1、题组层级快练(四十九)一、选择题1.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21.电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计下列说法正确的是()AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21答案BC解析由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故选项A错误，选项B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V
2、，选项C正确；变压器并不改变交变电流的频率，选项D错误2.(2016云南统测)如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u220sin100t(V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光，除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是()A变压器原、副线圈匝数比为101B电流表示数为1 AC电流表示数为10 AD副线圈中电流的频率为5 Hz答案B解析由原线圈电压瞬时值表达式可知，原线圈输入电压有效值为220 V，交变电流的频率f50 Hz，选项D错误；副线圈上灯泡正常发光，说明副线圈输出电压有效值为22 V，由理想变压器变压规律可知，选项A错
3、误；由灯泡电功率PUI可知，通过每只灯泡的电流为1 A，故副线圈输出电流为10 A，由理想变压器变流规律可知，所以原线圈中电流的有效值为1 A，选项B正确，选项C错误3(2016四川)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变答案B解析由变压器相关知识得：，原、副线圈减去相同的匝数n后：，0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出选项C、D错误由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确4(
4、2016海南)图(a)所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为41，RT为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)所示下列说法正确的是()A变压器输入、输出功率之比为41B变压器原、副线圈中的电流之比为14Cu随t变化的规律为u51sin(50t)(国际单位制)D若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大答案BD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11，故A错误；变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即，故B项正确；由图(b)可知交流电压最大值Um51 V，周期
5、T0.02 s，可由周期求出角速度的值为100 rad/s，则可得交流电压u的表达式u51sin100t V，故C项错误；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，故D项正确5. (2015广东)图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12答案C解析根据欧姆定律I，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上
6、电流之比为21，选项A错误；根据PUI知，U、I均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误6如下图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220 V，40 W”，当灯泡所消耗的功率都调于20 W时，哪种台灯消耗的功率最小)()答案C解析C图为理想变压器调节，而理想变压器不消
7、耗能量，A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定要消耗能量7如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22 V的电容器，所有电表均为理想电表下列说法正确的是()A副线圈两端电压的变化频率为0.5 HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值C滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D为保证电容器C不被击穿，原、副线圈匝数比应小于101答案C解析由交变电压图像可知，原线圈输入电压最大值为311 V，周期T0.02 s，因此其有效值为220 V，频率为50 Hz，因为变压器不改变交变电压的频率，故副线圈两端电压的变化频率为
8、50 Hz，选项A错误；电流表的示数为交变电流的有效值，选项B错误；输入电压一定，变压器原、副线圈匝数比不变，由知输出电压不变，滑片下移，副线圈电路总电阻减小，电流增大，故A2示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，由可知A1示数增大，选项C正确；保证电容器不被击穿，输出电压最大值为22 V，而输入电压最大值为311 V，故原、副线圈匝数比应大于101，选项D错误8(2016郴州模拟)如图所示为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用
9、电功率，可采取的措施是()A适当减小输电线的电阻rB适当提高C适当提高的同时，降低D适当降低的同时，提高答案AC解析当发电机输出功率一定时，为使远距离用户得到更多的功率，需减小输电线上的功率损失，根据PI线2r，可以减小输电线的电阻r，选项A正确；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高，这样使线圈n3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要适当降低，选项C正确9为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是()Au2190sin50t(
10、V)Bu2190sin100t(V)C为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移答案BD解析根据题图乙可知交流电的最大值Um190V和周期T0.02 s，所以角速度100，结合正弦交流电的瞬时值表达式uUmsint，可知选项B正确，选项A错误；根据变压器的变压比，U1、n2不变，提高U2只能减小n1，所以P应上移，选项D正确，选项C错误10在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，四个灯泡完全相同其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么()AL1和L2都能正常工作BL1和L2都不能正常工作C交流电源电压为2UD交流电源
11、电压为4U答案AD解析根据灯泡L3和L4恰能正常工作，变压器原线圈输入电压为灯泡L3和L4额定电压U的2倍，输入电流为灯泡L3和L4的额定电流所以L1和L2都能正常工作，交流电源电压为4U，选项A、D正确，B、C两项错误11如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时()A电流表A1、A2和A3的示数都变大B只有电流表A1的示数变大C电压表V3的示数变小D电压表V2和V3
12、的示数都变小答案C解析在电路中，S闭合前，由可知，电压表V2的示数为U2U1，电路中电流表A2与A3是串联关系，则由欧姆定律可得I2I3(r为电线电阻)，电压表V3的示数为U3R1I2，再由可知电流表A1的示数为I1I2，同理，在电路中S闭合后，可知因U1不变，电压表V2示数为U2U1U2不变，I2(r为电线电阻)，因R并I2，又I1I2，则I1I1，由U2URU3I2rU3，可知U3U3，又I3，则I3I3，则可判断V1的示数不变，V2的示数不变，V3的示数变小，A1的示数变大、A2的示数变大、A3的示数变小，选项A、B、D都错误，选项C正确12.(2016杭州模拟)如图所示，理想变压器原、
13、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，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u1220sin100t V，则()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小答案BC解析当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U222 V，但电压表V1示数小于U2，故选项A错误；当t s时，电压表V0的读数为有
14、效值220 V，故选项B正确；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，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故选项C正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故选项D错误13.人们用风扇降温，如图所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r.接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动
15、机的电流为I，下列说法正确的是()A风扇电动机D两端的电压为IrB理想变压器的输入功率为C风扇电动机D输出的机械功率为I2rD若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为答案BC解析由变压器的原理可知，风扇电动机D两端的电压为，由于电风扇中含有线圈，故不能利用欧姆定律求电压，选项A错误；由变压器功率特点可知，理想变压器的输入功率等于灯泡L和风扇电动机D消耗的功率之和，灯泡L消耗的功率为，风扇电动机消耗的功率为，选项B正确；风扇电动机D输出的机械功率为I2r，选项C正确；因为副线圈两端的电压为，若电风扇由于机械故障被卡住，则副线圈回路可视为纯电阻电路，该回路的等效电阻为，所以副线圈中的电流为
16、，通过原线圈的电流为，选项D错误14如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1n231，则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为()AP、PB9P、C.、9P D.、P答案B解析由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P，设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，两种情况下变压器输入电压为3U，变压器输入电流为I；图甲中L1的功率为P19P；图乙中L1的功率为P2(I)2R，选项B正确二、非选择题15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P500 kW，当使用U5 kV的电压输电时，测得
17、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 kWh.求：(1)输电效率和输电线的总电阻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？答案(1)60%20 (2)22.4 kV解析(1)输送功率P500 kW，一昼夜输送电能EPt12 000 kWh输电线上损失的电能E4 800 kWh终点得到的电能EEE7 200 kWh，所以输电效率60%输电线上的电流I100 A输电线损耗功率PRI2r，其中PR200 kW得r20 .(2)输电线上损耗功率PR()2r原来PR200 kW，现在要求PR10 kW，解得输电电压应调节为U22.4 kV.