文档内容
(建议用时:40分钟)
一、单项选择题
1.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
过负载的电流图象如图所示,则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W
B.输出电压的最大值是110
V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin A
解析:选A.由题图可知通过负载的电流最大值为I =0.05 A,周期T=0.02 s,故电流的
m
函数表达式i=I sint=0.05sin 100πt (A),D错误;理想变压器匝数比等于电压比,即 n∶n
m 1 2
=U
1
∶U
2
=2∶1,C错误;输出电压U
2
=110
V
,其最大值U
2m
=U
2
=110
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=IU=×110 W≈3.9 W,A正确.
2 2
2.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是
r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I,其末端间的电压为U.在输电线与用户间连有
1 1
一理想变压器,流入用户端的电流为I.则( )
2
A.用户端的电压为
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率为Ir
D.输电线路上损失的电功率为IU
1
解析:选A.根据理想变压器的工作原理,得IU=IU,所以用户端的电压U=,选项A
1 1 2 2 2
正确;输电线上的电压降U′=Ir=U-U ,选项B错误;变压器的输入功率P =IU-Ir=
1 1 1 1
IU,选项C错误;输电线路上损失的功率P′=Ir=I(U-U),选项D错误.
1 1 1 1
3. 如图所示,理想变压器的原线圈接入u=11 000·sin 100πt(V)的交变电压,副线圈通
过电阻r=6 Ω的导线对“220 V 880 W”的电器R L 供电,该电器正常工作.由此可知(
)A.原、副线圈的匝数比为50∶1
B.交变电压的频率为100 Hz
C.副线圈中电流的有效值为4 A
D.变压器的输入功率为880 W
解析:选C.由题可知,副线圈输出电压U
2
=220
V
+U
r
,==<,故A错误;2πf=100π
Hz,f=50 Hz,故B错误;I= A=4 A,故C正确;由于理想变压器P =P =Ir+880 W>
2 入 出
880 W,故D错误.
4. 在如图所示的铁芯上绕有4个线圈,匝数之比为n∶n∶n∶n=1∶1∶2∶1,今在线
1 2 3 4
圈1两端接正弦交流电源,下列判断正确的是( )
A.U=U=U=U
1 2 3 4
B.U=U=U,U=0
1 2 3 4
C.U=U+U+U
1 2 3 4
D.以上均不对
解析:选B.线圈1、2、3的电压关系遵守变压比公式,线圈4中的磁通量始终为0,不产生
感应电动势,故U=0,B正确.
4
5.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、n
1 2
电压分别为U、U,电流分别为 I、I,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下
1 2 1 2
列关系式中正确的是( )
A.= B.I=
2
C.IU=IR D.IU=IU
1 1 1 1 2 2
解析:选D.根据理想变压器的工作原理得IU=IU、=.U 不是加在R两端的电压,故
1 1 2 2 2
I≠,而IU 等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和.只有选项D正确.
2 1 1
6. 如图是原、副线圈有中心抽头(匝数一半处)的理想变压器,原线圈通过单刀双掷开关
S 与电流表连接,副线圈通过另一单刀双掷开关S 与定值电阻R 相连接,通过S、S 可以改
1 2 0 1 2
变原、副线圈的匝数,现在原线圈加一电压有效值为U的正弦交流电,当S 接a,S 接c时,
1 2
电流表的示数为I,下列说法正确的是( )A.当S 接a,S 接d时,电流表示数为2I
1 2
B.当S 接a,S 接d时,电流表示数为
1 2
C.当S 接b,S 接c时,电流表示数为4I
1 2
D.当S 接b,S 接d时,电流表示数为
1 2
解析:选C.设S、S 分别接a、c时,原、副线圈匝数比为n∶n,则输出电压U=U,功率
1 2 1 2 2
P=UI=;在S、S 分别接a、d时,输出电压U′=,功率P′=UI′=,联立得I′=I,A、B项
1 2 2
均错;同理可知,C项正确,D项错误.
7. 如图所示,电路中变压器原线圈匝数n=1 000,两个副线圈匝数分别为n=500、n=
1 2 3
200,分别接一个R=55 Ω的电阻,在原线圈上接入U
1
=220
V
的交流电源.则两副线圈输出
电功率之比和原线圈中的电流I 分别是( )
1
A.=,I=2.8 A B.=,I=2.8 A
1 1
C.=,I=1.16 A D.=,I=1.16 A
1 1
解析:选C.对两个副线圈有=、=,所以U
2
=110
V
,U
3
=44
V
,又因为P=,所以==;由
欧姆定律得I==2 A,I==0.8 A,对有两个副线圈的变压器有nI=nI+nI,得I=1.16
2 3 1 1 2 2 3 3 1
A,故C正确.
8.如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,
则( )
A.用户用电器上交流电的频率是100 Hz
B.发电机输出交流电的电压有效值是500
V
C.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
解析:选D.由u-t图象可知,交流电的周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,选项A错误;
交流电的最大值U
m
=500
V
,故有效值U==250
V
,选项B错误;输电线上的电流由降压变
压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定,选项C错误;当用户用电器的
总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根据=,原线圈(输电线)上的电流减小,根据P=IR,得
输电线上损失的功率减小,选项D正确.
9.(2019·湖南师大附中等四校联考)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,
接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图;图中变压器均可视为理想变压
器,图中电表均为理想交流电表;设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用R 表示,变
0
阻器R相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时,相当于R变小,则当用电进入高峰时(
)A.电压表
V1
、
V2
的读数均不变,电流表A
2
的读数增大,电流表A
1
的读数减小
B.电压表
V3
、
V4
的读数均减小,电流表A
2
的读数增大,电流表A
3
的读数减小
C.电压表
V2
、
V3
的读数之差与电流表A
2
的读数的比值不变
D.线路损耗功率不变
解析:选C.因为输入电压和匝数比都不变,电压表
V1
、
V2
的读数均不变,用电高峰期,电
阻减小,电流增大,根据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大,故A错误;输
电线上的电压损失增大,故电压表
V3
、
V4
的读数均减小,电流表A
2
的读数增大,电流表A
3
的
读数增大,故B错误;电压表
V2
、
V3
的读数之差与电流表A
2
的读数的比值不变,等于输电线
的电阻值,故C正确;线路上的电流变大,则线路消耗的功率变大,选项D错误.
10.(2019·江西八校联考)有一种调压变压器的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形
的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中A为交流电
流表,
V
为交流电压表,R
1
、R
2
为定值电阻,R
3
为滑动变阻器,C、D两端接正弦交流电源,变压
器可视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.当R 不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
3
B.当R 不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
3
C.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变小
D.当P不动,滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大
解析:选A.当R 不变,P顺时针转动时,n 减小,由=,知U 减小,则电压、电流表读
3 MN MN
数均减小,A项正确,同理知B项错误;当P不动时,匝数n 不变,输出电压U 不变,滑片
MN MN
向上滑动,根据串反并同,得电压表示数变大,电流表示数变小,C项错误,同理知D项也错
误.
二、多项选择题
11. 如图,将额定电压为60 V 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220
V
和2.2 A.以下判断正确的是( )A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D.变压器原、副线圈匝数比n∶n=11∶3
1 2
解析:选BD.变压器的输入功率P=P=IU=2.2×60 W=132 W,选项A错误;由=得
1 2 2 2
===,选项D正确;由=得I=I=×2.2 A=0.6 A,选项B正确;根据I=得副线圈上的电
1 2
流的最大值I =I=2.2 A,选项C错误.
2m 2
12. 如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑
动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R 和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动
0
触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
解析:选BC.保持Q的位置不动,则U 不变,将P向上滑动时,R接入电路的电阻变大,
2
根据I=知,I 变小,由=得I 也变小,即电流表读数变小,选项A错误,选项B正确;保持P
2 2 1
的位置不动,将Q向上滑动时,U 变大,则根据P=知副线圈输出功率变大,由P=P 知,变
2 2 1 2
压器原线圈输入功率P 变大,而P=IU,输入电压U一定,I 变大,即电流表读数变大,选项
1 1 1 1
C正确,选项D错误.
13. 如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n∶n∶n=1∶4∶4,在M、N间接正弦交
1 2 3
流电源,在a、b和c、d间接相同的电阻器R,则( )
A.U=U=4U B.U=U=2U
1 2 3 2 3 1
C.I=4I=4I D.P=2P=2P
1 2 3 1 2 3
解析:选BCD.由于副线圈有两个相同的铁芯,所以原线圈中的磁通量与副线圈中的磁
通量关系为:Φ=2Φ=2Φ,磁通量变化率关系为:=2=2,故每匝线圈产生的感应电动势关
1 2 3
系为:e=2e=2e,对理想变压器有:U=ne,U=ne,U=ne,因此,可得:==,代入
1 2 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3
n∶n∶n=1∶4∶4得U=U=2U,故A错误,B正确;由能量守恒得:P=P+P=2P=
1 2 3 2 3 1 1 2 3 2
2P,D正确;由IU=2IU=2IU 得:I=4I=4I,C正确.
3 1 1 2 2 3 3 1 2 3
14.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n∶n=10∶1,b是原线圈的中心抽头,
1 2
S为单刀双掷开关,定值电阻R、R 均为10 Ω.在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,
1 2
下列说法正确的是( )A.当S与a连接后,理想电流表示数为2.2 A
B.当S与a连接后,理想电压表示数为11
V
C.当S由a拨到b后,副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D.当S由a拨到b后,原线圈的输入功率变为原来的4倍
解析:选AD.由题图可以知道,交变电流的电压有效值为220
V
、周期为0.02 s,频率为
50 Hz.当S接a时,由变压器的原理可以知道,n 2 两端电压有效值为22 V ,由闭合电路欧姆定
律,得理想电压表的示数为22
V
,理想电流表示数为2.2 A,故选项A正确,选项B错误;当S
由a拨到b后,原线圈电压频率不变,原线圈匝数减半,则副线圈频率不变,故选项C错误;
副线圈两端电压加倍,负载电阻不变,副线圈的输出功率变为原来的4倍,原线圈的输入功
率也变为原来的4倍,故选项D正确.
15.电流互感器和电压互感器如图所示.其中n、n、n、n 分别为四组线圈的匝数,a、b
1 2 3 4
为两只交流电表,则( )
A.A为电流互感器,且nn,a是电压表
1 2
C.B为电流互感器,且nn,b是电压表
3 4
解析:选AD.由题图可知A为电流互感器,B为电压互感器,因此a是电流表,b是电压
表,在A中,有In=In,要把大电流变为小电流,有n>n;在B中,有=,要把高电压变为低
1 1 2 2 2 1
电压,则有n>n.综上所述可知,选项A、D正确.
3 4
16.如图所示的电路中,T为一降压式自耦调压变压器.开始时灯泡L正常发光,现在电
源电压U略降低,为使灯泡L仍能正常发光,可采用的措施是( )
A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑
B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑
C.适当增大滑动变阻器R 的阻值
2
D.适当减小滑动变阻器R 的阻值
2
解析:选AC.若保持负载总电阻不变,电源电压U略降低时,为使灯泡L仍能正常发光,
只需输出电压U 保持不变.根据变压比=,可得U=U,由此可知,n 应增大,自耦调压变压
2 2 2器的滑片P应适当上滑,选项A正确,选项B错误;若保持匝数比不变,根据变压比=,可得
U 减小,为使灯泡L仍能正常发光,加在L两端的电压应不变,则加在R 两端的电压应减小,
2 1
故总电流应减小,负载总电阻应增大,R 应增大,选项C正确,选项D错误.
2