1、同步 2015年人教版高中物理选修 2-1第四章 4.2练习卷与答案（带解析） 选择题 （ 2015 成都模拟）如图所示 L1和 L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流若已知图中 n1： n2=100： 1， n3： n4=1： 10， V表示数为 220V， A表示数为 l0A，则下列判断正确的是（ ） A甲是电压互感器，输电线两端电压是 2.2104V B乙是电压互感器，输电线两端电压是 2.2103v C甲是电流互感器，通过输电线的电流是 100A D乙是电流互感器，通过输电线的电流是 0.1A 答案： A 试题分析
2、：变器的匝数与电压成正比，与电流成反比，安全起见，要求电压表和电流表都不能超过最大量程 解： A、 C、甲图的原线圈两端接电源两端的电压，所以是电压互感器，已知 n1：n2=100： 1，电压表示数为 220V，故传输电压为： U=220V100=2.2104V；故A正确， C错误； B、 D、乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线，所以的电流互感器，已知n3： n4=1： 10，电流表示数为 10A，故传输电流为： I=10A10=100A； 故 BD错误 故选： A 点评：本题考查了变压器的特点，要知道电流表需要串联在电路中，电压表要并联在电路中 （ 2014 河东区二模）如图所示一理想变
3、压器的原线圈匝数为 n1=1000 匝，副线圈匝数为， n2=200匝，电阻 R=8.8原线圈接入一电压 u=220（ v）的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（ ） A副线圈交受电流的频率是 100Hz B t=ls的时刻，电压表 V的示数为 0 C变压器的输入电功率为 220W D电流表 A的示数为 10A 答案： C 试题分析：根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论 解： A、电流的频率是由电压决定的，所以原副线圈中电流的频率是一样的，都为 50Hz，所以 A错误 B、电压表的示数为电路的有效电压的大小，副线圈的最大电
4、压为 44 V，所以有效的电压为 =44V，所以电压表 V的示数为 44V，所以 B错误 C、变压器的输入功率和输出功率是相等的，由 C已经求出 R的电压为 44V，所以 R的功率为 = =220W，所以 C正确 D、电阻 R的电流为 =5A，根据原副线圈的电流与匝数程反 比可以求得原线圈的电流为 1A，所以 D错误 故选 C 点评：掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决 （ 2014 广元模拟）远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ） A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B输电线中的电流只由升压变压器原副
5、线圈的匝数比决定 C当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 答案： C 试题分析：根据变压器的特点：电压比等于 匝数比，电流之比等于匝数反比，输入功率等于输出功率去分析 解： A、用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，故 A错误； B、输电线的电流由用户消耗的功率和高压输电电压有关，故 B错误； C、用户总电阻减少，而输出电压不变，所以电流增大，功率损失 P 损 =I2R 增大，故 C正确； D、升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 +线路电压损失，故 D错误； 故选 C 点评：远距离输电一定要
6、画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻并按照规范在图中标出相应的物理量符号 （ 2014 山东）如图，将额定电压为 60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关 S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为 220V和 2.2A，以下判断正确的是（ ） A变压器输入功率为 484W B通过原线圈的电流的有效值为 0.6A C通过副线圈的电流的最大值为 2.2A D变压器原、副线圈匝数比 n1： n2=11： 3 答案： BD 试题分析：副线圈的用电器正常工作，电压为额定电压，即为副线圈电压，再根据副线圈的电流，可以
7、计算出输出功率，理想变压器的输入功率等于输出功率再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解，要知道电流表和电压表都是有效值 解： A、变压器的输入功率等于输出功率， P 入 =P 出 =I2U2=2.260=132W，故 A错误； B、根据 P 入 =I1U1，所以 ，故 B正确； C、电流表示数为有效值，故通过副线圈的电流的有效值为 2.2A，则最大值为，故 C错误； D、根据变压器的工作原理可知 ，所 以变压器原、副线圈匝数比，故 D正确 故选： BD 点评：掌握住理想变压器的输入功率等于输出功率，知道电压、电流之间的关系，还要知道电流表和电压表都是有效值 （ 2014 海南）
8、理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端已知三个灯泡均正常发光该变压器原、副线圈的匝数之比为（ ） A 1： 2 B 2： 1 C 2： 3 D 3： 2 答案： B 试题分析：设每只灯的额定电流为 I，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为 2I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系 解：设每只灯的额定电流为 I，额定电压为 U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为 2I，原副线圈电流之比为 1： 2，所以原、副线圈的匝数之比为 2： 1 故选： B 点评：本题解题的突
9、破口在原副线圈的电流关系，注意明确三灯正常发光为解题的关键 （ 2014 广东高考）如图所示的电路中， P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1不变，闭合电键 S，下列说法正确的是（ ） A P向下滑动时，灯 L变亮 B P向下滑动时，变压器的输出电 压不变 C P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D P向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案： BD 试题分析：与闭合电路中的动态分析类似，可以根据滑动变阻器 R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况 解： A、当滑动变阻器 R的滑片向下移动时，
10、导致总电阻增大，由于输入电压U1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，根据 ，即亮度不变故 A错误； B、当滑动变阻器 R的滑片向下移动时，导致总电阻增大，由于输入电压 U1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，故 B正确； C、当滑动变阻器 R的滑片向上移动时，导致总电阻减小，由于输入电压 U1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则有副线圈的总电流增大因此输入电流也变大故 C错误； D、当滑动变阻器 R的滑片向上移动时，导致总电阻减少，由于输入电压 U1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则有副线圈的总电流增大则输出功率增大，故 D正确 故选： BD 点评
11、：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化 的情况，即先部分后整体再部分的方法 （ 2015 河南模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10： 1，原线圈输人电压的变化规律为 u=220 sin100t（ V）， P为滑动变阻器的滑片当副线圈上的滑片 M处于图示位置时，灯泡 A能发光操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则（ ） A副线圈输出电压的有效值为 22V B滑片 P向左移动时，变压器的输出功率增加 C滑片 P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片 M向上移 D滑片 M向上移动时
12、，为保证灯泡亮度不变，需将滑片 P向左移 答案： AD 试题分析：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比，求出副线圈电压，根据电压与匝数成正比判断 M移动时，副线圈电压的变化情况，再结合欧姆定律即可求解 解： A、根据原线圈输人电压的变化规律 u=220 sin100t（ V），可知，原线圈电压最大值为 220 V，则原线圈电压有效值为 ， 根据 得： U ，故 A正确； B、滑片 P 向左移动时，电阻变大，变压器的输出电压不变，则输出功率变小，故 B错误； C、滑片 P向右移动时，电阻变小，若电压不变，则灯泡亮度变亮，若要亮度不变，则需要减小电压，所以 M向下移，
13、减小副线圈匝数，故 C错误； D、滑片 M向上移动时，副线圈匝数变大，则副线圈电压增大，为保证灯泡亮度不变，则滑动变阻器的电阻要增大，所以将滑片 P向左移，故 D正确 故选： AD 点评：和闭合电路中的动态分析类似，可以根据 R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压变化情况分析即可，难度适中 （ 2015 湖南一模）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为 20： 1，原线圈接入一电压为 u=U0sint的交流电源，副线圈接一个 R=5.5的负载电阻若U0=220 V， =100rad/s，则下述结论正确的是（ ） A副线圈中电压表的读数为 11 V B副
14、线圈中输出交流电的周期为 0.01s C原线圈中电流表的读数为 0.1A D原线圈中的输入功率为 11W 答案： C 试题分析：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论 解： A、由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为 220 V，所以原线圈的电压的有效值为 220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为 11V，电压表显示有效值为 11V，故 A错误； B、电流周期 T= =0.02s，变压器不改变周期， B错误； C、 V表的示数为 11V，根据欧姆定律得副线圈电流 I2= =2A， 根据电流与匝数成反比可知 A表的示数为
15、 0.1A，故 C正确， D、根据输入功率等于输出功率知：输入功率为 =22W， D错误； 故选： C 点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题 （ 2015 贵州一模）如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中 R0为定值电阻， R是滑动变阻器， C为耐压值为 22v的电容器，所有电表均为理想电表下列说法正确的是（ ）A副线圈两端电压的变化频率为 0.5Hz B电流表的示数表示的是电流的瞬时值 C滑动片 P向下移时，电流表 A1和 A2示数均增大 D为保证电容器 C不被击穿，原副线圈匝数比应小于 10： 1 答案： C 试题分析
16、：根据图乙知交流电周期为 0.02s，所以频率为 50Hz，由题意知灯泡两端电压为 22V，求副线圈电流，根据欧姆定律求匝数比，滑动变阻器的触头向右滑动，电阻增大，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率减小 解： A、根据图乙知交流电周期为 0.02s，所以频率为 50Hz， A错误； B、电流表的示数表示的是电流的有效值，故 B错误； C、滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，则电流变大，故 C正确； D、由题意知，原线圈的最大电压为 311V，而电容器的耐压值为 22V，即为最大值， 根据原副线圈的电压有效值与匝数成正比，则有原副线圈匝数比应小于=10 ： 1故 D
17、错误； 故选： C 点评：掌握变压器的变压特点，会从图象中获取有用的物理信息，能够用动态分析法分析电路的变化 （ 2014 漳州三模）如图所示 a、 b间接入正弦交流电，变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图， R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表 A2为值班室的显示器，显示通过 R1的电流，电压表 V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出）， R3为一定值电阻当 R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ ） A V1的示数不变， V2的示数减小 B V1的示数减小， V2的示数减小 C A1的示数增大， A2的示数增大 D A1的示数减小， A2的示数减小 答
18、案： A 试题分析：与闭合电路中的动态分析类似，可以根据 R2的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况 解：当传感器 R2所在处出现火情时， R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加， A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流 A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以 V1的示数不变，由于副线圈中电流增大， R3的电压变压变大，所以 V2的示数要减小，即 R1的电压也要减小，所以 A2的示数要减小，所以 A正确， BCD错误 故选： A 点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法
