高中物理人教版 阶段检测题第选修3-2　变压器　电能的输送 Word版含解析

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，如图所示，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，测量时更安全，据变压器原理，＝，I2＝I1，所以要求线圈匝数n2>n1，原线圈要接在火线上，故选项A正确．
2．如图所示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220 V时，副线圈输出直流电压12 V
D．当原线圈输入交流电压220 V、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220 V，输出电压为12 V，该变压器为降压变压器，故选项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．(2019·安徽亳州模拟)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V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380 V，不可行．
4．(2019·宁夏中卫一模)在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶1，原线圈接u1＝220sin 100πt (V)的交变电流，电阻R＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则(　　)
A．电压表的读数为10 V
B．电流表的读数为22 A
C．电阻R消耗的功率为10 W
D．变压器的输出功率为10 W
解析：选D.输入电压的有效值为U1＝＝220 V，根据＝得U2＝U1＝10 V，故选项A错误；电流表的示数为I2＝＝1 A，故选项B错误；电阻消耗的功率为P2＝U2I2＝10 W，故选项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，故选项D正确．
5．(2019·天津和平模拟)如图甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6 V　3 W”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．下列说法正确的是(　　)
A．变压器原副线圈的匝数比为1∶2
B．副线圈两端输出的交流电频率为50 Hz
C．电流表的示数为0.5 A
D．电压表的示数为18 V
解析：选B.灯泡正常发光时的电流I0＝ A＝0.5 A，则副线圈中电流I2＝2I0，而原线圈中电流I1＝I0，则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＝0.02 s，则频率f＝＝50 Hz，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＝1 A，选项C错误；因灯泡正常发光，则副线圈的两端电压U2＝6 V，则原线圈两端电压U1＝U2＝12 V，电压表示数为12 V，选项D错误．
6．(多选)(2019·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＝55 Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是(　　)
A．电流表的示数为2 A
B．原、副线圈匝数比为1∶2
C．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100 Hz
解析：选AC.由题图乙可知，交流电的周期T＝0.02 s，频率f＝＝50 Hz，故D错误；输入电压的最大值U1m＝220 V，有效值U1＝＝220 V，电压表测副线圈电压有效值，U2＝110 V，电流表示数I2＝＝2 A，故A正确；原、副线圈匝数比＝＝，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．(多选)(2019·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0.9 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则(　　)
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0.3 A
D．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7 A
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，则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＝，由题意可知：当n1＝1，I2＝0.9 A，即＝，当n1＝3时：＝，解得I′2＝2.7 A，故C错误，D正确．
8．(多选)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n1∶n2＝11∶3
解析：选BD.变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60 W＝132 W，选项A错误；由＝得＝＝＝，选项D正确；由＝得I1＝I2＝×2.2 A＝0.6 A，选项B正确；根据I＝得副线圈上的电流的最大值I2m＝I2＝2.2 A，选项C错误．
【B级　能力题练稳准】
9．(2019·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，下列说法中正确的是(　　)
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220 V
D．电压表的示数为11 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，·＝·T，代入数据得图乙中电压的有效值为110 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11 V，故D正确．
10.(多选)(2019·广西南宁三校联考)如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1 100匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈接交变电源，电压u＝220sin 100πt(V)．副线圈接电动机，电动机内阻为5 Ω，电流表A2示数为2 A，电表对电路的影响忽略不计．则(　　)
A．此交流电的频率为100 Hz
B．电压表示数为220 V
C．此电动机输出功率为60 W
D．电流表A1示数为10 A
解析：选BC.此交流电的频率为f＝＝＝50 Hz，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＝ V＝220 V，选项B正确；变压器次级电压为U2＝U1＝×220 V＝40 V，则电动机的总功率为U2I2＝80 W，电动机输出功率为P出＝I2U2－Ir＝60 W，选项C正确；电流表A1示数为I1＝I2＝×2 A＝ A，选项D错误．
11．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Im＝0.05 A，周期T＝0.02 s，故电流的函数表达式i＝Imsint＝0.05sin 100πt (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＝110 V，其最大值U2m＝U2＝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＝I2U2＝×110 W≈3.9 W，A正确．
12．(多选)(2019·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＝2 Ω.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，则下列说法正确的是(　　)
A．T＝0.02 s
B．n1∶n2≈55∶1
C．电流表A的示数I≈36.4 mA
D．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0.02 s，所以选项A正确；根据变压器的电压规律得＝≈55，所以选项B正确；副线圈的电流I2＝≈2 A，根据变压器的电流规律＝得原线圈的电流I1＝I2≈36.4 mA，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，故选项D错误．
13．(多选)(2019·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＝44sin 314t(V) 交流电源上，“12 V　6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝16 Ω，电压表V为理想电表，下列推断正确的是(　　)
A．交变电流的频率为100 Hz
B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为  Wb/s
C．电压表V的示数为22 V
D．R1消耗的功率是1 W
解析：选BD.由u＝44sin 314t(V)，知f＝＝＝50 Hz，A错误；灯泡正常发光，由P＝UI得灯泡中的电流I2＝＝0.5 A，电压表的示数U2＝12 V＋0.5×16 V＝20 V，C错误；穿过铁芯的磁通量的最大变化率为＝ Wb/s＝ Wb/s，B正确；根据＝，得U1＝40 V，则R1两端电压UR1＝44 V－40 V＝4 V，由原、副线圈的电流与匝数成反比，可得通过R1的电流I1＝0.25 A，则R1的功率P＝UR1I1＝1 W，D正确．
14．(2019·黑龙江大庆中学模拟)如图所示，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，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＝220·sin 100πt(V)，则(　　)
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V
B．当t＝ s时，c、d间的电压瞬时值为110 V
C．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＝ V＝220 V，根据＝，代入数据得U2＝22 V，故电压表的示数为22 V，A正确；当t＝ s时，cd间电压的瞬时值为u＝220sin 100π× V＝110 V，故B错误；当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，电压不变，电流表示数减小，故C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈匝数减小，根据＝，所以U2变大，电压表和电流表的读数均变大，故D错误．