2020年高考物理二轮复习讲练测 专题10 交变电流 变压器 传感器的简单应用（练）（解析版）

示数减小，则电压表V1、V2示数的比值增大，故C正确；D、Rt处温度升高时，阻值减小，V2表示数与A表示数的比值等于电阻Rt，故减小，故D错误。

3．（2020·广东省佛山一中高三模拟）某交变电路如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为5:1，R1=30 Ω，R2=20 Ω，一示波器接在电阻R1两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示。电压表与电流表均为理想电表，不计示波器的电流对电路的影响，下列说法正确的是

A．电压表的示数为35.4 V B．电流表的示数为0.2 A

C．原线圈的输人电压u=250sin50πt（V） D．电阻R2消耗的电功率为15 W 【答案】AC

【解析】一示波器接在电阻R1两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示，R1两端电压的有效值是UR1?3020V，又R1=30 Ω，R2=20 Ω，根据串联电路电流相等，可知R2两端为UR2? V，2250??35.4 V，A正确；副线圈电流

I2?2302A?2A，根302则电压表的示数为U?UR1?UR2据

I1n22π2?， A，B错误；=50π 解得：I1?根据图乙所示，周期T=0.04s，则角速度为??I2n10.0410rad/s，理想变压器的原、副线圈匝数比为5:1，变压器中电压与匝数成正比，原线圈的电压最大值是250 V，所以原线圈的输入电压u?250sin50πt（V），C正确；电阻R2消耗的电功率为

2P?I2R2?10 W，D错误。

4．（2020·北京市顺义区高三模拟）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕转轴OO′匀速转动，轴OO′垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒

定角速度ω转动，下列判断正确的是

A．交流电压表V1的示数等于NBωL2 B．变压器的输入功率与输出功率之比为n1: n2 C．交流电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值 D．在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小 【答案】C

2NB?L【解析】交流电压的最大值等于NBωL，电压表V1示数为有效值，A错误；理想变压器的输

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入与输出功率之比为1:1，故B错误；交流电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值，选项C正确；在图示位置时线圈平面与磁场平行，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，故D错误。

5．（2020·江西省名校高三联考）某电风扇挡位变换器的电路如图所示，它可视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2 400匝的原线圈两端输入电压u?2202sin100πt （V）的交变电源，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。电动机M的内阻r=8 Ω、额定电压U=220 V，额定功率P=110 W，下列说法正确的是

A．交变电源的频率为100 Hz

B．当选择挡位3后，电动机两端电压的有效值为110 V C．当由挡位3变为挡位2后，原线圈的电流变大 D．当选择挡位4后，电动机的输出功率为110 W 【答案】B

A、【解析】根据原线圈两端输入电压的瞬时值表达式知??100π，交变电源的频率f??2π?50Hz，

选项A错误；B、当选择挡位3后，副线圈的匝数为1 200匝，根据电压与匝数成正比得

U1n1?，即U2n22202400?，解得U2?110V，电动机两端电压的有效值为110 V，故选项B正确；C、当由挡位3U21200变为挡位2后，根据电压与匝数成正比知副线圈两端的电压减小，输出功率变小，输入功率变小，根据P1?U1I1知原线圈的电流变小，故选项C错误；D、当选择挡位4后，副线圈的匝数为24 00匝，根据电压比规律得副线圈两端的电压为220 V，电动机正常工作，流过的电流I?P110?A?0.5A，U2202电动机的发热功率P热?Ir?2W，电动机的输出功率P出?110?2W?108W，故选项D错误。

1．(2020·广东惠州一中模拟)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比值为( )

A．2 C．4 【答案】B

【解析】设理想变压器原、副线圈匝数比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得，U＝IR1＋U1.由变压公式U1/U2＝k及功率关系U1I＝U2I2，可得I2/I＝k，即副线圈输出电流为I2＝kI，U2＝I2(R2＋R3)＝kI(R2＋R3)．当开关S闭合时，电流表示数为4I，则有U＝4IR1＋U′1.由变

B．3 D．5

压器公式U′1/U′2＝k及功率关系U′1·4I＝U′2I′2，可得I′2/(4I)＝k，即副线圈输出电流为I′2＝4kI，U′2＝I′2R2＝4kIR2；联立解得k＝3，选项B正确．

2．(2020·山东烟台二中调研)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )

A．原线圈的输入功率为2202 W B．电流表的读数为1 A C．电压表的读数为1102 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s 【答案】B

【解析】由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为2202 V，故有效值为U1＝220 V，U1n1U22

由＝，故副线圈电压的有效值为U2＝110 V，故输出功率P2＝＝220 W，再由输入功率等于输出功率U2n2R知，P1＝P2＝220 W，A项错误；根据欧姆定律知，I2＝

U2I1n2

＝2 A，＝，得I1＝1 A，故电流表读数为1 A，RI2n1

所以B项正确；电压表的读数为有效值，即U2＝110 V，C项错误；由交流电压的表达式可知，ω＝100π(rad/s)，2π

又T＝，解得T＝0.02 s，所以D项错误．

ω

3．(2020·福建福州三中模拟)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )