2024年5月9日发(作者：运希慕)

高中物理－变压器练习题及答案

一、单选题

1

．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为

n

1

、n

2

，定值电阻

R

1

，滑动变阻器

R

2

，

图中电流表、电压表均为理想电表．在

a、b

端输入电压有效值恒定的交变电流，当滑动变

阻器

R

2

的滑片

P

向下滑动时，则（ ）

A

．电压表示数减小

C

．

R

1

消耗的功率减小

B

．电流表示数减小

D

．电源的输出功率减小

2

．如图甲所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，输出电压随时间变化规律如图乙所

示。导线框与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，理想变压器副

线圈接入一台机械效率较大的交流电动机，电动机连接一质量为

200g

的重物恰好以速度

v10m/s

匀速上升，已知电动机内阻

r2

，不计导线框及其余导线电阻，不计一切摩

擦，电表均为理想电表，则（

）

A

．电动机的机械效率为

80%

C

．副线圈电流的频率为

5Hz

B

．电流表的示数为

0.1A

D

．图甲时刻导线框的电流方向为

ABCD

3

．如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理

想变压器。在输电线路的起始端接入

A

、

B

两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈

的匝数比分别为

100

：

1

和

1

：

10

，电压表的示数为

220V

，电流表的示数为

5A

，线路总电

阻

r=10Ω

，则下列说法正确的是（ ）

A

．互感器

A

是电流互感器，互感器

B

是电压互感器

B

．线路上损耗的功率

250W

C

．发电机输出的电功率

1100kW

D

．用户使用的用电设备越多，降压变压器输出电压

U

4

大小不会改变

4

．如图，导线

AB

可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断正确的

是（ ）

A

．

AB

向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大

B

．

AB

向左减速运动时，电流表中有电流方向由

ab

C

．

AB

向左匀速运动时，电流表中有恒定不为零的电流

D

．

AB

向右加速运动时，电流表中有电流方向由

ba

5

．如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线

框内是检测装置，右边虚线框内是执行装置。检测装置是一个特殊的变压器，它把即将引

入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级（

n

1

匝），另绕一个次级线圈（

n

2

匝）。执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关。当电磁铁的线圈中没有电流时，开关是

闭合的，当电磁铁的线圈中的电流达到或超过一定值时，开关断开，切断电路，起到自动

保护作用

.

我国规定当漏电流达到或超过

30mA

时，就要切断电路以保证人身的安全。至于

电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与使用的具体器材有关，如果本题中的脱

扣开关要求电磁铁中的电流至少达到

80mA

才会脱扣，并且其检测装置可以看作理想变压

器，那么，

n

1

与

n

2

的比值为（ ）

A

．

n

1

：

n

2

＝

5

：

3

C

．

n

1

：

n

2

＝

8

：

3

B

．

n

1

：

n

2

＝

3

：

5

D

．

n

1

：

n

2

＝

3

：

8

6

．

2021

年下半年，东北一些地区、一些时段实行了限电、停电，引起人们对输电、用

电、节能的关注。某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线

总电阻为

r

，升压变压器原、副线圈匝数之比

n

1

m

，降压变压器原、副线圈匝数之比

n

2

n

3

k

。变压器均为理想变压器，如果发电机的输出电压为

U

1

，用户输入端电压为

U

2

，用

n

4

户消耗电功率为

P

，则输电线上消耗电功率为（ ）



P



A

．



r

mU



1



2



mP



B

．



r

U



1



2



P



C

．



r

kU



2



2



kP



D

．



r

U



2



2

7

．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为

200V

、频率为

50Hz

的正弦交流电源上，

原、副线圈的匝数比

n

1

:n

2

5:1

，副线圈与定值电阻

R

1

和滑动变阻器

R

2

相连，

R

1

的阻值为

80

，

R

2

的最大阻值为

120

。下列说法正确的是（ ）

A

．电阻

R

1

中的电流方向每秒钟变化

20

次

B

．改变滑动变阻器

R

2

接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为

24V

C

．通过原线圈的电流最大值为

0.5A

D

．滑动变阻器

R

2

消耗的最大电功率为

5W

8

．物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在

生产、生活中的实际应用的说法正确是（ ）

A

．电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速来获得高速电子

B

．真空冶炼炉是利用炉体产生的涡流使炉内金属熔化，冶炼出高质量的合金

C

．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

D

．变压器用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡

流，变压器可改变交变电流的电压和频率

9

．我国目前既是世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输

电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，图中变压器

为理想变压器，

T

1

为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线

的总电阻为定值

r

，

T

2

为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻

R

1

、

R

2

，开关

S

处

于断开状态。下列说法中正确的是（ ）

A

．减小

T

1

的原副线圈匝数比，其它条件不变，则输电线上损失的功率将减小

B

．减小

T

1

的原副线圈匝数比，增大

T

2

的原副线圈匝数比，则电阻

R

1

两端电压有可能不变

C

．增大

T

2

的原副线圈匝数比，其它条件不变，则远距离输电的效率将减小

D

．将开关

S

闭合，其它条件不变，则电阻

R

1

消耗的电功率不变

10

．如图所示，理想变压器的原线圈接在

u2202sin50



t(V)

的交流电源上，副线圈接有

R55

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

．副线圈输出交流电的周期为

0.01s

C

．电流表的读数为

1A

小

B

．增大原线圈的匝数，则电压表示数增大

D

．如果提高原线圈的电压，则电流表示数减

二、多选题

11

．图乙是降压变压器，图甲给用户供电的电路示意图，

R

0

表示输电线的总电阻，假设用

户端为纯电阻用电器，总电阻为

R

。若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为

理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（ ）

A

．用户总电阻

R

减少

C

．用电器

R

两端电压升高

B

．电流表

A

1

示数减小

D

．电压表

V

2

示数增大

12

．

2021

年入冬后，由于入冬早、降温快，我国多地电网最大负荷屡创新高，电力供应形

势紧张，多地通知错峰生产，拉闸限电，尽力保障各地电网平稳运行和电力可靠供应。远

距离输电的简化电路如图所示，发电机

M

内阻不计，输出的电压

U

0

一定，经升压变压器

升压后的输出电压为

U

，两条输电导线的总电阻为

r

，输电导线中的电流为

I

1

，在输电线与

用户间连有降压变压器，输入电压为

U

1

，输出电压为

U

2

，输出电流为

I

2

。副线圈共有三

路负载。当拉闸限电时，断开开关

S

1

，下列说法正确的是（ ）

A

．

I

2

变大

C

．二路和三路的灯泡变亮

B

．输电线上损失的功率变大

D

．发电机的发电功率变小

13

．下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中，正确的是（ ）

A

．电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理

B

．变压器应用了电磁感应现象

C

．微波炉是用电热棒加热食物的

D

．电磁炉是利用涡流的热效应工作的

14

．图示电路中，变压器为理想变压器，在变压器的原线圈接一交变电流，交变电流的电

压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡

L

1

和

L

2

（设灯泡的电阻保持不变）和滑动变阻器

R

。

下列说法正确的是（ ）

A

．只将变阻器

R

的滑动触头上移，灯

L

2

变亮

B

．只将变阻器

R

的滑动触头上移，理想电流表的示数变大

C

．只将

S

2

从

4

拨向

3

时，理想电流表示数变大

D

．只将

S

1

从

2

拨向

1

时，理想电流表示数变大

15

．如图所示为一理想变压器，

K

为单刀双掷开关，

P

为滑动变阻器的滑动触头，

U

1

为加

在原线圈上的电压，

I

1

为通过原线圈的电流，则（ ）

A

．保持

P

的位置不变，

K

合在

a

处，若

U

1

增大，

I

1

将减小

B

．保持

U

1

及

P

的位置不变，

K

由

b

合到

a

时，

I

1

将减小

C

．保持

U

1

不变，

K

合在

a

处，使

P

上滑，

R

消耗的功率将增大

D

．保持

P

的位置及

U

1

不变，

K

由

a

合到

b

时，

R

消耗的功率将增大

16

．国产手机在短短十年，就蜕变成和三星、苹果竞争的高端产业，不仅在于加大了研发

和创新力度，也有属于自己的核心技术。图甲某国产手机无线充电器的示意图。原理如图

乙所示。当

ab

间接上

220V

的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝

数为

n

1

，受电线圈的匝数为

n

2

，且

n

1

：

n

2

=4

：

1.

两个线圈中所接电阻的阻值均为

R

，当该

装置给手机快速充电时，手机两端的电压为

4V

，充电电流为

2A

，则下列判断正确的是

（ ）

A

．流过受电线圈与送电线圈的电流之比为

1

：

4

B

．快速充电时，受电线圈

cd

两端的输出电压为

52V

C

．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值

R=24Ω

D

．充电时，

ab

端接入的电阻

R

与

cd

端接入的电阻

R

的电功率之比为

16

：

1

17

．如图所示，理想变压器原线圈

a

、

b

端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡

L

和滑

动变阻器

R

，电压表均视为理想电表。不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下

滑动时，下列说法正确的是（ ）

A

．电压表

V

2

的示数变小

B

．电压表

V

1

的示数不变

C

．小灯泡

L

消耗的功率变大

D

．变压器原、副线圈的电流之比增大

18

．目前我国远距离输电已经采用

750kV

的超高压和

1100kV

的特高压。假设甲、乙两地

原来采用

750kV

的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用

1100kV

的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（ ）

A

．输电线上输送的电流大小增大

B

．输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小

C

．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小

D

．用户得到的电功率增大

19

．如图甲所示，理想变压器原线圈

a

、

b

端接入如图乙所示的交流电，副线圈接有阻值

为

R8

的定值电阻，已知原、副线圈的匝数比

n

1

:n

2

5:3

，各电表均为理想交流电表。

下列说法正确的是（ ）

A

．电压表的示数为

122

V

B

．通过副线圈的交变电流的频率为

50 Hz

C

．电流表的示数为

1.5 A

D

．理想变压器的输入功率为

18 W

20

．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，

R

0

为定值电

阻，

R

为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，

t=0

时刻滑片处于最下端，下列说法正确

的是（ ）

A

．副线圈两端电压的变化频率为

0.5Hz

B

．在

t=0

时刻，电流表

A

2

的示数不为

0

C

．滑片向上移动过程中，电压表

V

1

和

V

2

的示数不变，

V

3

的示数变大

D

．滑片向上移动过程中，电流表

A

1

示数变小，滑动变阻器

R

消耗的功率变大

三、解答题

21

．如图所示的理想变压器原线圈

1

接到

220V

的交流电源上。副线圈

2

的匝数

n

2

=30

匝，

与一个

“12V

，

12W”

的灯泡

L

连接，

L

能正常发光。副线圈

3

的输出电压

U

3

=110V

，与电阻

R

连接，通过

R

的电流为

0.4A

，求：

（

1

）原线圈

1

的匝数

n

1

和副线圈

3

的匝数

n

3

；

（

2

）电流

I

1

（保留三位有效数字

）

。

22

．手摇发电机的实物模型如图甲所示，其工作原理可简化为图乙，匀强磁场的磁感应强

度大小为

2

T

，矩形线圈的总电阻为

0.5Ω

、匝数为

20

匝、面积为

0.15m

2

，可绕垂直于匀

强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格为

“220V

、

88W”

的灯泡，如图丙所示。现在匀速摇动发电机，使灯泡正常发光。已知理想变

压器的原、副线圈匝数之比为

1

：

5

，电压表为理想交流电压表，其余电阻均不计。求：

（

1

）理想交流电压表的示数

U

1

；

（

2

）手摇发电机匀速转动的角速度

ω

。

23

．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为

n

1

=1500

、

n

2

=500

，在原、副线圈的

回路中接有阻值均为

10Ω

的电阻

R

1

、

R

2.

，副线圈接有一理想交流电压表，

a

、

b

之间接有

正弦交流电源，其电压

u

随时间

t

变化的图像如图乙所示。求：

（

1

）电阻

R

2

中电流的频率

f

；

（

2

）交流电压表的读数

U

2

。

注：以上求得的结果均保留整数。

【参考答案】

一、单选题

1

．

A

【解析】

【详解】

设初级电流为

I

，

ab

两点的输入电压为

U

，则初级电压

U

1

UIR

1

次级电压

U

2



n

2

n

U

1



2

(UIR

1

)

n

1

n

1

次级电流

I

2



n

1

I

n

2

则

U

2



I

2

R

2

可得

n

2

nn

UI(

2

R

1



1

R

2

)

n

1

n

1

n

2

则当滑动变阻器

R

2

的滑片

P

向下滑动时，

R

2

阻值减小，则

I

变大，电流表示数变大，

R

1

消

耗的功率变大，根据

P=IU

可知，电源的输出功率变大，

R

1

电压变大，则初级电压减小，则

次级电压减小，即电压表的示数减小。

故选

A

。

2

．

B

【解析】

【详解】

A

．因为

U

有



U

max

220V=U

原

2

U

原

22V

10

理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，则副线圈电压

U

副



则

U

副

II

2

rmgv

可得

I1A

或

I10A

（舍）

电动机的机械效率为

mgv20

100%100%91%

U

副

I22





A

错误；

B

．理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，则原线圈电流

I0.1A

B

正确；

C

．输出电压随时间变化规律如图乙所示，则由图可知

T2.010

2

s

则频率为

f

C

错误；

11

50Hz

T2.010

2

D

．图甲时刻，内部磁感线的方向由

S

到

N

，则由

“

增反减同

”

，通过右手螺旋可知，导线框

的电流方向为

CBAD

，

D

错误。

故选

B

。

3

．

C

【解析】

【详解】

A

．互感器

A

并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器

B

串联在电路中，是电流互感

器，故

A

错误；

B

．电流表的示数为

5A

，互感器原、副线圈的匝数比

1

：

10

，则线路上电流

I50A

线路上损耗的功率

2

P

损

Ir25000W

故

B

错误；

C

．电压表的示数为

220V

，匝数比分别为

100

：

1

，所以输送电压

U22000V

功率

PIU1100kW

则发电机输出的电功率

1100kW

，故

C

正确；

D

．用户使用的用电设备越多，用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，降

压变压器输入电压变小，降压变压器输出电压

U

4

大小变小，故

D

错误。

故选

C

。

4

．

D

【解析】

【详解】

A

．

AB

向左匀加速运动时，原线圈中电流均匀增加，副线圈中磁通量均匀增加，产生恒定

的感应电动势，则副线圈中产生大小不变的电流，即电流表中电流不变。故

A

错误；

B

．

AB

向左减速运动时，由右手定则可知原线圈中产生逆时针的不断减小的电流，根据楞

次定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向，即电流表中有电流方向由

ba

。故

B

错

误；

C

．

AB

向左匀速运动时，原线圈中电流保持不变，副线圈中磁通量不变，无电流流过电流

表。故

C

错误；

D

．

AB

向右加速运动时，右手定则可知原线圈中产生顺时针的不断增加的电流，根据楞次

定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向，电流表中有电流方向由

ba

。故

D

正确。

故选

D

。

5

．

C

【解析】

【详解】

根据题意可知

n

1

I

2

80mA8



n

2

I

1

30mA3

2024年5月9日发(作者：运希慕)

高中物理－变压器练习题及答案

一、单选题

1

．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为

n

1

、n

2

，定值电阻

R

1

，滑动变阻器

R

2

，

图中电流表、电压表均为理想电表．在

a、b

端输入电压有效值恒定的交变电流，当滑动变

阻器

R

2

的滑片

P

向下滑动时，则（ ）

A

．电压表示数减小

C

．

R

1

消耗的功率减小

B

．电流表示数减小

D

．电源的输出功率减小

2

．如图甲所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，输出电压随时间变化规律如图乙所

示。导线框与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，理想变压器副

线圈接入一台机械效率较大的交流电动机，电动机连接一质量为

200g

的重物恰好以速度

v10m/s

匀速上升，已知电动机内阻

r2

，不计导线框及其余导线电阻，不计一切摩

擦，电表均为理想电表，则（

）

A

．电动机的机械效率为

80%

C

．副线圈电流的频率为

5Hz

B

．电流表的示数为

0.1A

D

．图甲时刻导线框的电流方向为

ABCD

3

．如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理

想变压器。在输电线路的起始端接入

A

、

B

两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈

的匝数比分别为

100

：

1

和

1

：

10

，电压表的示数为

220V

，电流表的示数为

5A

，线路总电

阻

r=10Ω

，则下列说法正确的是（ ）

A

．互感器

A

是电流互感器，互感器

B

是电压互感器

B

．线路上损耗的功率

250W

C

．发电机输出的电功率

1100kW

D

．用户使用的用电设备越多，降压变压器输出电压

U

4

大小不会改变

4

．如图，导线

AB

可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断正确的

是（ ）

A

．

AB

向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大

B

．

AB

向左减速运动时，电流表中有电流方向由

ab

C

．

AB

向左匀速运动时，电流表中有恒定不为零的电流

D

．

AB

向右加速运动时，电流表中有电流方向由

ba

5

．如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线

框内是检测装置，右边虚线框内是执行装置。检测装置是一个特殊的变压器，它把即将引

入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级（

n

1

匝），另绕一个次级线圈（

n

2

匝）。执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关。当电磁铁的线圈中没有电流时，开关是

闭合的，当电磁铁的线圈中的电流达到或超过一定值时，开关断开，切断电路，起到自动

保护作用

.

我国规定当漏电流达到或超过

30mA

时，就要切断电路以保证人身的安全。至于

电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与使用的具体器材有关，如果本题中的脱

扣开关要求电磁铁中的电流至少达到

80mA

才会脱扣，并且其检测装置可以看作理想变压

器，那么，

n

1

与

n

2

的比值为（ ）

A

．

n

1

：

n

2

＝

5

：

3

C

．

n

1

：

n

2

＝

8

：

3

B

．

n

1

：

n

2

＝

3

：

5

D

．

n

1

：

n

2

＝

3

：

8

6

．

2021

年下半年，东北一些地区、一些时段实行了限电、停电，引起人们对输电、用

电、节能的关注。某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线

总电阻为

r

，升压变压器原、副线圈匝数之比

n

1

m

，降压变压器原、副线圈匝数之比

n

2

n

3

k

。变压器均为理想变压器，如果发电机的输出电压为

U

1

，用户输入端电压为

U

2

，用

n

4

户消耗电功率为

P

，则输电线上消耗电功率为（ ）



P



A

．



r

mU



1



2



mP



B

．



r

U



1



2



P



C

．



r

kU



2



2



kP



D

．



r

U



2



2

7

．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为

200V

、频率为

50Hz

的正弦交流电源上，

原、副线圈的匝数比

n

1

:n

2

5:1

，副线圈与定值电阻

R

1

和滑动变阻器

R

2

相连，

R

1

的阻值为

80

，

R

2

的最大阻值为

120

。下列说法正确的是（ ）

A

．电阻

R

1

中的电流方向每秒钟变化

20

次

B

．改变滑动变阻器

R

2

接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为

24V

C

．通过原线圈的电流最大值为

0.5A

D

．滑动变阻器

R

2

消耗的最大电功率为

5W

8

．物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在

生产、生活中的实际应用的说法正确是（ ）

A

．电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速来获得高速电子

B

．真空冶炼炉是利用炉体产生的涡流使炉内金属熔化，冶炼出高质量的合金

C

．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

D

．变压器用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡

流，变压器可改变交变电流的电压和频率

9

．我国目前既是世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输

电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，图中变压器

为理想变压器，

T

1

为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线

的总电阻为定值

r

，

T

2

为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻

R

1

、

R

2

，开关

S

处

于断开状态。下列说法中正确的是（ ）

A

．减小

T

1

的原副线圈匝数比，其它条件不变，则输电线上损失的功率将减小

B

．减小

T

1

的原副线圈匝数比，增大

T

2

的原副线圈匝数比，则电阻

R

1

两端电压有可能不变

C

．增大

T

2

的原副线圈匝数比，其它条件不变，则远距离输电的效率将减小

D

．将开关

S

闭合，其它条件不变，则电阻

R

1

消耗的电功率不变

10

．如图所示，理想变压器的原线圈接在

u2202sin50



t(V)

的交流电源上，副线圈接有

R55

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

．副线圈输出交流电的周期为

0.01s

C

．电流表的读数为

1A

小

B

．增大原线圈的匝数，则电压表示数增大

D

．如果提高原线圈的电压，则电流表示数减

二、多选题

11

．图乙是降压变压器，图甲给用户供电的电路示意图，

R

0

表示输电线的总电阻，假设用

户端为纯电阻用电器，总电阻为

R

。若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为

理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（ ）

A

．用户总电阻

R

减少

C

．用电器

R

两端电压升高

B

．电流表

A

1

示数减小

D

．电压表

V

2

示数增大

12

．

2021

年入冬后，由于入冬早、降温快，我国多地电网最大负荷屡创新高，电力供应形

势紧张，多地通知错峰生产，拉闸限电，尽力保障各地电网平稳运行和电力可靠供应。远

距离输电的简化电路如图所示，发电机

M

内阻不计，输出的电压

U

0

一定，经升压变压器

升压后的输出电压为

U

，两条输电导线的总电阻为

r

，输电导线中的电流为

I

1

，在输电线与

用户间连有降压变压器，输入电压为

U

1

，输出电压为

U

2

，输出电流为

I

2

。副线圈共有三

路负载。当拉闸限电时，断开开关

S

1

，下列说法正确的是（ ）

A

．

I

2

变大

C

．二路和三路的灯泡变亮

B

．输电线上损失的功率变大

D

．发电机的发电功率变小

13

．下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中，正确的是（ ）

A

．电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理

B

．变压器应用了电磁感应现象

C

．微波炉是用电热棒加热食物的

D

．电磁炉是利用涡流的热效应工作的

14

．图示电路中，变压器为理想变压器，在变压器的原线圈接一交变电流，交变电流的电

压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡

L

1

和

L

2

（设灯泡的电阻保持不变）和滑动变阻器

R

。

下列说法正确的是（ ）

A

．只将变阻器

R

的滑动触头上移，灯

L

2

变亮

B

．只将变阻器

R

的滑动触头上移，理想电流表的示数变大

C

．只将

S

2

从

4

拨向

3

时，理想电流表示数变大

D

．只将

S

1

从

2

拨向

1

时，理想电流表示数变大

15

．如图所示为一理想变压器，

K

为单刀双掷开关，

P

为滑动变阻器的滑动触头，

U

1

为加

在原线圈上的电压，

I

1

为通过原线圈的电流，则（ ）

A

．保持

P

的位置不变，

K

合在

a

处，若

U

1

增大，

I

1

将减小

B

．保持

U

1

及

P

的位置不变，

K

由

b

合到

a

时，

I

1

将减小

C

．保持

U

1

不变，

K

合在

a

处，使

P

上滑，

R

消耗的功率将增大

D

．保持

P

的位置及

U

1

不变，

K

由

a

合到

b

时，

R

消耗的功率将增大

16

．国产手机在短短十年，就蜕变成和三星、苹果竞争的高端产业，不仅在于加大了研发

和创新力度，也有属于自己的核心技术。图甲某国产手机无线充电器的示意图。原理如图

乙所示。当

ab

间接上

220V

的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝

数为

n

1

，受电线圈的匝数为

n

2

，且

n

1

：

n

2

=4

：

1.

两个线圈中所接电阻的阻值均为

R

，当该

装置给手机快速充电时，手机两端的电压为

4V

，充电电流为

2A

，则下列判断正确的是

（ ）

A

．流过受电线圈与送电线圈的电流之比为

1

：

4

B

．快速充电时，受电线圈

cd

两端的输出电压为

52V

C

．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值

R=24Ω

D

．充电时，

ab

端接入的电阻

R

与

cd

端接入的电阻

R

的电功率之比为

16

：

1

17

．如图所示，理想变压器原线圈

a

、

b

端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡

L

和滑

动变阻器

R

，电压表均视为理想电表。不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下

滑动时，下列说法正确的是（ ）

A

．电压表

V

2

的示数变小

B

．电压表

V

1

的示数不变

C

．小灯泡

L

消耗的功率变大

D

．变压器原、副线圈的电流之比增大

18

．目前我国远距离输电已经采用

750kV

的超高压和

1100kV

的特高压。假设甲、乙两地

原来采用

750kV

的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用

1100kV

的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（ ）

A

．输电线上输送的电流大小增大

B

．输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小

C

．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小

D

．用户得到的电功率增大

19

．如图甲所示，理想变压器原线圈

a

、

b

端接入如图乙所示的交流电，副线圈接有阻值

为

R8

的定值电阻，已知原、副线圈的匝数比

n

1

:n

2

5:3

，各电表均为理想交流电表。

下列说法正确的是（ ）

A

．电压表的示数为

122

V

B

．通过副线圈的交变电流的频率为

50 Hz

C

．电流表的示数为

1.5 A

D

．理想变压器的输入功率为

18 W

20

．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，

R

0

为定值电

阻，

R

为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，

t=0

时刻滑片处于最下端，下列说法正确

的是（ ）

A

．副线圈两端电压的变化频率为

0.5Hz

B

．在

t=0

时刻，电流表

A

2

的示数不为

0

C

．滑片向上移动过程中，电压表

V

1

和

V

2

的示数不变，

V

3

的示数变大

D

．滑片向上移动过程中，电流表

A

1

示数变小，滑动变阻器

R

消耗的功率变大

三、解答题

21

．如图所示的理想变压器原线圈

1

接到

220V

的交流电源上。副线圈

2

的匝数

n

2

=30

匝，

与一个

“12V

，

12W”

的灯泡

L

连接，

L

能正常发光。副线圈

3

的输出电压

U

3

=110V

，与电阻

R

连接，通过

R

的电流为

0.4A

，求：

（

1

）原线圈

1

的匝数

n

1

和副线圈

3

的匝数

n

3

；

（

2

）电流

I

1

（保留三位有效数字

）

。

22

．手摇发电机的实物模型如图甲所示，其工作原理可简化为图乙，匀强磁场的磁感应强

度大小为

2

T

，矩形线圈的总电阻为

0.5Ω

、匝数为

20

匝、面积为

0.15m

2

，可绕垂直于匀

强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格为

“220V

、

88W”

的灯泡，如图丙所示。现在匀速摇动发电机，使灯泡正常发光。已知理想变

压器的原、副线圈匝数之比为

1

：

5

，电压表为理想交流电压表，其余电阻均不计。求：

（

1

）理想交流电压表的示数

U

1

；

（

2

）手摇发电机匀速转动的角速度

ω

。

23

．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为

n

1

=1500

、

n

2

=500

，在原、副线圈的

回路中接有阻值均为

10Ω

的电阻

R

1

、

R

2.

，副线圈接有一理想交流电压表，

a

、

b

之间接有

正弦交流电源，其电压

u

随时间

t

变化的图像如图乙所示。求：

（

1

）电阻

R

2

中电流的频率

f

；

（

2

）交流电压表的读数

U

2

。

注：以上求得的结果均保留整数。

【参考答案】

一、单选题

1

．

A

【解析】

【详解】

设初级电流为

I

，

ab

两点的输入电压为

U

，则初级电压

U

1

UIR

1

次级电压

U

2



n

2

n

U

1



2

(UIR

1

)

n

1

n

1

次级电流

I

2



n

1

I

n

2

则

U

2



I

2

R

2

可得

n

2

nn

UI(

2

R

1



1

R

2

)

n

1

n

1

n

2

则当滑动变阻器

R

2

的滑片

P

向下滑动时，

R

2

阻值减小，则

I

变大，电流表示数变大，

R

1

消

耗的功率变大，根据

P=IU

可知，电源的输出功率变大，

R

1

电压变大，则初级电压减小，则

次级电压减小，即电压表的示数减小。

故选

A

。

2

．

B

【解析】

【详解】

A

．因为

U

有



U

max

220V=U

原

2

U

原

22V

10

理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，则副线圈电压

U

副



则

U

副

II

2

rmgv

可得

I1A

或

I10A

（舍）

电动机的机械效率为

mgv20

100%100%91%

U

副

I22





A

错误；

B

．理想变压器的原、副线圈匝数之比为

10:1

，则原线圈电流

I0.1A

B

正确；

C

．输出电压随时间变化规律如图乙所示，则由图可知

T2.010

2

s

则频率为

f

C

错误；

11

50Hz

T2.010

2

D

．图甲时刻，内部磁感线的方向由

S

到

N

，则由

“

增反减同

”

，通过右手螺旋可知，导线框

的电流方向为

CBAD

，

D

错误。

故选

B

。

3

．

C

【解析】

【详解】

A

．互感器

A

并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器

B

串联在电路中，是电流互感

器，故

A

错误；

B

．电流表的示数为

5A

，互感器原、副线圈的匝数比

1

：

10

，则线路上电流

I50A

线路上损耗的功率

2

P

损

Ir25000W

故

B

错误；

C

．电压表的示数为

220V

，匝数比分别为

100

：

1

，所以输送电压

U22000V

功率

PIU1100kW

则发电机输出的电功率

1100kW

，故

C

正确；

D

．用户使用的用电设备越多，用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，降

压变压器输入电压变小，降压变压器输出电压

U

4

大小变小，故

D

错误。

故选

C

。

4

．

D

【解析】

【详解】

A

．

AB

向左匀加速运动时，原线圈中电流均匀增加，副线圈中磁通量均匀增加，产生恒定

的感应电动势，则副线圈中产生大小不变的电流，即电流表中电流不变。故

A

错误；

B

．

AB

向左减速运动时，由右手定则可知原线圈中产生逆时针的不断减小的电流，根据楞

次定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向，即电流表中有电流方向由

ba

。故

B

错

误；

C

．

AB

向左匀速运动时，原线圈中电流保持不变，副线圈中磁通量不变，无电流流过电流

表。故

C

错误；

D

．

AB

向右加速运动时，右手定则可知原线圈中产生顺时针的不断增加的电流，根据楞次

定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向，电流表中有电流方向由

ba

。故

D

正确。

故选

D

。

5

．

C

【解析】

【详解】

根据题意可知

n

1

I

2

80mA8



n

2

I

1

30mA3