专题04 变压器和电能输送-2021-2022学年高二物理期中考试好题汇编（新人教版选择性必修2）

专题04 变压器和电能输送 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分） 1. 如图所示，理想变压器初级线圈匝数匝，次级线圈匝数匝，电压，负载电阻。不计电表对电路的影响，下列说法正确的是      A. 电流表读数为 B. 电压表读数为 C. 输入电压频率为 D. 若增大的电阻值，变压器输入功率增大 【答案】A 【解析】由电压瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为，所以原线圈的电压的有效值为  所以电压表的读数为，根据变压器原、副线圈的电压与匝数的关系可得，  ，则右侧线圈电流为  ，则根据公式，代入数值得  故A正确，B错误；  根据公式，，代入数据解得，故C错误；  根据电功率公式可知，当不变时，电阻变大，电功率变小，故若增大的电阻阻值，变压器输出功率减小，又因为输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率减小，故D错误。 2. 如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡、，输电线的等效电阻为，在图示状态下，开关是断开的，当开关闭合时，下列说法正确的是      A. 副线圈两端的输出电压减小 B. 等效电阻两端的电压减小 C. 通过灯泡的电流减小 D. 原线圈中的电流减小 【答案】C 【解析】理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；当闭合后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻的电流变大，等效电阻两端的电压增大，故B错误；副线圈的电流变大，所以通过电阻的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡的电流减小，故C正确；由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故D错误。 3. 如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值，匝，挡位、、、对应的线圈匝数分别为匝、匝、匝、匝。电动机的内阻，额定电压为，额定功率。下列判断正确的是      A. 当选择挡位时，电动机两端电压为 B. 当挡位由变换到时，电动机的功率增大 C. 当选择挡位时，电动机的热功率为 D. 当选择挡位时，电动机的输出功率为 【答案】A 【解析】 由电压与匝数的关系，解得，项正确；当挡位由变换到时，输出电压减小，电动机的功率减小，项错误；当选择挡位时，电动机两端电压为额定电压，电动机达到额定功率，在额定功率的情况下，电动机的额定电流为，热功率，输出功率为 ，项错误；当选择挡位时，电动机没有达到额定功率，热功率小于，项错误。 4. 图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图像，把该交流电压加在图乙中变压器的、两端。已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数之比为，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻，其他各处电阻不计，以下说法正确的是      A. 在和时，穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动的角速度为 C. 电压表的示数为 D. 电流表的示数为 【答案】D 【解析】由题图甲知，和时交流电压的瞬时值最大，该两个时刻穿过线圈的磁通量变化最快，则磁通量为零，选项A错误；由题图甲可知交流电压的周期 ，，选项B错误；交流电压有效值，在、端输入的电压有效值为，由可知，副线圈两端的电压，选项C错误；副线圈中电流为，由可知，原线圈中电流，选项D正确。 5. 如图所示，将一交流发电机的矩形线圈连接在理想变压器原线圈两端，副线圈接有的电阻，已知矩形线圈边长，，匝数为匝，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原、副线圈匝数比为，矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的角速度匀速转动，矩形线圈电阻不计，则     A. 从图示位置开始计时，矩形线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为 B. 交流电压表的示数为 C. 电阻上消耗的电功率为 D. 电流经过变压器后频率变为原来的倍 【答案】C 【解析】从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为   代入数据得，故A错误； 由电动势瞬时值表达式，可知线圈产生的电动势最大值为，但电压表示数是有效值，故示数为，故B错误； 根据 解得变压器副线圈的电压，所以电阻上消耗的电功率为 ，故C正确； 变压器不改变交流电的频率，故D错误。 6. 如图甲所示，理想变压器副线圈上接有、两只完全相同的灯泡和一个理想二极管，原、副线圈的匝数比为，当原线圈两端输入如图乙所示的正弦交流电时，电流表的示数为。若假设灯丝的电阻不随温度变化，则下列说法正确的是     A. 灯泡的内阻为 B. 灯泡消耗的平均功率为 C. 若二极管短路，则电流表的示数将变为 D. 将沿顺时针缓