選擇題02-《交流電變壓器》(原卷版)

第頁選擇題02《交流電變壓器》【命題導(dǎo)航】命題點(diǎn)一交變電流產(chǎn)生及變化規(guī)律命題點(diǎn)二交流電有效值的計(jì)算命題點(diǎn)三理想變壓器原理及應(yīng)用命題點(diǎn)四理想變壓器動(dòng)態(tài)分析命題點(diǎn)五兩種特殊變壓器模型命題點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電【高考解碼】命題點(diǎn)一交變電流產(chǎn)生及變化規(guī)律1．（單選）小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共有N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示.矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為E0，該發(fā)電機(jī)外接負(fù)載電阻，則()A．當(dāng)線圈處于中性面位置時(shí)磁通量的變化率最大B．線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180°過程中，線圈中磁通量的變化量為零C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電動(dòng)勢(shì)的有效值為eq\f(\r(2),2)NE0D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電動(dòng)勢(shì)的最大值為2NE02．（多選）（2018年全國(guó)Ⅲ卷）如圖（a），在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖（b）所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（）A．在時(shí)為零 B．在時(shí)改變方向C．在時(shí)最大，且沿順時(shí)針方向 D．在時(shí)最大，且沿順時(shí)針方向3．（多選）（2017·天津卷）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，則（）A．t=0時(shí)，線圈平面平行于磁感線 B．t=1s時(shí)，線圈中的電流改變方向C．t=1.5s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D．一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4．（多選）（2016·全國(guó)卷Ⅲ）如圖所示，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．現(xiàn)使線框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A．兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝eq\f(T,8)時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等5．（多選）如圖所示，線圈ABCD匝數(shù)n＝10，面積S＝0.4m2，邊界MN(與線圈的AB邊重合)右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(2,π)T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω＝10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).則以下說法正確的是()A．線圈產(chǎn)生的是正弦交流電 B．線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為80VC．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)eq\f(1,60)s時(shí)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為40eq\r(3)V D．線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為40V命題點(diǎn)二交流電有效值的計(jì)算1．（單選）（2018年全國(guó)Ⅲ卷）一電阻接到方波交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交變電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值為u0，周期為T，如圖所示。則Q方:Q正等于（）A． B． C．1:2 D．2:12．（單選）阻值為R的電爐絲通以大小為I的恒定電流時(shí)其電功率為P，當(dāng)把它接在某正弦交流電源兩端時(shí)其電功率也為P.則該交流電源電壓的最大值為()A．eq\f(\r(2),2)IR B．eq\r(2)IR C．IR D．2IR3．（單選）如圖所示電路，電阻R1與電阻R2串聯(lián)接在交變電源上，且R1＝R2＝10Ω，正弦交流電的表達(dá)式為u＝20eq\r(2)sin100πt(V)，R1和理想二極管D(正向電阻為零，反向電阻為無窮大)并聯(lián)，則R2上的電功率為()A．10W B．15W C．25W D．30W4．（單選）在如圖甲所示的電路中，D為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無窮大).R1＝30Ω，R2＝60Ω，R3＝10Ω.在MN間加上如圖乙所示的交變電壓時(shí)，R3兩端理想電壓表的讀數(shù)大約是()A．3V B．3.5V C．4V D．5V5．（多選）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是()A．圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為Em＝BL2ωB．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝eq\f(1,2)BL2ωsinωtC．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電荷量為q＝eq\f(2BL2,R＋r)D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q＝eq\f(πB2ωL4R,4R＋r2)命題點(diǎn)三理想變壓器原理及應(yīng)用1．（多選）（2020·新課標(biāo)Ⅲ）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10，R3=20，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A．所用交流電的頻率為50Hz B．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表的示數(shù)為1.0A D．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W2．（單選）（2020·山東卷）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=22：3，輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（）A．1Ω B．5Ω C．6Ω D．8Ω3．（單選）（2019·江蘇卷）（）A．降低2V B．增加2V C．降低200V D．增加200V4．（單選）（2016·全國(guó)卷Ⅰ）一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為（）A．2 B．3 C．4 D．55．（多選）（2016·全國(guó)卷Ⅲ）如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和B．當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說法正確的是（）A．原、副線圈匝數(shù)比為9∶1 B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C．此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1 D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9命題點(diǎn)四理想變壓器動(dòng)態(tài)分析1．（單選）（2018年天津卷）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可忽略）通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?，則（）A．R消耗的功率變?yōu)? B．電壓表V的讀數(shù)變?yōu)镃．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過R的交變電流頻率不變2．（單選）（2016·四川卷）如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則（）A．小燈泡變亮 B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變 D．通過原、副線圈電流的比值不變3．（多選）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20∶1，圖中電表均為理想電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()A．交流電壓的頻率為50Hz B．電壓表的示數(shù)為11VC．當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大 D．若L1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變小4．（單選）如圖甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R1為定值電阻.若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電.下列說法中正確的是()A．輸入變壓器原線圈的交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝36eq\r(2)sin50πtVB．變壓器原、副線圈中的電流之比為4∶1C．t＝0.01s時(shí)，發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面D．Rt溫度升高時(shí)，變壓器的輸入功率變小5．（單選）如圖甲所示，一個(gè)電阻不計(jì)、邊長(zhǎng)為1m的正方形單匝線圈被固定，正方形線圈內(nèi)有一磁場(chǎng)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，將線圈的兩端與理想變壓器原線圈相連，開關(guān)閉合，副線圈接有定值電阻R0和磁敏電阻GMR(GMR的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增大而增大)，則下列說法正確的是()A．線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為2VB．若使電阻R0消耗的功率增大，則滑動(dòng)觸頭P需上移C．當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開，副線圈中電流增大D．當(dāng)GMR處的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，變壓器的輸入功率減小命題點(diǎn)五兩種特殊變壓器模型1．（單選）（2020·江蘇卷）電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A．是一種降壓變壓器 B．能測(cè)量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同 D．副線圈的電流小于原線圈的電流2．（多選）在家庭電路中，為了安全，一般在電能表后面的電路中安裝一個(gè)漏電開關(guān)，其工作原理如圖所示，其中甲線圈兩端與脫扣開關(guān)控制器相連，乙線圈由兩條電線采取雙線法繞制，并與甲線圈繞在同一個(gè)矩形硅鋼片組成的鐵芯上.以下說法正確的是()A．當(dāng)用戶用電正常時(shí)，甲線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)接通B．當(dāng)用戶用電正常時(shí)，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)接通C．當(dāng)用戶發(fā)生漏電時(shí)，甲線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)斷開D．當(dāng)用戶發(fā)生漏電時(shí)，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)斷開3．（單選）（2016·江蘇卷）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中（）A．U2>U1，U2降低 B．U2>U1，U2升高 C．U2<U1，U2降低 D．U2<U1，U2升高4．（單選）如圖所示的調(diào)壓器，滑動(dòng)觸頭P和Q都可以調(diào)節(jié)，在輸入交變電壓一定的條件下，要使輸出電壓增大，輸入電流增大，下列做法正確的是()A．Q不動(dòng)，P向下移動(dòng) B．Q不動(dòng)，P向上移動(dòng)C．P不動(dòng)，Q向上移動(dòng) D．P不動(dòng)，Q向下移動(dòng)5．（多選）某50Hz的鉗形電流表的工作原理如圖所示.當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2＝1000匝，當(dāng)用該表測(cè)50Hz交流電時(shí)()A．電流表G中通過的是交變電流B．若G中通過的電流為50mA，則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為50AC．若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，G中通過的電流是10mAD．當(dāng)用該表測(cè)量400Hz的電流時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值偏小命題點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電1．（多選）（2020·新課標(biāo)Ⅱ）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U D．?U′=?U2．（單選）（2020·浙江卷）如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率，發(fā)電機(jī)的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)輸出的電流 B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比 D．用戶得到的電流3．（單選）（2018年江蘇卷）采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋ǎ〢．55kV B．110kV C．440kV D．880kV4．（單選）圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，理想升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶1000，理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000∶1，輸電線的總電阻為1000Ω