资源简介

绝密★启用前
专题41变压器的应用
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图所示，充电基座接上220V，50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（　　）
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象
B．220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化100次
C．受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V
D．基座线圈和受电线圈的匝数比为44：1
【答案】BC
【详解】
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递。故A错误；
B．由于交流电一个周期内电流方向改变两次，则220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化100次，故B正确；
C．由于二极管单向导电的缘故，故输出端只有一半时间有电压，根据有效电压的定义得
解得
故C正确；
D．受电线圈的有效电压为
则，基座线圈和受电线圈的匝数比为
故D错误。
故选BC。
2．两种互感器接线如图所示，已知互感器甲线圈的匝数比为，互感器乙线圈的匝数比为，电压互感器中电表读数为，电流互感器中电表读数为，下列说法正确的是（　　）
A．电流互感器也可以串联在零线上测电流
B．互感器甲是电压互感器，互感器乙是电流互感器
C．互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器
D．输电线的输送功率为
【答案】BD
【详解】
A．若电流互感器串联在零线中，则检测不到电流，A错误；
BC．因为电压互感器需要并联在电路中，电流互感器需要串联在火线中，所以互感器甲是电压互感器，互感器乙是电流互感器，B正确，C错误；
D．对电压互感器有
得输电线两端电压
对电流互感器有
得输电线中电流
则输电线的输送功率为
故D正确；
故选BD。
3．如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100:1，乙图中原、副线圈匝数比为1:10，则(　　)
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V
B．甲是电流互感器，输电电流是100A
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D．乙图是电流互感器，输电电流是100A
【答案】AD
【详解】
AB．图甲是电压互感器，图甲中的电表是电压表，根据电压与匝数成正比可知输电电压为
故A正确，B错误；
CD．图乙是电流互感器，题图乙中的电表是电流表，根据电流与匝数成反比可得输电电流是
故C错误，D正确。
故选AD。
4．如图所示，和是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的原副线圈电压比为200∶1，乙的原副线圈电流比为50∶1，并且已知加在电压表两端的电压为，通过电流表的电流为，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线的输送功率为
B．输电线的输送功率为
C．电压互感器原线圈导线比副线圈导线要粗
D．电流互感器原线圈导线比副线圈导线要粗
【答案】AD
【详解】
AB．已知变压比为200：1，电压表示数为220V，故传输电压为
已知变流比为50：1，电流表示数为2A，故传输电流为
故输电线的输送电功率为
B错误A正确；
C．电压互感器原线圈电压高，副线圈电压低，根据功率相等可知原线圈的电流小，副线圈的电流大，故原线圈导线比副线圈导线要细，C错误；
D．电流互感器中副线圈的电流比原线圈的电流要小，所以电流互感器原线圈导线比副线圈导线要粗，D正确。
故选AD。
5．如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，AB端电压U1=12sin100πt(V)；下列说法正确的是(
)
A．电流频率为50?Hz
B．电压表的读数为6?V
C．电流表的读数为0.5?A
D．变压器输入功率为6?W
【答案】ABD
【分析】
根据瞬时值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．
【详解】
AB端电压U1=12sin100πt（V），其角速度ω=100πrad/s，所以其频率：f＝＝50Hz．故A正确；电源电压有效值为12
V，由电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为6
V，电压表测量的是有效值，示数也为6V，故B正确；电压表的示数为6V，灯泡电阻RL=6Ω，根据欧姆定律：．故C错误；输出功率：P=U2I=6×1=6W，根据输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率为6?W，故D正确；故选ABD．
【点睛】
本题考查变压器原理；只要知道变压器的特点：匝数之比等于电压之比，输入功率等于输出功率．
6．如图所示为两个互感器，图中圆圈内a、b表示电表，已知连接电压表的原、副线圈电压比为100:1，连接电流表的原、副线圈电流比为10:1，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（　　）
A．a为电压表，b为电流表
B．a为电流表，b为电压表
C．线路输送的电功率是
D．线路输送的电功率是
【答案】AD
【详解】
AB．由图中连接方式可知，a表是电压表，b表是电流表，选项A正确，B错误；
CD．甲互感器原线圈与副线圈的匝数比为100:1，乙互感器原线圈与副线圈的匝数比为1:10，由电压表的示数为220V，得原线圈的电压为
由电流表的示数为10A，得原线圈的电流为
所以线路输送的电功率
故选项C错误，D正确。
故选AD。
7．如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是(　　)
A．；
B．；
C．
D．
【答案】AC
【解析】
A、根据电压与匝数成正比，有，，故A正确；B、由于副线圈是两个，电流与匝数不再成反比，故B错误；C、根据理想变压器输入功率等于输出功率，所以有，电压与匝数成正比，联立得，得，故C错误；D、变形得,由C分析知，D错误；故选AC.
【点睛】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.
8．如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原副线圈匝数比为
100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（
）
A．甲图是电流互感器．输电电流是100
A
B．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000
V
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000
V
D．乙图是电流互感器，输电电流是100
A
【答案】BD
【详解】
甲是电压互感器，根据变压器电压表电压比等于匝数比，输电电压为
220×100V=22000V，故A错误，B正确．乙图是电流互感器，电表是电流表．只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比，输电电流是100A，故C错误，D正确．
9．如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=，其他各处电阻不计，以下说法正确的是
A．t=0.1
s时，电流表的示数为0
B．副线圈中交变电流的频率为5
Hz
C．线框面积为
m2
D．0.05
s线圈位于图甲所示位置
【答案】BC
【详解】
原线圈中电压的有效值，根据，解得U2=2V，故副线圈中的电流，电流表的电流为I1，则，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，故交流电的频率f=＝5Hz，故B正确；根据Em=nBSω可知，故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.
【点睛】
解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.
10．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20
Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝20sin
20πt(V)，则(　　)
A．交流电压表的示数为20
V
B．副线圈输出交流电的频率为10
Hz
C．电阻R上消耗的电功率为2
kW
D．原线圈中电流的最大值为100
A
【答案】BC
【分析】
根据变压器的特点：电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数反比，输入功率等于输出功率分析；
【详解】
A、电压表显示的是有效值应为：，故A错误；
B、原副线圈的频率是相同的为：，故B正确；
C、由电压之比等于匝数之比可知R两端的电压为，则电阻R消耗的功率为：，故C正确；
D、由可以得到：，则电流最大值为，故D错误．
【点睛】
解决本类问题，除了知道变压器特点外，还要知道交流电表达式中各物理量的意义．
11．如图所示，理想降压变压器的副线圈匝数可通过滑片F调节，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，A1，A2为理想交流电流表，保持交流电源的电压U不变。以下说法正确的是（　　）
A．保持F不动，P下移，则两电流表的示数均增大
B．保持F不动，P下移，则两电流表的示数均减小
C．保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，且增大倍数相同
D．保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，但增大倍数不相同
【答案】BD
【详解】
AB．保持不动，则次级电压不变，下移时，变阻器在电路中电阻增大，次级电流减小，电流表A2示数减小，电流表A1示数减小，A错误，B正确；
CD．保持不动，上移，则次级电压升高，次级电路电阻不变，次级电流增大，A2示数增大，A1示数增大，两电流表示数均增大；由
可知两者的比值不是定值，因此两电流表示数增大的倍数不相同，C错误，D正确。
故选BD。
12．电压互感器、电流互感器的主要功能是将高电压、大电流按比例变换成安全电压、电流，以方便测量。如图所示，在某一输电线路起始端接入电压互感器和电流互感器，它们的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:100，图中m、n表示电压表或电流表，已知电压表的示数为10V，电流表的示数为3A，则（　　）
A．m为电压表，n为电流表
B．m为电流表，n为电压表
C．线路输送电功率为30W
D．线路起始端的电压为10kV
【答案】AD
【详解】
AB．左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，因此m为电压表，n为电流表，故A正确，B错误；
CD．电压表的示数为10V，根据变压公式
可知，输电电压为
电流表的示数为3A，根据变流公式
可知，输电电压为
则根据功率公式
代入数据可得
故C错误，D正确。
故选AD。
13．下列说法正确的有（　　）
A．法拉第发现了电流的磁效应，并发明了人类历史上第一台感应发电机
B．日光灯工作原理中，镇流器在正常工作时起降压限流作用，保证灯管在低于220V的电压下工作
C．日光灯启动时，启动器产生瞬间高压，使灯管内的气体放电，日光灯就被点亮
D．电感器对交流电的作用是通直流阻交流、通低频阻高频
E.电流互感器是一种升压变压器，在使用时副线圈必须接地且不能开路
【答案】BDE
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机，选项A错误；
B．日光灯工作原理中，镇流器在正常工作时起降压限流作用，由于镇流器的分压，使日光灯管在低于220V的电压下工作，选项B正确；
C．日光灯启动时，由于启动器的通断，在镇流器中产生很高的自感电动势加在灯管两端，使灯管内的气体放电，日光灯就被点亮，选项C错误；
D．电感对电流的影响是：通直流、阻交流；因为直流通过线圈时不产生感应电动势，对电流没有阻碍作用。而交流通过线圈时，产生感应电动势，对电流有阻碍作用，感抗与交流的频率成正比，则电感对交流的影响可概括为“通低频、阻高频”。选项D正确；
E．电流互感器次级匝数大于初级匝数，是一种升压变压器，在使用时副线圈必须接地且不能开路，选项E正确。
故选BDE。
14．某50Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2=1000匝，当用该表测50Hz交流电时（　　）
A．电流表G中通过的是交变电流
B．若G中通过的电流为50mA，则导线中的被测电流为50A
C．若导线中通过的是10A直流电，G中通过的电流是10mA
D．若导线在钳形口多绕几圈，则钳形电流表的示数偏小
【答案】AB
【详解】
A．变压器只改变交流电电压，不改变交流电的频率，电流表G中通过的仍是交流电流，故A正确；
B．根据变压器原副线圈电流与匝数成反比
可得
故B正确；
C．若导线中通过的是10A直流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，故C错误；
D．导线在钳形口多绕几圈，即增大，随之增大，钳形电流表的示数偏大，故D错误。
故选AB。
15．甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈匝数n1>n2，n3B．乙图中互感器通常用于测量大电压
C．甲图中的电表是电流表，输出端不可短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路
【答案】AD
【详解】
AB．甲图并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以，乙图串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以，故A正确，B错误；
C．甲图中的电表是电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路。故C错误；
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路。故D正确；
故选AD。
16．如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和1A，已知甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（
）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V
B．甲图是电流互感器.输电电流是100A
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D．乙图是电流互感器，输电电流是10A
【答案】AD
【详解】
AB．甲是电压互感器，电表是电压表，根据变压器电压比等于匝数比，输电电压为?220×100V=22000V，故A正确，B错误；
CD．乙图是电流互感器，电表是电流表。只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比，输电电流是10A，故C错误，D正确。
故选AD。
17．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器。若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:100，两个电表的示数分别为10A和220V则（　　）
A．电表A是电压表
B．电表A是电流表
C．线路输送的电功率为2.2×108W
D．线路输送的功率为2.2×105W
【答案】AC
【详解】
AB．电压互感器是将高电压变成低电压，所以原线圈的匝数多于副线圈的匝数，所以甲是电压互感器，电表A是电压表，电表B是电流表。故A正确，B错误；
C
D．根据变压器电压表等于匝数比，解得
只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比，解得
则线路输送的电功率为
故C正确，D错误。
故选AC。
18．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器．若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000∶1和1∶100，两个电表的示数分别为10A和220V。则
A．电表B是电流表
B．电表B是电压表
C．线路输送的电功率为2.2×108W
D．线路输送的电功率为2.2×104W
【答案】AC
【详解】
AB．根据电压表和电流表的使用规则可知，由于互感器甲跨接在两条高压线间，所以电表A为电压表，互感器乙串接在一条高压线中，所以电表B为电流表，故A正确，B错误；
CD．根据理想变压器的变压比和变流比可知，理想变压器原副线圈的电压比等于匝数比，只有一个副线圈的变压器，原副线圈中的电流比等于匝数的反比，则高压线的输电电压为2.2×105V，输电线路的电流为1000A，根据功率公式P=UI可知，线路的输送功率为2.2×108?W，故C正确，D错误。
故选AC。
19．如图所示，钳型电流表是一种穿心式电流互感器，选择量程后，将一根通电导线夹入钳中，就可以读出导线中的电流.该电流表(
)
A．可以测直流电流
B．可以测交流电流
C．量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多
D．量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变少
【答案】BC
【详解】
AB．电流互感器是根据电磁感应原理制成的，则只能测量交流电流，不能测量直流电流，选项A错误，B正确；
CD．根据可知，n1和I2一定，则当I1变大时n2要增大，则量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多，选项C正确，D错误；
故选BC。
20．电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（
）
A．A为电流互感器，且n1B．A为电压互感器，且n1C．B为电流互感器，且n3D．B为电压互感器，且n3【答案】AD
【解析】
【详解】
AC．串联在输电线上的是电流互感器，即A为电流互感器，因为电流与匝数成反比，即
为了安全，要求，a是电流表，A正确，C错误；
BD．并联在输电线上的是电压互感器，即B为压互感器，因为电压与匝数成正比，即
为了安全，要求，b是电压表，B错误，D正确。
故选AD。
二、单选题
21．2020年11月17~20日长春遭遇了一轮冻雨暴雪天气，致使多条供电线路停运，电力部门持续进行抢修除冰作业。针对高压输电线融冰有一种电流发热融冰法，就是增大高压电线内通入的电流使电线发热，利用电线自身的发热量使其外部冰层由内向外融化，达到融冰除冰的目的。为了监测高压线路融冰进展情况，技术人员通过如图所示的装置检测融冰线路。图中、是监测交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），的原、副线圈匝数比为，、是交流电压表或交流电流表，其中交流电压表两端的电压为，高压线路输送的电功率是、电压是，则（　　）
0
A．是交流电压表
B．的原、副线圈匝数比为
C．通过交流电流表的电流为
D．绕制副线圈的导线应比原线圈的粗
【答案】C
【详解】
ACD．副线圈的匝数多，副线圈电流小，所以是测交流电流的，即是交流电流表。根据电功率公式得
根据变压器电流关系有
因为原线圈电流大，为了减少损耗绕制原线圈的导线应比副线圈的粗。
AD错误，C正确；
B．根据变压器电压关系有
B错误。
故选C。
22．一自耦变压器如图所示，在a、b间输入电压为的交变电流时，c、d间的输出电压为，定值电阻R接在间，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（　　）
A．
B．R中电流的频率增大
C．R中电流的有效值增大
D．变压器输入功率减小
【答案】D
【详解】
A．变压器的电压之比等于线圈匝数之比，由于，则有，故A错误；
B．变压器只改变交变电流的电压与电流，不会改变电流的频率，滑动触头旋转过程中，流过R电流的频率不变，故B错误；
C．当滑动触头从M点顺时针转到N点过程，n2减小，n1不变，
U1不变，则电压U2减小，由欧姆定律可知，R中电流的有效值减小，故C错误；
D．滑动触头旋转过程，变压器副线圈电压U2减小，根据
可知，变压器的输出功率减小，又因为理想变压器输入功率等于输出功率，变压器的输出功率减小，则输入功率减小，故D正确。
故选D。
23．一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间接电压为U1的交变电流，其瞬时值表达式为u＝2202sin50πt(V)，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，下列说法正确的是（　　）
A．U1=110V
B．U2>U1
C．U2逐渐减小
D．c、d间输出交流电的频率为50HZ
【答案】C
【详解】
A．U1为有效值，所以V，A错误；
B．根据理想变压器的变压规律
，由于
，所以，B错误；
C．由于逐渐减小，所以U2逐渐减小，C正确；
D．根据可得，D错误。
故选C。
24．如图所示，L1和L2是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的原副线圈电压比为500：1，乙的原副线圈电流比为200：1，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线的输送功率为1.1×108W
B．输电线的输送功率为1.1×103W
C．电压互感器原线圈导线比副线圈导线要粗
D．电流互感器副线圈导线比原线圈导线要粗
【答案】A
【详解】
AB．已知变压比为500：1，电压表示数为220V，故传输电压为
已知变流比为200：1，电流表示数为5A，故传输电流为
故电功率为
故A正确，B错误；
C．电压互感器原副线圈功率相同，由P=IU知副线圈电压低则电流大，则副线圈导线要粗些，故C错误；
D．电流互感器副线圈中电流较小，副线圈导线要细些，故D错误。
故选A。
25．如图a所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在一交流电源的两端，交流电源输出的电压u随时间t变化的图线如图b所示，副线圈中接有理想电压表及阻值R＝10Ω的负载电阻．已知原、副线圈匝数之比为10∶1，则下列说法中正确的是
A．电压表的示数为20V
B．电流表的示数为0.28
A
C．电阻R消耗的电功率为80W
D．通过电阻R的交变电流的频率为100
Hz
【答案】A
【详解】
A项：原线圈两端电压为，根据变压器的变压比可知，解得：
，故A正确；
B项：副线圈中的电流为根据变压器的变流比可知，
，所以电流表的示数为0.2A，故B错误；
C项：由公式，故C错误；
D项：由图乙可知，交变电流的频率为：，由于变压器不能改变交流电的频率，所以通过电阻R的交变电流的频率为50
Hz，故D错误．
故选A．
26．测量大电流时需要用到电流互感器，图中电流互感器ab线圈匝数较少，工作时电流为Iab，cd线圈匝数较多，工作时电流为Icd，下列说法正确的是（　　）
A．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈细一些
B．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈粗一些
C．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈粗一些
D．ab接PQ、cd接MN，，cd线圈细一些
【答案】A
【详解】
B.电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以，B错误；
D.利用变压器工作原理
所以，输入端ab接MN，输出端cd接PQ，D错误；
AC.由于，所以ab粗一些，cd线圈细一些，C错误，A正确；
故选A。
27．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，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。在输电线路的起始端接入两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈的匝数比分别为10：1和1：10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则下列说法正确的是（　　）
A．升压变压器原、副线圈的匝数比为
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100A
C．线路输送电功率大于220kW
D．将P上移，用户获得的电压将升高
【答案】D
【详解】
A．根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为
故A错误；
B．采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1:10，由公式
I送：I副=n副：n原=10：1
得输电电流为
IA2=10×10
A=100
A
故B错误；
C．根据电压表的示数为220
V，根据变压公式
U送：U副=n′原：n′副=10：1
输电电压为
U2=10×220
V=2
200
V
线路输送电功率为
P=U2IA2=220
kW
故C错误；
D．将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D正确。
故选D。
28．一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cd间接定值电阻R．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（　　）
A．，降低
B．，升高
C．变压器输入功率增大
D．变压器输入功率减小
【答案】D
【详解】
AB．根据变压器的电压关系有，当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，电压U2应该减小，即降低，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误，B错误；
CD．由于电压U2减小，所以定值电阻上的电压减小，则定值电阻消耗的电功率减小，由于是理想变压器，所以变压器的输入功率也减小，故C错误，D正确．
29．如图，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表．若高压输电线间的电压为220kV，T1的原、副线圈匝数比为1：100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则
A．b是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为100：1
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为220kW
【答案】A
【分析】
左图是电流互感器，右图是电压互感器．变压器原副线圈的电压比等于匝数比．只有一个副线圈的变压器，原副线圈中的电流比等于匝数的反比．
【详解】
A、是电流互感器，a是交流电流表;是电压互感器，b是交流电压表，故A正确；
B、对，根据电压与匝数成正比，得，故B错误；
C、对，根据电流与匝数成正比，，即，得，故C错误；
D、根据，故D错误；
故选A．
【点睛】
电压互感器原线圈并接在两个输电线上，原线圈的匝数比副线圈的匝数多，是降压变压器，把高电压降低成低电压，副线圈接电压表．电流互感器原线圈串接在某一根输电线中，原线圈匝数比副线圈匝数少，原线圈中是大电流，副线圈中是小电流，副线圈接的是电流表
30．如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220
V，电流表的示数为3
A，则输电线路中的电压和电流分别是（　　）
A．11000
V，150
A
B．1100
V，15
A
C．4.4
V，16.7
A
D．4.4
V，0.06
A
【答案】A
【详解】
由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为
电流为
故选A。
31．电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（　　）
A．是一种降压变压器
B．能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同
D．副线圈的电流小于原线圈的电流
【答案】D
【详解】
A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A选项错误。
B．
电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B选项错误。
C．
电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C选项错误。
D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。D正确。
故选D。
32．电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具，钳形电流表就是电流互感器的一种（如图），它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流，它的测量过程如图所示，此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流，其内部变压器可以视为理想变压器，内部结构如图右侧所示（电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值）。图中电流表的读数为0.9A。图中用同一电动机电缆线绕了3匝，则（　　）
A．这种电流表也能测交流电压
B．这种电流表能测交流电流，图的读数为0.3A
C．这种电流表能测交流电流，图的读数为2.7A
D．这种电流表能测交流电流，图的中电流表指针周期性摆动
【答案】C
【详解】
AD．原线圈只接在一根电缆线上，钳形电流表只能测交流电流，不能测交流电压，而且测量的是交变电流的有效值，故AD错误；
BC．根据理想变压器原理可知：
当n1=1，I2=0.9A，有
当n1=3时，有
解得
所以图乙中电流表的读数为2.7A，故C正确，B错误。
故选C。
33．如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为n1：n2，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为n3：n4，电流表读数为I。则甲图中高压电压和乙图中高压线电流分别为（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】
图甲是电压互感器，是一个降压变压器，电压表的示数是变压器的输出电压，根据变压比可以得到输入电压，即，图乙是电流互感器，是升压变压器，电流表的示数是输出电流，根据变流比可以得到输入电流为
，故D正确ABC错误。
故选D。
34．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】
ABCD．电流互感器的原线圈要串联接在火线或零线上，并把大电流变成小电流，测量时更安全。根据变压器原理可知，原副线圈电流之比与线圈匝数成反比，所以原线圈中电流大匝数少，副线圈中电流小匝数多，故A正确，BCD错误。
故选A。
35．如图，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），T1的原、副线圈匝数比为1：1000，a、b是交流电压表或交流电流表，其中交流电压表两端的电压为10V，高压线路输送的电功率是kW、电压是22kV，则（
）
A．a是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为1000：1
C．通过交流电流表的电流为0.
1A
D．绕制T1原线圈的导线应比副线圈的细
【答案】C
【详解】
A．变压器原副线圈电压与线圈匝数成正比，变压器原副线圈电流与线圈匝数成反比，故
T1是电流互感器，a是交流电流表，T2是电压互感器，b是交流电压表，故A错误；
B．根据变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
故B错误；
C．原线圈的电流
根据变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系
解得，故C正确；
D．T1原线圈的电流大于副线圈的电流，故绕制T1原线圈的导线应比副线圈的粗，故D错误。
故选C。
36．电流互感器和电压互感器如图所示，其中，，，分别为四组线圈的匝数，，为两只交流电表，则（　　）
A．为电流互感器，且，是电流表
B．为电压互感器，且，是电压表
C．为电压互感器，且，是电压表
D．为电流互感器，且，是电流表
【答案】C
【详解】
AB．串联在电路中，为电流互感器，根据单相理想变压器的电流规律可知要使电流表示数变为弱电流便于测量，所以，AB错误；
CD．并联在电路中，为电压互感器，根据理想变压器的电压规律可知要使电压表的示数变为弱电压便于测量，所以，C正确，D错误。
故选C。
37．下列说法正确的是（　　）
A．燃气灶使用的电子点火装置是通过高压放电的电火花点燃燃气，放电电极常做成球形
B．有些合金如锰铜合金和镍铜合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来做电阻温度计
C．灵敏的电流表在运输时为了防止表头损坏经常用导线把红黑两个接线柱接在一起
D．把匝数很多的原线圈串联在电路中，匝数较少的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器
【答案】C
【解析】
【详解】
A.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，尖端放电，故A错误；
B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故B错误；
C.电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，故C正确；
D.根据变流比可知，把匝数较少的原线圈串联在电路中，匝数较多的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器，故D错误。
故选C。
38．如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。根据这一特性，某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示，T为一自耦式变压器。下列说法正确的是（　　）
A．在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度减小
B．在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度增加
C．在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P适当下滑，则灯泡的亮度增加
D．在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则灯泡的亮度增加
【答案】A
【详解】
AB．分析甲图可知，光照强度增强，流过电阻的电流增大，说明光敏电阻阻值减小。在其他条件不变的情况下，如果光照变强，光敏电阻阻值减小，灯泡两端电压减小，则灯泡的亮度减小，A正确，B错误；
C．在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P适当下滑，则副线圈匝数减小，输出电压减小，灯泡的亮度减小，C错误；
D．在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则通过灯泡的电流减小，灯泡亮度降低，D错误。
故选A。
39．钳式电流表的外形和结构如图所示，图甲中钳式电流表的读数为1.2A。图乙中用同一通电导线在铁芯上绕了3匝，则
A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为0.4A
B．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6A
C．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4A
D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6A
【答案】B
【详解】
由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，根据理想变压器的输入电压和输出电压的关系有
输入功率和输出功率的关系有
即
所以
所以
由题意可知当n1=1时I2=1.2A，故当n1=3时
故选B。
40．某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙所示是其输入电压u的变化规律已知滑动触头在图示位置时，原、副线圈的匝数比为，电阻。下列说法正确的是（
）
A．通过R的交变电流的频率为100Hz
B．电流表A2的示数为2A
C．此时变压器的输入功率为22W
D．将沿逆时针方向转动一些，电流表A1的示数变小
【答案】C
【详解】
AB．由图乙可知，该交变电流的周期为，其频率为
输入电压的最大值为，所以有效值为，则副线圈两端的电压为
所以通过电阻的电流（即电流表的示数）为
故A、B错误；
C．变压器的输出功率为
理想变压器的输入功率等于输出功率，即，故C正确；
D．将沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表的示数将变大，故D错误；
故选C。
41．下列说法正确的是（
）
A．电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B．竖直上抛小球，从小球抛出到落回抛出点的过程中，重力的冲量为零
C．回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D．远距离输电时，输电线路的总电阻为R，输电电压为U，则输电线损失的功率为
【答案】A
【解析】
【详解】
A．电流与匝数成反比，所以电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数，A正确；
B．从小球抛出到落回抛出点的过程中重力的方向一直竖直向下，重力的冲量不为零，B错误；
C．带电粒子在磁场中运动半个周期后加一次速，而在交流电源的一个周期内带电粒子要加速两次，故回旋加速器所用交流电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期，C错误；
D．输电线上损失的功率为：
D错误。
故选A。
42．如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（
）
A．，
B．，
C．，
D．，
【答案】B
【详解】
根据理想变压器的电压和电流规律：
解得甲图中高压线电压为
乙图中高压线电流为
故B正确，ACD错误。
故选B。
43．在电工技术中，钳形电流测量仪得到广泛地应用。其原理如图所示，把两块铁芯固定在钳子上，铁芯上绕有n=50匝线圈并与电流表组成闭合电路，测量时，钳口打开，把被测的通电导线放在钳口中间，通过电流表A可以间接测出导线中的大电流。在某次测量时，电流表A的示数为0.2
A，则下列说法中正确的是
A．该测量仪工作原理是利用自感现象
B．如果导线材料相同，该测量仪绕制线圈所用导线要比通电导线粗
C．若导线中电流变大，电流表A读数变小
D．被测通电导线中的电流为10
A
【答案】D
【详解】
A．根据题意，钳形电流测量仪工作原理是互感，A错误；
B．根据变压器原理，如果原、副线圈由同种材料制成，那么变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制，由此可得，B错误；
C．根据变压器原、副线圈的（原、副线圈一一对应）电流与匝数成反比的关系，即，若导线中电流变大，则电流表A读数也应变大，C错误；
D．同理，当电流表A的示数为I2=0.2
A时，则被测通电导线中的电流为
10
A
选项D正确。
44．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电所升为
的高压后再远距离输电，后经过匝数比为100：1的理想变压器将电压降压后供居民用电，若输电线的电阻=10Ω，则（　　）
A．降压变压器输出电压为220V
B．降压变压器输出电压的频率低于50Hz
C．降压变压器原线圈的导线比副线圈的要粗
D．降压变压器输出电流为输入电流的100倍
【答案】D
【分析】
题考查变压器的变压规律，根据变压规律、电阻定律分析可得。
【详解】
A．电厂发出的交流电经变电所升为
，故有效值为22000V，若不考虑输电线电阻，则降压器的输入电压为22000V，输出电压为22000×=220V，是输电线由电阻，故输出电压小于220V，A不符合题意；
B．电厂发出的交变电流的f==50Hz，变压器不改变交变电流的频率，降压变压器输出电压的频率等于50Hz，故B不符合题意；
C．降压变压器中副线圈的电流大于原线圈的电流，则副线圈导线比原线圈导线粗。故C不符合题意。
D．根据理想变压器可知，降压变压器输出电流为输入电流的100倍，故D符合题意。
故选：D。
【点睛】
当原线圈和副线圈都为一个时，电压规律：
输入电压决定输出电压；
电流规律：
输出电流决定输入电流；
理想变压器输出功率大小决定输入功率大小，二者功率相等，频率相同。
45．如图所示，在变压器的输入端接有电压为的交变电流，原、副线圈回路中各接有一阻值为R的电阻，若理想变压器的原、副线圈匝数之比为2：1，则理想电压表的示数为（
）
A．110V
B．88V
C．44V
D．V
【答案】B
【详解】
输入端接有电压为
的交流电，所以输出电压的有效值U=220V。当理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1时，理想电压表的示数为U1，根据电压与匝数成正比得原线圈的电压是2U1，根据电流与与匝数成反比得原线圈电流是
，所以
，解得：U1=88V，故B正确，ACD错误。
46．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，原线圈接在一个交流电源上，电压u随时间t变化的规律如图所示；副线圈所接的负载电阻是11Ω，则下列判断中错误的是(　　)
A．原线圈中的交变电流的频率是50
Hz
B．流过副线圈的电流是5
A
C．副线圈的输出电压为55
V
D．变压器输入、输出的功率之比为4∶1
【答案】D
【解析】
【详解】
A.
根据图像可看出交流电的周期为0.02s，所以原线圈中的交变电流的频率是50
Hz，故A正确；
BC.
原线圈的电流为，根据电压与匝数之间的关系可知副线圈的电压为
所以流过副线圈的电流是，故BC正确；
D.
根据变压器的原理可知变压器输入、输出的功率之比为1∶1，故D错误；
本题选不正确的，故选D
47．如图所示，一理想变压器原线圈为1000匝，副线圈为200匝，将原线圈接在的交流电压上，电阻R＝100Ω，电流表A为理想电表，下列说法正确的是
A．该变压器是升压变压器
B．交变电流的频率为60Hz
C．电流表A的示数为0.40A
D．变压器的输入功率是16W
【答案】B
【解析】
【详解】
A．原线圈的匝数大于副线圈，该变压器为降压变压器，A错误
B．根据题意可知，，所以交变电流的频率为60Hz，B正确
C．电流表显示的为电流的有效值，结合变压器的规律可得，电流表A的示数为，C错误
D．结合C选项的结果，可得变压器的输入功率是8W，D错误
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
48．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，，V表示数为220V，A表示数为10A，则甲是__________，输电线两端电压是________；乙是______，输电线两端电流是__________。
【答案】电压互感器
2.2×104V
电流互感器
100A
【详解】
[1]甲图中原线圈两端接两根输电线上，所以是电压互感器。
[2]已知
电压表示数为，故输电线两端电压为
[3]乙图中原线圈串联在输电线的一根导向上，所以是电流互感器。
[4]已知
电流表示数为，故输电的电流为
49．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则ab接__（选填MN或PQ），Iab__Icd．（选填“＞”或“＜”）
【答案】MN
>
【详解】
[1][2]利用变压器工作原理
所以输入端ab接MN，输出端cd接PQ，电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以
四、解答题
50．一小型水电站输出的电功率为20kW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：
(1)直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？
(2)若用变压器将电压升为2000V输电，用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？
【答案】(1)
(2),
【解析】
(1)
(2)升压变压器
降压变压器原线圈电压
所以
【点睛】本题考查了变压器的构造和原理，特别对于高压输电的知识要重点掌握．

展开更多......

收起↑