1、选择题专练卷(八)交变电流变压器远距离输电一、单项选择题1某交流电源电动势与时间呈正弦函数关系，如图1所示，已知该电源输出功率为200 kW，现用5 000 V的高压输电，输电线总电阻为25 ，用户端利用匝数比为201的变压器降压，则下列说法中正确的是()图1A该交变电流电动势的有效值为220 VB输电线中的电流为200 AC用户端的交变电流频率为2 HzD用户端的电压为200 V2如图2所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u220sin(100t)V。副线圈接入电阻的阻值R100 。则()图2A通过电阻的电流是22 AB交流电的频率是100 H
2、zC与电阻并联的电压表的示数是100 VD变压器的输入功率是484 W3某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图3所示，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有()图3A电流表的示数是B变压器的原副线圈的匝数比是U2U1C变压器输入电压的瞬时值uU2sin 2ntD手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是EmU14如图4所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压U，U220 sin t(V)，原、副线圈的匝数比n1n2101，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为
3、R，原来开关S是断开的。则当S闭合一段时间后()图4A电压表示数不变，示数为22 VB电压表示数不变，示数为220 VC灯泡L两端的电压将变大D电流表示数一定为05如图5所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻。开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。U1数值不变，现断开S，下列推断中正确的是()图5AU2变小、I3变大BU2不变、I3变小CI1变小、I2变小DI1变大、I2变大6如图6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
4、不计，则当开关S闭合时()图6A交流电压表V3的示数变小B交流电压表V2和V3的示数一定都变小C交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大D只有A1的示数变大7在图7甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1 A，下列说法正确的是()图7A变压器输出端交流电的频率为5 HzB电流表A2的示数为0.1 AC电压表V的示数为220 VD变压器的输出功率为220 W8如图8所示，理想变压器原线圈的匝数n11 000匝，副线圈的匝数n2100匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接入u220
5、 sin(100t)V的交流电，开关S处于断开状态，则()图8A电压表示数为22 VB闭合开关S，电压表示数将变大C闭合开关S，电流表示数将变小D闭合开关S，变压器的输出功率将变大二、多项选择题9一个理想变压器的线圈绕向如图9甲所示。原线圈输入电流的it图像如图乙所示，第1 s内电流方向在图甲中已标出，则()图9A灯泡中的电流变化周期为2 sB输入电流的有效值小于 AC前2 s内灯泡中电流方向从b到aD前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定10如图10甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内电阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.
6、0 。则()图10A在t0.01 s的时刻，穿过线圈磁通量为最大B瞬时电动势的表达式为e6sin 50t(V)C电压表的示数为6 VD通过灯泡的电流为0.6 A图1111如图11所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡L1和L2。导线的等效电阻为R。现将开关S闭合，若变压器原线圈两端的交流电压保持不变，则下列说法中正确的是()A电阻R两端的电压变大B通过灯泡L1的电流增大C原线圈中的电流减小D变压器的输入功率变大12如图12所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是
7、()图12A原线圈两端P、Q间的输入电压减小B原线圈中电流表示数减小C等效电阻R上消耗的功率变大D灯泡L1和L2变亮13如图13所示，一理想变压器原线圈匝数n11 100匝，副线圈匝数n2220匝，交流电源的电压u220sin 100t(V)，电阻R44 ，电压表、电流表均为理想电表，则()图13A交流电的频率为50 HzB电流表A1的示数为0.2 AC电流表A2的示数为 AD电压表的示数为44 V14如图14所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为110，接线柱a、b接在电压为u22sin(100t)V的正弦交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100 ，R2为用半导体热敏材料制成的传感器。下列说
8、法中正确的是()图14At s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 VBt s时，电压表的读数为220 VC当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大D在1分钟内电阻R1上产生的热量为55 000 J答 案1选D由题图可知，交流电的周期T2102 s，故频率f50 Hz，变压器不改变交流电的频率，所以C错误；由图像可知交流电的最大值为220 V，因此其有效值为 V220 V，故A错误；由题意可知，输电线中电流I A40 A，故B错误；因输电线总电阻是25 ，输电线电阻损失电压为U损IR4025 V1 000 V，由U用(5 0001 000) V200 V，故D正确。2选C由原副线圈电压
9、跟匝数成正比可知副线圈的电压有效值为100 V，故与电阻并联的电压表的示数是100 V，C正确；通过电阻的电流为1 A，A错误；交流电的频率f50 Hz，B错误；由PU2/R可得副线圈电阻消耗的功率为100 W，故变压器的输入功率是100 W，D错误。3选A理想变压器原副线圈的功率相等，由PUI知电流表的示数即流过原线圈的电流为，A正确；变压器原副线圈的匝数比等于电压比，即n1n2U1U2，B错误；由交流电瞬时值表达式uUmsin t可知变压器输入电压的瞬时值为uU1sin 2nt，C错误；由于手摇发电机的线圈有内阻，故产生的电动势的最大值大于U1，D错误。4选AS闭合前后，由于原副线圈匝数比
10、不变，电压表测的是副线圈的电压，故电压表的示数(有效值)不变，仍为22 V，选项A正确B错误；S闭合后，由于通的是交变电流，故电容器持续充放电，电流表示数不为0，选项D错误；电容器通交流，故流过灯泡的电流减小，灯泡两端电压减小，选项C错误。5选C理想变压器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈接的电压不变，则副线圈电压不变，所以V2的示数U2不变，当S断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流减小，即I2变小，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流减小时，原线圈的电流也要减小，所以I1变小，由于副线圈的总电流减小，R1的电压减小，并联电路的电压就
11、会增大，所以R3的电流I3就会增大，所以C正确，故选C。6选A由原副线圈的电压跟线圈匝数成正比可知副线圈两端的电压不变，即V2的示数不变。开关S闭合时，副线圈电路的总电阻减小，流过副线圈的总电流增大，即电流表A2的示数增大，由原副线圈的电流跟线圈匝数成反比可知原线圈两端的电流增大，即A1的示数变大。由于输电线ab的电阻不可以忽略，所以A3所在支路两端的电压减小，A3、V3的示数减小，所以只有选项A正确。7选D由图乙可知，交流电的周期为0.02 s，由f可知其频率为50 Hz，A错误；原副线圈的电流跟线圈匝数成反比，故电流表A2的示数为10 A，B错误；由图乙可知交流电的最大值是220 V，故其
12、有效值为220 V，即电压表V的示数为220 V，C错误；由PUI可知变压器的输出功率为220 W，D正确。 8选D由可知副线圈两端电压的有效值为22 V，开关S断开时，电压表测的是R1两端的电压，故电压表示数一定小于22 V，A错误；闭合开关S后，副线圈总电阻减小，总电流增大，R0分得的电压增大，加在副线圈两端的电压不变，故电压表示数减小，由可知原线圈中的电流增大，由PUI可知原线圈的输出功率增大，选项B、C错误D正确。9选BD灯泡中的电流变化周期为4 s，输入电流的有效值小于 A，选项A错误，B正确；由楞次定律可判断出，前2 s内灯泡中电流方向从a到b，前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定，
13、选项C错误，D正确。10选AD在t0.01 s的时刻，电动势为0，则线圈位置为中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A正确；电动势的最大值为Em6 V，周期为0.02 s，则瞬时电动势的表达式为eEmsin(V)，即e6sin(100t)(V)，故B错误；电压表的示数为外电阻的电压：E6 V5.4 V，故C错误；通过灯泡的电流为I0.6 A，故D正确。11选AD开关S闭合后，副线圈的电阻减小，电流变大，R的电阻没有变，电流增大，所以R两端的电压增大，故A正确；副线圈电压由原线圈的电压和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故灯泡L1两端的电压减小，通过灯泡L1的电流减小，
14、B错误；原副线圈的电流跟匝数成反比，副线圈电流增大，原副线圈匝数比没有变，所以原线圈电流增大，C错误；副线圈的电压不变，电流增大，则输出功率增大，故变压器的输入功率变大，故D正确。12选BD原线圈两端P、Q间的输入电压由交流电源决定，故不变，A错误；当S断开后，副线圈上的总电阻增大，由于原副线圈的匝数比不变，副线圈的输入电压不变，所以流过副线圈的电流减小，则流过原线圈的电流变小，电流表的示数减小，B正确；流过副线圈的电流减小，输电线上电压损失减小，电阻R上的功率变小，灯泡L1和L2两端电压增大，功率增大，灯泡L1和L2变亮，C错误D正确。13选ABD交流电的频率f50 Hz，故A正确；电阻R的
15、电流为 A1 A，根据原副线圈的电流与匝数成反比，可以求得原线圈的电流为0.2 A，所以B正确；电流表A2的示数为 A1 A，C错误；电压表的示数为U2U144 V，故D正确。14选BCt s时，a、b两点间电压的瞬时值为u22 sin V11 V，所以A错误。无论何时，最大值为U22V，所以有效值U122 V，根据变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，即，所以U2220 V，即电压表读数为220 V，所以B正确。当R2的温度升高时，R2的电阻减小，导致副线圈电路的总电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，电流表A测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以电压表V的示数不变，所以C正确。计算热量用有效值，R1两端的电压有效值为220 V，所以在1分钟内电阻R1上产生的热量为Qt60 J29 040 J，所以D错误。