高二【变压器远距离输电】练习题选择题(1～8题为单项选择，9～14题为多项选择)1．如图1所示的交流电路中，理想变压器输入电压为u1＝U1m sin 100πt(V)，输入功率为P1，输出功率为P2，电压表读数为U2，各交流电表均为理想电表。

由此可知( )图1A．灯泡中电流方向每秒钟改变100次B．变压器原、副线圈的匝数比为U1m∶U2C．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时各个电表读数均变大D．当滑动变阻器R的滑动头向上移动时P1变大，且始终有P1＝P2解析由u1＝U1m si n 100πt(V)，可知交变电流频率为50 Hz，灯泡中电流方向每秒钟改变100次，选项A正确；变压器原、副线圈的匝数比为U1m∶(2 U)，选项B错误；当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，电流表读数增大，2变压器输出电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表读数不变，选项C错误；当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，变压器输出电流减小，输出功率减小，根据变压器功率的制约关系，P1变小，且始终有P1＝P2，选项D错误。

答案 A2．如图2所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花。

下列说法中正确的是 ( )图2A．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C．变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由U1U2＝n1n2可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误。

故选A。

答案 A3．如图3，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2和R3均为定值电阻，V1和V2为理想电压表，A1和A2为理想电流表。

开关S闭合时，V 1和V2读数分别为U1和U2；A1和A2的读数分别为I1和I2。

若交流电源电压不变，现断开S，下列推断中正确的是( )图3A．U2可能变小、I2一定变小B．U2一定不变、I2一定变小C．I1一定变小、I2可能变大D．I1可能变大、I2可能变大解析交流电源电压不变，U1数值不变，根据变压器变压公式可知，副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关。

现断开S，U2不变，副线圈所接电路的等效电阻增大，电流表A2的读数I2变小，选项A错误，B正确；变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小，I1变小，选项C、D 错误。

答案 B4．某单位一小型交流发电机由匝数为50、面积为S＝0.5 m2的矩形闭合导线框组成，线框可绕垂直于匀强磁场的轴OO′以角速度ω＝200 rad/s匀速转动，磁场的磁感应强度大小为B＝210T，线框电阻不计。

发电机正常工作时，从线框经过中性面开始计时，产生的交流电经一理想变压器给一个小灯泡供电，如图4所示，发电机没有画出。

小灯泡上标有“220 V60 W”字样，且灯泡正常发光，图中电压表为理想交流电表，则下列说法不正确的是( )图4A．变压器输入电压的瞬时值为u＝5002sin 200t (V)B．电压表的示数为500 VC．变压器原、副线圈匝数比为25∶11D．线框在中性面位置时穿过线框的磁通量为零解析发电机输出电压最大值U m＝nBSω＝500 2 V，变压器输入电压的瞬时值为u＝5002sin 200t(V)，A正确；变压器输入电压的有效值为U1＝500V，输出电压的有效值为U2＝220 V，根据变压比公式有n1n2＝U1U2＝2511，B、C正确；线框在中性面位置时穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，D 错误。

答案 D5．如图5甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶15，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 Ω，变压器均为理想变压器，升压变压器原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电压，输送功率为33 kW。

下列说法正确的是( )图5A．输电线上交变电流的变化周期为0.01 sB．输电线中电流为150 AC．降压变压器原线圈输入电压为3 200 VD．输电线上功率损失为500 W解析由图乙所示的正弦式交变电压图象可知周期T＝2×10－2 s，变压器不改变交变电流的周期，所以输电线上交变电流的变化周期为0.02 s，选项A错误；升压变压器原线圈电压的最大值为311 V，有效值U1＝3112V＝220 V，由U1U2＝n1n2得升压变压器副线圈的输出电压U2＝n2n1U1＝15×220 V＝3 300 V，输电线中电流为I2＝PU2＝10 A，选项B错误；输电线电压损失ΔU＝I2R＝100V，降压变压器原线圈输入电压为U＝U2－ΔU＝3 200 V，选项C正确；输电线上功率损失为P损＝I22R＝1 000 W，选项D错误。

答案 C6．如图6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( )图6A．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解析原、副线圈减去相同的匝数n后，有n1′n2′＝n1－nn2－n，可以得出，n1n2－n1′n 2′＝n（n2－n1）n2（n2－n）<0，则说明n1′n2′的比值变大，由n1′n2′＝U1U2′＝I2′I1′知，选项C、D错误；由n1n2＝U1U2和n1′n2′＝U1U2′知，U2′<U2，再由P＝U2′2R知，灯泡变暗，选项A错误，B正确。

答案 B7.一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图7所示。

发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时( )图7型号AED6500S输出电压范围220～300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB．发电机的实际输出电压为300 VC．在输电线路上损失的电功率为8 kWD．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V解析当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I＝PU＝200 A，A错误；导线电阻为R＝2.5×10－4×400×2 Ω＝0.2 Ω，则发电机的实际输出电压为U输＝U＋IR＝260 V，B错误；在输电线路上损失的电功率为P 损＝I 2R ＝8 kW ，C 正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是U m ＝2U 输＝368 V ，D 错误。

答案 C8．如图8甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd 输入端交变电压u 的图象，L 1，L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K 原来是闭合的。

以下说法正确的是( )图8A ．ab 输入端电压的瞬时值表达式为U ab ＝272sin 100πt (V)B ．ab 输入端输入功率P ab ＝18 WC ．电流表的示数为2 A ，且四只灯泡均能正常发光D ．断开开关K ，电压表V 的读数将变小解析 图乙为变压器cd 端输入电压的图象，由图可知其电压有效值U cd ＝27 V ，故变压器输出电压为U ＝13U cd ＝9 V ，灯泡L 2、L 3、L 4均正常发光，通过每个灯泡的电流为I 0＝P 0U 0＝69 A ＝23 A ，变压器输出电流为3I 0＝2 A ，由理想变压器原、副线圈的电流关系得变压器输入电流为I 1＝13I 2＝I 0，故通过灯泡L 1的电流使其正常发光，C 选项正确；ab 输入电压的有效值U ab ＝9 V ＋U cd ＝36 V ，故ab 端输入电压的瞬时值U ab ＝362sin 100πt (V)，A 选项错误；ab 端的输入功率等于四个灯泡的总功率，即P ab＝4×6 W＝24 W，选项B错误；断开开关K，则变压器输出电流减小，输入电流也随之减小，L1两端电压减小，则电压表示数(变压器输入电压)增大，D选项错误。

答案 C9．如图9所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2，原线圈的两端a、b 接正弦式交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R1＝66 Ω，R2＝33Ω，电流表A1的示数为0.4 A。

则下列判断中正确的是( )图9A．原、副线圈的匝数比为1∶10B．原、副线圈的匝数比为5∶1C．电流表A2的示数为2 AD．电流表A2的示数为0.4 A解析负载电阻R1＝66 Ω，R2＝33 Ω，并联后的电阻为R＝22 Ω，变压器输入功率P1＝U1I1＝P2＝I22R，所以电流表A2的示数为I2＝U1I1R＝2 A，C正确，D错误；原、副线圈的匝数比n1∶n2＝I2∶I1＝5∶1，A错误，B正确。

答案BC10．如图10甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、工作时内阻为2 Ω的电动机。

闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1 A，则 ( )图10A．副线圈两端电压为22 VB．电动机输出的机械功率为12 WC．通过电动机的交流电频率为50 Hz D．突然卡住电动机，原线圈输入功率变小解析由图乙可知U1＝220 V，又知n1∶n2＝10∶1，则由U1U2＝n1n2，得副线圈两端电压U2＝22 V，A项正确；电动机输出的机械功率P机＝P总－P内＝IU－I2r＝1×12 W－12×2 W＝10 W，B项错误；由图乙可知，T＝0.02 s，则f＝1 T ＝50 Hz，C项正确；当卡住电动机，则副线圈回路总电阻减小，电流变大，再由P入＝P出＝I2U2，可知原线圈输入功率变大，D项错误。

答案AC11．如图11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( )图11A．副线圈中的电流比为1∶2B．副线圈输出功率比为2∶1C．副线圈的接入匝数比为2∶1D．原线圈输入功率比为4∶1解析在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下，使输出电压U2有效值由220 V降至110 V，由U2U1＝n2n1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为2∶1，故C正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为2∶1，故A错误；由P＝UI知，输出功率之比为4∶1，故B错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为4∶1，故D正确。