交流电高考试题分类汇编

交流电高考试题分类汇编变压器类试题：（04江苏卷）18．(14分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断．（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?解答：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为1212UUII、、、．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有1122IUIU当2I=12mA时，1I即为熔断电流．代人数据，得1I=0．98A(2)设副线圈中电流为2'I=lOmA时，变压器的输入功率为P1。，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有122'PIU代人数据，得1P=180W（07海南）12、某发电厂用2．2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为。要将2．2kV的电压升高至22kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是匝。答案：100；1800（08北京卷）18．一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10的电阻。则A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是1002VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W答案：D【解析】原线圈中电压的有效值是220V，由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是6×1034J。（08天津卷）17．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大答案：B【解析】理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所以输入功率P1减小；输入的电压不变，所以输入的电流I1减小，B正确（08四川卷）16．如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是A．U2变小、I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大答案：BC解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2与两电压表的示数均不变．当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确．（08上海卷）20B．（10分）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。（2）若改用5000高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。解析：（1）输电线上的电流强度为I＝32010380PUA＝52.63A输电线路损耗的功率为P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝320105000PUA＝4A用户端在变压器降压前获得的电压U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V根据1122UnUn用户得到的电压为U2＝211nUn＝122×4976V＝226.18VV1V2A1A2A3（08海南卷）7、如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻．若U0＝2202V，ω＝100πHz，则下述结论正确的是A．副线圈中电压表的读数为55VB．副线圈中输出交流电的周期为1s100πC．原线圈中电流表的读数为0.5AD．原线圈中的输入功率为1102W【答案】：AC【解析】：原线圈电压有效值U1=220V，由电压比等于匝数比可得副线圈电压U2=55V，A对；电阻R上的电流为2A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为0.5A，C对；输入功率为P=220×0.5W=110W，D错；周期T=2πω=0.02s，B错。（10年全国卷2）19.图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用1I表示流过原线圈的电流，2I表示流过灯泡的电流，2U表示灯泡两端的电压，2N表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是答案：BC解析：副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑，说明副线圈的匝数在均匀增大，由变压VAR器的变压比2211UnUn，得21UUktn均匀增大（k为单位时间增加的匝数），C正确。灯泡两端的电压由零增大时其电阻增大，描绘的伏安特曲线为B。灯泡的功率先增大的快（电阻小）后增大的慢（电阻大），D错误。原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流一定增大，A错误。（10年天津卷）7.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后A.A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变答案：AD（10年重庆卷）17.输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题17图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为：A1100、360B1100、180C2200、180D220、360【答案】B【解析】对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得1100122053131UUnn变压器烧坏前，同理1802203611001212UUnn，B正确。（10年江苏卷）7.在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案：.CD解析：A.应不变，A错误；B.UPI，IR损U,损U-UU23，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；C.R)UP(2损P,因P变大，所以P损变大，C正确；D.UPRPR)UP(PP2损，因P变大，所以比值变大，D正确；（10年福建卷）13．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A．P/4B．P/2C．2PD．4P答案：A解析：由PUI可知当输出电压由500kv升高到1000kv时，电路中的电流将减为原来的一半；由2IRP损线可知电路中损耗的功率变为原来的14。（2010年山东卷）19．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD解析：A.周期2210Ts，频率50fHz，A正确；B.原线圈输入电压的有效值为3102202V，所以，副线圈输出电压的有效值为2202210V，B错误；C.根据1122UIUI，所以122211IUnIUn，不变。C错误；D.变压器的输出功率22UpR，P向右移动时，电阻变小，变压器的输出功率增加，D正确。（2010年浙江卷）17.某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106KW。现用500kV电压输电，则下列说法正确的是A.输电线上输送的电流大小为2105AB.输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC.若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108KWD.输电线上损失的功率为P＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻答案：B（2011年福建理综卷）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是A．输入电压u的表达式u=202sin(50πt)VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大[来源:Zxxk.Com][来源:Z。xx。k.Com]D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W答案：D解析：读图知周期T=0.02s，所以u=202sin(100)tV。原本L2正常发光，只断开S2后，电压被两灯泡均分，肯定不会再正常发光。只断开S2后，两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减小，输入功率等于输出功率，所以也减小。由变压器的变压比1122UnUn可得副线圈输出电压为4V，S1换接到2后，R消耗的功率P=22420URW=0.8W。D正确。（2011年广东理综卷）图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，○A、○V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz答案：.AC解析：交流电压表和交流电流表的示数都是有效值，电流表的示数110255UIAAR，A、C正确。由图7（b）可知原线圈电压有效值为220V，周期0.02S，则可得原、副线圈匝数比为2:1，交变电压的频率为50Hz，B、D错误；（2011年山东理综卷）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检(b)u/Vt/sO2202-22020.010.020.03AVR(a)u~n1n2S1S212RL1L2甲乙u/Vt/sO202-2020.010.02测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是A．u2=1902sin(50πt)VB．u2=1902sin(100πt)VC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移答案：BD解析：根据图像知周期为T=2×10-2s，电压的最大值为1902V，故用户得到电压的瞬时值为21902sin(100)tV，B正确；用户获得电压为交流电的有效值，此时有效值为190V，根据变压比1122nUnU，增大电压则需要减少原线圈的匝数P要适当上移，D正确。（2012新课标）17自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示