2024-2025学年人教版（2019）选择性必修二精选训练题集
第三章 交变电流（含解析）
1.如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是( )
A.1.5V B.1V C. D.
2.一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，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。如图所示，然后将原来线圈接到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、副线数分别为( )
A.1100，360 B.1100，180 C.2200，180 D.2200，360
3.如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是( )
A.交流电压表的示数变大 B.灯泡更亮
C.交流电流表的示数增大 D.变压器的输出功率减小
4.如图所示的理想自耦变压器，在A、B间接正弦交流电压U，滑片P置于图示位置，与线圈接触且可转动，滑片置于滑动变阻器R的正中间，灯泡L的电阻是定值，下列说法正确的是( )
A.变压器此时为升压变压器
B.仅把P沿顺时针转动少许，灯泡变暗
C.仅把向下移动少许，R的功率一定增大
D.把P沿逆时针转动少许，向上移动少许，灯泡变暗
5.自耦变压器常用于电源变压，如图为理想自耦变压器的工作原理图。当线圈的a、b两端输入电压恒定的交流电时，c与抽头d和c与抽头e之间可获取不同的电压。已知图中定值电阻与比值为9:16，若开关、均闭合时电流表的示数为仅闭合时的2倍，则c与抽头e和c与抽头d之间线圈的匝数比为( )
A.4:3 B.3:2 C.4:1 D.5:2
6.一理想变压器原、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。下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为100Hz
B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.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
7.远距离输电中使用升压变压器和降压变压器的组合可以有效地减少输电损耗，某小组利用如下的模拟电路研究这一问题。升压变压器的原、副线圈匝数比是，降压变压器的原、副线圈匝数比是。假设输电线电阻和负载电阻阻值相同，为了保证输电效率不低于，则n的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如图所示为某交流发电机为用户输电的示意图。发电机线圈绕垂直磁场的轴在匀强磁场中做匀速圆周运动，产生的交流电经理想变压器输送到远方用户，输电线路总电阻为R，不计电动机线圈电阻。已知用户（纯电阻）两端电压为。下列说法正确的是( )
A.若仅将发电机线圈的转速降为原来的，则用户两端的电压变为
B.若仅将变压器的副线圈匝数变为原来的2倍，则输电线路损耗的功率变为原来的
C.若仅增加用户个数使流过电阻的电流变为原来的2倍，则变压器原线圈的电流变为原来的2倍
D.若仅将输电线路的电阻R增大为原来的2倍，则用户端电压变为
9.随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，发电机的输出电压恒为，降压变压器副线圈电压随时间变化的规律如图乙所示，两变压器均为理想变压器，两变压器之间输电线路的总电阻为，下列说法正确的是( )
A.输电线路消耗的电功率为 B.发电机的输出功率为
C.用户消耗的电功率为 D.输电效率约为96%
10.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )
A.先变暗后变亮，一直变亮 B.先变亮后变暗，一直变亮
C.先变暗后变亮，先变亮后变暗 D.先变亮后变暗，先变亮后变暗
答案以及解析
1.答案：A
解析：设交流电电压的有效值为U,周期为T,电阻为R,则有,解得,故选A。
2.答案：B
解析：对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得：
变压器烧坏前，同理：
B正确。
故选B。
3.答案：C
解析：AB.当S闭合时，副线圈两端电压不变，负载总电阻变小，输电线中电流增大，等效电阻R分得电压增大，交流电压表的示数变小，灯泡L1变暗，AB错误；
CD.当S闭合时，变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率变大，交流电流表的示数增大，C正确，D错误。
故选C。
4.答案：B
解析：此时副线圈的匝数小于原线圈的匝数，是降压变压器，A错误。仅把P沿顺时针转动少许，副线圈的匝数减小、电压降低，负载电阻不变，电流变小，灯泡变暗，B正确。仅把向下移动少许，原、副线圈匝数比不变，副线圈两端电压不变，R接入回路阻值减小，则副线圈的电流增大，的功率不一定增大，C错误。把P沿逆时针转动少许，副线圈的电压增大，P向上移动少许，负载的电阻增大，灯泡的电流不一定变化，则灯泡的亮度不一定变化，D错误。
5.答案：A
解析：开关、均闭合时电流表的示数为仅闭合时的2倍，ab端输入电压一定，可知两状态功率为2倍关系，所以、均闭合时，功率相等。由有
P相等时，
故
故选A。
6.答案：D
解析：A.根据图像中交流电周期为0.02s，可知，故A错误；
B.根据变压器匝数比与原副线圈电压比的关系，有，代入数据，可得副线圈输出电压的最大值为根据最大值和有效值的关系，有，故B错误；
C.P向右移动时，不影响原、副线圈的匝数，所以原、副线圈的电流比不变。故C错误；
D.P向右移动时，负载电阻变小，副线圈电压不变，根据功率的定义式，有
可知变压器的输出功率增加。故D正确。
7.答案：B
解析：根据题意可知将负载电阻等效至输电电路中，其等效阻值为，由此可求知系统的输电效率为
由题意可知输电效率不低于，则
解得
故选B。
8.答案：C
解析：A.线圈产生的最大感应电动势为电动势的有效值为若仅将发电机线圈的转速降为原来的，变压器原线圈两端的电压变为原来的，根据理想变压器电压与匝数关系可得变压器副线圈两端电压，变为为原来的，用户两端的电压变为原来的，即为，故A错误；B.仅将变压器的副线圈匝数变为原来的2倍，则变压器原线圈两端电压不变，变压器副线圈两端的电压
变为原来的2倍，输电线上的电流
变为原来的2倍，输电线路损耗的功率
变为原来的4倍，故B错误；
C.仅增加用户个数使流过电阻的电流变为原来的2倍，根据理想变压器匝数与电流的关系可得变压器原线圈的电流，变为原来的2倍，故C正确；D.仅将输电线路的电阻R增大为原来的2倍时，变压器副线圈两端的电压不变，则用户端两端电压不是原来的，即不为，故D错误，故选C。
9.答案：D
解析：A.由题意可知，
由变压器电压与匝数成正比可知，
故输电线上损失的电压为
输电电流为
输电线路消耗的电功率为，A错误；
B.发电机的输出功率为，B错误；
C.用户消耗的电功率为，C错误；
D.输电效率为，D正确。
故选D。
10.答案：A
解析：副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据
，
由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为
逐渐增大，则越来越小，则
则先变暗后变亮，一直变亮；
故选A。
