弦式电流，R 0为定值电阻，R 为半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，D 为理想二极管，R 1为电阻恒定的电热丝，AB 间电压变化情况如图乙所示。
高中物理 变压器专项练习题及答案
高中物理 变压器专项练习题及答案一、单选题1．如图所示为一小型电风扇的电路简图，理想变压器的原、副线圈匝数比为n ，原线圈接电压为U 的交流电源，输出端接有一电阻为r 的灯泡L 和风扇电动机D ，电动机线圈电阻也为r 。
接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I 。
则（ ）A ．副线圈中的电流为2IB ．副线圈两端的电压为nUC ．电动机D 的输出功率为2UI I r nD ．灯泡L 的功率为U I n 2．如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。
已知该手机电池的充电电压为5V ，下列说法正确的是（ ）A ．该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象B ．家用交流电电流方向每秒变化50次C ．该无线充电装置的输出电压的峰值为52VD ．基座线圈和受电线圈的匝数比为311：103．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R 1、R 2的阻值均为2Ω，理想二极管与电阻R 1并联，在变压器原线圈输入2sin50 t （V ）的交流电压，变压器原副线圈的匝数比为5：1，则变压器原线圈输入的功率为（ ）A ．100WB ．125WC ．150WD ．175W4．在宁波市中学生科技发明展上，有如图所示的自制实验装置。
两个线圈A 、B 之间没有导线相连，线圈A 与手机的音频输出端连接，线圈B 与音响连接。
把线圈A 插入线圈B 时，音响发出由手机输出的声音了。
下列说法错误的是（ ）A ．该实验原理和变压器的工作原理相同B ．线圈B 中的电流可能是交流电C ．将A 、B 线圈互换，音响的播放效果不变D ．在A 线圈中插入铁芯，音响的播放效果将会更好5．如图，变压器的输入端接入12202sin100(V)u t π=的交流电，开关S 接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，此时电压表的读数为102V 。
2025届高考物理二轮复习考前十天必考热点冲刺热考13交流电及变压器
热考13 沟通电及变压器1．(2024年四川成都模拟)如图甲所示的电路中，志向变压器原、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沟通电，电压表和电流表均为志向电表，R 0和R 1为定值电阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的上升而减小．下列说法中正确的是( )A ．电压表的示数为22 VB ．图乙中电压的有效值为220 VC ．环境温度上升时电流表示数增大D ．环境温度上升时电压表示数增大 【答案】C2．(2024年云南昆明质检)如图所示为一志向变压器，其中a 、b 、c 为三个额定电压相同的灯泡，输入电压u ＝U m sin(100πt ) V ．当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光．下列说法正确的是( )A ．三个灯泡的额定电压为U m /8B ．变压器原、副线圈匝数比为9∶2C ．此时灯泡a 和b 消耗的电功率之比为2∶7D ．流过灯泡c 的电流，每0.02 s 方向变更一次 【答案】C【解析】设灯泡的额定电压为U ，依据题意，输入电压U 入＝U m2＝8U ，得U ＝2U m16，此时原线圈两端的电压为U 1＝U 入－U ＝7U ，副线圈两端的电压为U 2＝2U ，则变压器原、副线圈匝数比为n 1n 2＝U 1U 2＝72，依据I 1I 2＝n 2n 1＝27，因为a 、b 此时都能正常发光，故电压都为额定电压，依据P＝UI ，可知a 、b 消耗的电功率与电流成正比，即此时灯泡a 和b 消耗的电功率之比为2∶7，由输入电压的表达式，可知角频率ω＝100π rad/s，则周期T ＝2πω＝0.02 s ，而变压器不会变更交变电流的周期，故每0.02 s 电流方向变更两次．故A 、B 、D 错误，C 正确．3．(2024年山西六校联考)如图甲所示，一阻值为R 的电阻接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源两端，电源的效率为94.1%；如图乙所示，当该阻值为R 的电阻通过志向变压器接在电压有效值为E 、内阻为r 的沟通电源上时，变压器原线圈两端的电压为E2，则该变压器的原、副线圈匝数比为( )A ．4∶1B ．1∶4C ．16∶1D ．1∶16【答案】B【解析】依据电源的效率为94.1可知η＝P 出P 总＝IU IE ＝IR I (R ＋r )＝R R ＋r＝94.1，解得R ＝16r ，依据原、副线圈的电压比等于匝数比可知，n 1n 2＝U 1U 2＝E2U 2，解得U 2＝En 22n 1，依据原、副线圈的功率相等可知，I 1U 1＝I 2U 2＝U 22R ，即E 2r ×E 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫En 12n 22R ，综合R ＝16r ，解得n 1n 2＝14，故B 正确．4．如图所示的电路中，R 为光敏电阻(增大照耀光的强度电阻会减小)、C 为电容器，灯泡L 的额定电压为50 V ，志向变压器原、副线圈的匝数比为2∶1.闭合开关S ，在a 、b 两端输入正弦交变电流U ＝1002sin(10πt ) V ，则下列说法正确的是( )A ．灯泡会正常发光B ．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C ．增大照耀光的强度照耀光敏电阻，灯泡会变亮D ．断开电键S ，灯泡会熄灭 【答案】C5．在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦沟通电，把该沟通电接在图乙中志向变压器的A 、B 两端，电压表和电流表均为志向电表，R t 为热敏电阻(温度上升时其电阻减小)，R 为定值电阻．下列说法正确的是( )A ．变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为u ＝362sin(50πt ) VB ．在t ＝0.01 s 时，穿过该矩形线圈的磁通量的变更率为零C ．R t 处温度上升时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表V 1、V 2的比值不变D ．R t 处温度上升时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小 【答案】B6．(多选)如图所示，电路中志向变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝44∶3，原线圈输入交变电压u ＝2202sin(100πt ) V ，在副线圈中接有电流表A 、阻值为10 Ω的定值电阻R 和电容器C ，其中电流表的内阻是定值电阻的一半．下列说法中正确的是( )A ．通过电流表的电流方向1 s 内变更100次B ．电流表的读数是1 AC ．电阻R 消耗的电功率小于10 WD ．原线圈的电流为344 A【答案】AC【解析】依据T ＝2πω＝0.02 s 可得知1 s 内有50个周期，每个周期电流方向变更两次，所以通过电流表的电流方向1 s 内变更100次，选项A 正确；依据U 1U 2＝n 1n 2可得，副线圈两端电压的有效值为U 2＝15 V ，电容器通沟通，隔直流，电流表的读数大于1 A ，选项B 错误；电流表两边的电压大于5 V ，定值电阻R 两端的电压小于10 V ，所以电阻R 消耗的电功率小于10 W ，选项C 正确；因为I 2I 1＝n 1n 2，副线圈电流大于1 A ，所以原线圈的电流大于344A ，选项D错误．7．(多选)(2024年兰州一模)志向电压表和志向电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路，接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R ＝110 Ω.图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变更的图象，则下列选项正确的是( )A ．电流表读数是1 AB ．电压表读数是311 VC ．每个灯泡两端的电压随时间变更的规律是以U R ＝311cos (100πt ) VD ．通过每个灯泡的电流随时间变更的规律是i ＝2cos (100πt ) A【答案】AD【解析】由题图乙，输出电压最大值为311 V ，则有效值为220 V ，故电压表示数应为220V ．电流I ＝U 2R ＝2202×110A ＝1 A ，即电流表示数为1 A ，故A 正确，B 错误；灯泡电阻相同，故其电压相等，为输出电压的一半，而每只灯泡电压的变更周期与输出电压相同，所以灯泡两端电压随时间变更规律为U R ＝155.5cos(100πt ) V ，故C 错误；依据i ＝E R得，电路最大电流为i max ＝311110＋110A ＝ 2 A ，故电流i ＝2cos(100πt ) A ，故D 正确．8．(多选)(2024年海南琼海模拟)如图甲所示电路，志向变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，C 为耐压值为22 V 的电容器，全部电表均为志向电表．下列说法正确的是( )A ．副线圈两端电压的变更频率为50 HzB ．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C ．原副线圈匝数比为10∶1时，可保证电容器C 不被击穿D ．滑动片P 向下移时，电流表A 1和A 2示数均增大 【答案】AD【解析】依据图乙知沟通电周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，故A 正确；电流表的示数表示的是电流的有效值，故B 错误；由题意知，原线圈的最大电压为311 V ，而电容器的耐压值为22 V ，即为最大值，依据原副线圈的电压有效值与匝数成正比，则有原副线圈匝数比应小于3112∶222＝102∶1，故C 错误；滑动变阻器的触头向右滑动，电阻增大，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率减小，故D 正确．。
2024版高考物理一轮总复习专题十一交变电流第2讲变压器电能的输送提能演练(含答案)
高考物理一轮总复习专题：第2讲变压器、电能的输送知识巩固练1.(2022年潮州模拟)(多选)某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220 V，输出电压为48 V的变压器，由于副线圈烧坏了，为修复该充电器，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示，将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为2 V.则()A.该充电器原线圈有550匝B.该充电器原线圈有1 100匝C.被烧坏的副线圈有120匝D.被烧坏的副线圈有240匝【答案】AC【解析】设该变压器的原线圈、副线圈和新绕线圈的匝数分别用n1、n2、n3表示，原线圈、副线圈和新绕线圈两端的电压分别用U1、U2和U3表示，则有U1U3＝n1n3，解得该充电器原线圈匝数为n1＝U1U3·n3＝2202×5匝＝550匝，A正确，B错误；同理可得U1U2＝n1n2，所以n2＝U2U1·n1＝48220×550匝＝120匝，C正确，D错误.2.(2022年辽宁联考)在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁.为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，需要将输电线上热耗功率增大至16ΔP，设输电功率和输电线电阻不变，则除冰时需将()A.输电电流变为14IB.输电电流变为16IC.输电电压变为14UD.输电电压变为4U【答案】C【解析】输电线的热功率ΔP ＝I 2R ，可知输电线的电阻不变的情况下，需要将输电线上热耗功率增大至16ΔP ，则输电电流变为4I ，A 、B 错误；由前面分析可知，在输送功率一定的情况下，输电线电流为I ＝P U ，可将输电电压变为14U ，故C 正确，D 错误.3.(2022年汕头统考)无线充电是当下正在快速普及的技术，手机也能应用电磁感应原理进行无线充电.如图所示为利用磁场传递能量的示意图，主要包括安装在充电基座的送电线圈和安装在手机内部的接收线圈组成，对于充电过程，下列说法正确的是( )A.若增大充电电流的变化率，接收线圈的感应电动势将增大B.若缩小两线圈距离，接收线圈的感应电动势将减小C.若增大两线圈距离，接收线圈的感应电动势将增大D.忽略线圈电阻的能量损耗，传输过程没有能量损失【答案】A【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，若增大充电电流的变化率，接收线圈中磁通量的变化率变大，则产生的感应电动势将增大，A 正确；若缩小两线圈距离，接收线圈中的磁通量会变大，磁通量的变化率变大，则产生的感应电动势将变大.同理若增大两线圈距离，接收线圈的感应电动势将减小，B 、C 错误；送电线圈的能量通过磁场能传递给接受线圈，在传递过程中肯定有磁场能的损失，即使忽略线圈电阻的能量损耗，传输过程也会有能量损失，D 错误.4.(2022年汕头模拟)如图为高铁的供电流程图，牵引变电所(视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n 1∶n 2)将高压220 kV 或110 kV 降至27.5 kV ，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25 kV 工作电压，则 ( )A.若电网的电压为220 kV ，则n 1∶n 2＝1∶8B.若电网的电压为110 kV ，则n 1∶n 2＝22∶5C.若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25 kVD.高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大【答案】D【解析】若电网的电压为220kV，则n1：n2＝220kV：27.5kV＝8∶1.若电网的电压为110kV，则n1∶n2＝110kV∶27.5kV＝4∶1，A、B错误；若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25kV，C错误，D正确.5.(2022年合肥模拟)如图所示为某种电吹风机电路图，图中a、b、c、d为四个固定触点.绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P位于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种状态.图示状态刚好为触片P接触c、d两点.已知吹冷风时的输入功率为60 W，小风扇的额定电压为60 V，正常工作时小风扇的输出功率为52 W，变压器为理想变压器，则下列说法中正确的是()A.当扇形金属触片P与触点c、d接触时，电吹风吹热风B.当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风吹冷风C.小风扇的内阻为8 ΩD.变压器原、副线圈的匝数比为n1n2＝113【答案】CD【解析】由电路知识可知，当扇形金属触片P与c、d接触时，电吹风的加热电路和吹风电路均没有接通，故此时电吹风处于停机状态，A错误；当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风的加热电路和吹风电路均处于接通状态，此时电吹风吹热风，B错误；由于小风扇的额定电压为U2＝60V，吹冷风时小风扇的输入功率为60W，故小风扇正常工作时的电流为I＝PU＝1A，小风扇内阻消耗的电功率为P热＝P输入－P输出＝60W－52W＝8W，由P热＝I2r，代入数据解得r＝8Ω，C正确；由题意可知，变压器原线圈两端的电压为U1＝220V，副线圈两端的电压为U2＝60V，故有n1n2＝U1U2＝220V60 V＝113，D正确.6.(2022年惠州模拟)(多选)如图所示为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为3∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图甲中R t为热敏电阻(其阻值随温度的升高而变小)，R为定值电阻.下列说法正确的是()A.交流电压u的表达式为u＝36√2sin(100t) VB.若R t处的温度升高，则电流表的示数变大C.若R t处的温度升高，则变压器的输入功率变大D.变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为3∶1【答案】BC【解析】由图乙可知交流电压最大值U m ＝36√2V ，周期T ＝0.02s ，可由周期求出角速度值为ω＝2πT ＝100πrad/s ，则可得交流电压u 的表达式u ＝36√2sin(100πt )V ，A 错误；电压之比等于匝数之比，匝数不变则电压不变；因R t 处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，B 正确；电压之比等于匝数之比，匝数不变则电压不变；因R t 处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，根据P 出＝U 2I 2可知输出功率增大，理想变压器的输入功率等于输出功率，可知输入功率增大，C 正确；变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为1∶1，故D 错误.综合提升练7.如图所示为某小型电站高压输电示意图.发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1和U 2.在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10∶1和1∶10，电压表的示数为220 V ，电流表的示数为10 A ，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是 ( )A.升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝U2U 1 B.采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC.线路输送电功率是220 kWD.将P 上移，用户获得的电压将降低【答案】C【解析】根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝U1U 2，A 错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1∶10，由变压器电流比可知I 原I 副＝n 副n 原＝101，得输电电流为I 2＝10×10A ＝100A ，B错误；电压表的示数为220V ，根据变压器电压比可知U 原U 副＝n 原'n 副'＝101，输电电压为U 2＝10×220V ＝2200V ，线路输送电功率为P ＝U 2I 2＝220kW ，C 正确；将P 上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，D 错误.8.某小型实验水电站输出功率是20 kW ，输电线总电阻为6 Ω.(1)若采用380 V 输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用5 000 V 高压输电，用户端利用n 1∶n 2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压. 解：(1)输电线上的电流I ＝P U ＝20×103380A ≈52.63A ，输电线路损耗的功率P 损＝I 2R ＝52.632×6W ≈16.62kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流I'＝PU'＝20×1035 000A＝4A，用户端在变压器降压前获得的电压U1＝U'－I'R＝(5000－4×6)V＝4976V，根据U1U2＝n1n2，用户得到的电压U2＝n2n1U1＝122×4976V≈226.18V.。
2024全国高考真题物理汇编：变压器
2024全国高考真题物理汇编变压器一、单选题1．（2024浙江高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f 、电压为u 的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。
当S 接a 时，三个灯泡均发光，若（）A ．电容C 增大，L 1灯泡变亮B ．频率f 增大，L 2灯泡变亮C ．R G 上光照增强，L 3灯泡变暗D ．S 接到b 时，三个泡均变暗2．（2024北京高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V ，3W”的灯泡。
若灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A．原线圈两端电压的有效值为B ．副线圈中电流的有效值为0.5AC ．原、副线圈匝数之比为1∶4D ．原线圈的输入功率为12W3．（2024浙江高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。
直流电经转换器输出 5sin100V u t 的交流电，经原、副线圈匝数分别为1n 和2n 的变压器升压至峰值大于10kV ，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。
下列正确的是（）A ．21720000n n B ．1212000n n C ．用电压表测原线圈两端电压，示数为5VD ．副线圈输出交流电压的频率是100Hz二、多选题4．（2024全国高考真题）如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻0R和1R、开关S。
S处于闭合状态，在原线圈电压0U不变的情况下，为提高1R 的热功率，可以（）A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动5．（2024海南高考真题）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为1n、2n，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（）A．交流电的周期为0.02sn nB．原副线圈匝数比12:11:500C．输出的最大电压为220VD．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW6．（2024重庆高考真题）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。
人教版高二物理变压器专题练习含答案
人教版高二物理变压器专题练习含答案一、单选题1．如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。
已知该手机电池的充电电压为5V ，下列说法正确的是（ ）A ．该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象B ．家用交流电电流方向每秒变化50次C ．该无线充电装置的输出电压的峰值为52VD ．基座线圈和受电线圈的匝数比为311：102．如图所示，匝数为N 的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO '匀速转动，线框面积为S 且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，1R 、2R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表1A 、2A 的示数，分别为1I 、2I ；电压表1V 、2V 的示数分别为1U 、2U 。
不计线框电阻，下列说法正确的是（ ）A ．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0B ．矩形导线框从图示位置转过90°时，其磁通量的变化率为NBS ωC ．交流电压表2V 的示数为22NBS ωD ．若只将滑动变阻器的滑片向d 端滑动，则11U I 变大3．某发电厂向工厂供电，输送的功率为P ，输出的电压为U ，输电线路的总电阻为r 。
若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（ ） A ．2210P r UB ．22100P r U C ．22100P rP U -D ．2210P rP U -4．河滨生态园住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈所围成的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，它可绕水平轴OO '在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，0R 表示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（ ）A ．若发电机线圈某时刻与图示位置垂直，变压器原线圈的电流瞬时值最大B ．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式cos e NBS t ωω=C ．当用户数目减少时，为使用户电压保持不变，滑动触头P 应向上滑动D ．当滑动触头P 向下移动时，变压器原线圈两端的电压将降低5．如图，导线AB 可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断正确的是（ ）A ．AB 向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大 B ．AB 向左减速运动时，电流表中有电流方向由a b →C ．AB 向左匀速运动时，电流表中有恒定不为零的电流D ．AB 向右加速运动时，电流表中有电流方向由b a →6．如图甲所示，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，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R =10Ω，其余电阻均不计。
高中物理 变压器专项练习题含答案
高中物理 变压器专项练习题含答案一、单选题1．如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。
已知该手机电池的充电电压为5V ，下列说法正确的是（ ）A ．该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象B ．家用交流电电流方向每秒变化50次C ．该无线充电装置的输出电压的峰值为52VD ．基座线圈和受电线圈的匝数比为311：102．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小为210B =T 的水平匀强磁场中，线框面积S =0.4m 2，线框电阻为10Ω。
线框绕垂直于磁场的轴OO '以角速度100rad/s ω=匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入如图所示电路，当开关S断开时电压表读数为20V ，每个电阻R =0.2Ω，C 是电容器，其击穿电压为102V ，下列说法正确的是（ ）A ．如图所示时刻，线框ABCD 处于中性面，穿过线框的磁通量变化率最大B ．原线圈两端电压的有效值为200VC ．变压器原、副线圈匝数比为5：1D ．闭合开关，电容器恰好被击穿3．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别为121ΩΩ、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 ；当开关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．7 B．6 C．5 D．44．互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（）A．该电流表可用来测量直流电B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大C．该电流表测电流时相当于降压变压器D．测量时电流表应串联在被测通电导线中5．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2=n4∶n3。
高中物理选修2变压器专项训练
高中物理选修2变压器专项训练一、单选题1．手机无线充电设备主要由发射线圈和接收线圈组成，如图所示，其工作原理与理想变压器相同。
已知发射、接收线圈匝数比为12:5:1n n =，AB 端输入电流2sin 200(A)5i t π=，下列说法正确的是（ ）A ．无线充电的原理是电流可以产生稳恒的磁场B ．接收线圈的输出功率与发射线圈的输入功率之比是1:5C ．接收线圈的输出电流的有效值为1AD ．接收线圈的电流频率为50Hz2．美国使用的电吹风在120V 的电压下正常工作，现将它在标准电压为220V 的中国使用，则下列说法正确的是（ ）A ．要使电吹风正常工作，所需变压器的原、副线圈匝数比应为6:11B ．标准电压220V 指的是交流电的有效值C ．标准电压220V 指的是交流电的峰值D ．变压器中匝数少的线圈导线较细，匝数多的线圈导线较粗3．如图所示，理想变压器原线圈与灯泡A 相连接，副线圈与三个灯泡和一个电流表相连接，四个灯泡完全相同，当输入电路中接入2202sin100π(V)U t =交流电时，四个灯泡均能正常发光，以下说法正确的是（ ）A ．1s 内通过电流表的电流方向改变50次B ．变压器原、副线圈匝数之比为4∶1C ．灯泡的额定电压为55 VD ．若副线圈中D 灯突然烧坏，其余三个灯泡均会烧坏4．如图是变电所为市区用户供电的示意图。
变压器的输入电压是电网的电压，可视为不变。
变压器视为理想变压器，其变压比通过P 上下可调，输电线的电阻为0R ，则（ ）A．用户减少时，0R上的功率增大B．用户减少时，用户获得的电压不变C．用户增多时，电流表A的示数减小D．用户增多时，用户获得的电压要维持不变，应将P适当上调使得原线圈的匝数减小5．在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表且导线电阻忽略不计，开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．A1的示数减小，A2的示数增大B．A1的示数增大，A2的示数增大C．V1的示数减小，V2的示数减小D．V1的示数不变，V2的示数减小6．远距离输电的示意图如图所示，交流发电机的输出电压1U、输电线的电阻r以及理想变压器的匝数均不变，用户所用的电器可等效为一滑动变阻器R。
人教版高二物理变压器专题练习题含答案
人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为12n n、，定值电阻1R，滑动变阻器2R，、端输入电压有效值恒定的交变电流，当滑动变图中电流表、电压表均为理想电表．在a b阻器2R的滑片P向下滑动时，则（）A．电压表示数减小B．电流表示数减小C．1R消耗的功率减小D．电源的输出功率减小2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，将原线圈接到正弦交流电源上，副线圈接有两个相同的灯泡1L、2L，电路中的交流电压表1V、2V为理想电表，导线电阻不计，副线圈电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S，则下列说法正确的是（）A．2L两端的电压瞬时值的表达式为2202sin50(V)=u tπB．电压表1V的示数为100VC．1L的实际功率不变D．变压器的输入功率减小3．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3.已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。
现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（）A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电源的输出功率变小C．当R=4Ω时，电压表示数为5.4VD．当R=36Ω时，R获得的功率最大4．我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。
远距离高压交流输电的示意图如图所示，变压器均为理想变压器，发电机的输出功率P 1= 1750kW ，发电机的输出电压U 1= 350V ，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线的总电阻r = 16Ω。
若输电线上损失的功率ΔP = 40kW ，则下列说法正确的是（ ）A ．输电线上输送的电流为500AB ．升压变压器原、副线圈的匝数比n 1：n 2= 1：10C ．降压变压器原线圈两端的电压为34200VD ．输电线上损失的电压为35000V5．如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。
2021年高考物理最新模拟题精练专题5.20 理想变压器与二极管、电感电容结合问题(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第五部分交变电流专题5.20 理想变压器与二极管、电感电容结合问题一．选择题1．（2020年4月温州选考适应性测试）.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1=10Ω，R2=20Ω，C为电容器。
通过R1的正弦交流电如图乙所示，则A.电容器两端电压为10VB.原线圈输入电流的频率为100HzC.电压表示数为100VD.原线圈输入功率为10W【参考答案】C【命题意图】本题以变压器为情景，以通过R1的正弦交流电图像为解题信息，考查含电容器电路的分析、欧姆定律、变压公式、电功率及其相关知识点，考查的核心素养是科学思维能力。
【解题思路】由图乙可知，R1中电流的最大值I m2A，有效值为I=I m2=1A，R1两端电压为U2=IR1=10V，由于电容器具有隔直流通交流的性质，所以电容器两端电压一定小于10V，选项A错误；由图乙可知，输出电流的周期T=0.02s，频率f=1/T=50Hz，根据变压器不改变交变电流的频率可知，原线圈输入电流的频率为50Hz，选项B错误；由变压器变压公式，U1∶U2=10∶1，可得U1=10 U2=100V，所以电压表示数为100V，选项C正确；变压器副线圈输出电流一定大于I=1A，副线圈输出电功率一定大于P=U2I=10W，根据变压器输出电功率决定输入电功率可知原线圈输入功率一定大于10W，选项D错误。
【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是把通过电容器的电流误认为是直流电，导致错选A；二是混淆了频率和电流方向改变，导致错选B；三是没有认真分析，认为电流不能通过电容器，导致错选D。
2．（2020山东青岛期末）如图(a)，为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5000V时，就会在点火针两端间引发火花进而点燃燃气，则A．闭合S，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为50VB．某交流发电机要产生与图(b)相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为100转／秒C．闭合开关S，电压表的示数为252VD．变压器原、副线圈的匝数n1、n2须满足n2>100n1时，才能实现点火【参考答案】CD【名师解析】根据图（b）得到原线圈电压的最大值为50V，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为V，电压表的示数为：U=25V，故A错误，C正确。
2024年高中物理高考高频考点复习卷(各年高考真题组成) (2686)
一、单选题1. 变压器的原副线圈匝数比为2:1，副线圈接有小灯泡与二极管（具有单向导电性）；线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图所示；以下判断正确的是（）A．0.02s时刻线圈中磁通量最大B．0.015s时刻电压表示数为0C．小灯泡两端电压为5VD．增大线圈的转动速度，小灯泡的亮度会变大2. 下列说法正确的是（）A．汤姆孙发现电子，提出原子的核式结构模型B．金属的逸出功随入射光的频率增大而增大C．核力存在于原子核内所有核子之间D．宁德核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能3. 一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动．此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示．若取h=0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．4. 如图所示为一理想自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，且原线圈电路中接入电阻恒定的灯泡L，通过滑动触头取该线圈的一部分接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R，在a、b两端接入有效值为U1恒定的正弦交流电压，c、d间的电压有效值为U2，在将滑动变阻器触头从图中M点逆时针向N点旋转的过程中，下列说法正确的是（ ）A．U2可能大于U1B．原线圈两端电压不变C．灯泡L亮度变亮D．电阻R的电功率一定变大5. 能量守恒定律是人类认识自然的最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，下列说法正确的是（ ）A．不同形式的能量之间可以相互转化B．能量可以被创生，也可以被消灭C．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源D．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机6. 牛顿第二定律的表达式可以写成m=F/a，对某个物体来说，它的质量m （）A．跟合外力F成正比B．跟它的加速度a成反比C．跟合外力F与加速度a都无关D．跟合外力F成反比，跟它的加速度a成正比7. 2017年11月17日，“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑。
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变压器二极管
选择题（试题注释）
1、
（多选）如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是
A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为
0.2Wb/s
B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40V
C．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小
2、
（多选）如图所示，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；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则
A．U ab∶U cd=n1∶n2
B．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U cd越大
D．将二极管短路，电流表的读数加倍
3、
如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=22∶5，电阻
R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100πt（V）的交流电。
则（）
A．交流电的频率为100Hz
B．通过R1的电流为2 A
C．通过R2的电流为 A
D．变压器的输入功率为200W
4、
（多选）如图，一理想变压器的原、副线圈的匝数比是20：1，原线圈接入
的正弦交流电，一只理想二极管和一个阻值为的电阻串联后接在副线圈上。
则
A．电流表示数为0.055A
B．电压表示数约为7.8V
C．二极管两端的最大电压为
D．1min内电阻R上产生的热量为726J
5、
（多选）一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R 串联接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说
法正确的是( )
A．原、副线圈中的电流之比为5∶1
B．电压表的读数约为31.11V
C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 分钟内产生的热量为2904 J D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小
6、
（2014•盐城三模）如图所示，在理想变压器输入端AB间接入220V正弦交流电，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，O为副线圈中间抽头，
D1、D2为理想二极管，阻值R=20Ω，则R上消耗的热功率为（）
A．10W B．20W C．40W D．80W
变压器二极管参考答案
1、答案: CD 解析:
在A 、B 两点间串联一只电阻R ，穿过铁芯的磁通量的最大变化率
，A 错；
电压表测得的是电压的有效值，理想二极管具有单向导电性，只有一半时间有电流通过，所以电压表读数小于40V ，B 错；在A 、B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，通过R 的电流变大，电压表读数增大，C 选项正确；在A 、B 两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，通过R 的电流变小，电阻R 消耗电功率减小，D 选项正确。
2、答案: BD 解析:
若变压器初级电压为U ab
，则次级电压为
；由于二级管的单向导电性使得
，故
，选项A 错误；增大负载的阻值R ，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项B 正确；cd 间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻R 的大小无关，选项C
错误；若二极管短路则
，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项D 正确。
3、答案: C
解析:
原线圈电压有效值为220V ，频率为50Hz ，则根据变压器匝数比可得副线圈电压为50V ，R 1的电流为2A ，A 、B 错误；流过二极管中交流电只有半个周期可以通过，最大值为50V ，则有效值为25
V ，流过R 2电流为
A ，C 正确；电阻R 1
消耗功率为100W ，电阻R 2消耗功率为50W ，则原线圈输入功率为150W ，D 错误。
4、答案: BC 解析:
原线圈电压有效值为220v ，原、副线圈的匝数比是20：1，所以副线圈电压有效值为11v
，最大值为
，电阻为10Ω，由于二极管单向截止，故
电压表示数是
；副线圈上的电
流为负载上的电流：,根
据：得原线圈电流为0.039A ，
1min 内电阻R 上产生的热量为
为365.04J ；
故选BC
5、答案:
BC 解析:
，原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比
为1：5，选项A 错误；原线圈接入电压为220V 的正弦交流电，原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为44 V ，由于副线圈接着二极管，它具有单向导电性，而电表示数均是交流电的有效
值，根据有效值的定义有
，从而求得电压表两端电压有效值为
=22
V ，选
项B正确；若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，
则1 min内产生的热量为Q= ×T=2904 J，故C正确；将滑动变阻器滑片向上滑动，接入电路中的阻值变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，电流表的读数变大，选项D错误．
6、答案:
B
解析:
二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比可求副线圈两端电压，从而求解电阻两
端电压，根据从而求出功率．
解：在AB间接入正弦交流电U1=220V，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，
有：，得有效值U2=40V．
O为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20V，
所以R消耗的热功率为：
所以ACD错误，B正确；
故选：B．。