2025人教版高中物理选择性必修第二册强化练习题（有解析）--专题强化练9 交变电流与理想变压器的综合问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理选择性必修第二册 专题强化练9　交变电流与理想变压器的综合问题 一、选择题 1.(2024广东汕头潮阳一中月考)如图(a)为某家用燃气灶点火装置的原理图,转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压,并加在理想变压器的原线圈上,电压表为理想交流电表,设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5 000 V时,就会在点火针两端间引发火花进而点燃燃气,则 (　　) A.闭合开关S,加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为50 V B.某交流发电机要产生与图(b)相同频率的交流电,其线圈在磁场中的转速为100 r/s C.闭合开关S,电压表的示数为50 V D.变压器原、副线圈的匝数n1、n2须满足n2>100n1时,才能实现点火 2.(多选题)(2024山东淄博月考)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=3∶1,灯泡A、B完全相同,灯泡C与灯泡A的额定功率相同,但额定电压不同,当输入端接上u=45 sin 100πt(V)的交流电压后,三个灯泡均正常发光,图中两电流表均为理想交流电表,且电流表A2的示数为2 A,则 (　　) A.交变电流的频率是100 Hz B.电流数A1的示数约为1.33 A C.灯泡C的额定电压为15 V D.灯泡A的额定电压为15 V 3.(经典题)(2024陕西天一大联考期中)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为11∶1,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈回路中接有理想交流电流表A、阻值为10 Ω的定值电阻R、二极管和开关S。开关S处于闭合状态,以下说法正确的是 (　　) 　 A.变压器的输入功率为80 W B.电流表的示数为2.83 A C.若将开关断开,电流表的示数为0.71 A D.若将开关断开,则定值电阻R每秒内产生的焦耳热为20 J 4.(多选题)(2024湖南长沙第一中学月考)如图所示为一电动玩具起重机的电路示意图,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1,变压器原线圈中接入瞬时值u=20 sin 100πt(V)的正弦式交变电流,电动机的内阻为5 Ω,装置正常工作时,质量为1 kg的物体恰好以0.5 m/s的速度匀速上升,灯泡正常发光,电表均为理想交流电表,电流表的示数为2 A,设电动机的输出功率全部用来提升物体,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2。下列判断正确的是 (　　) A.电压表的示数为10 V B.灯泡的额定功率为10 W C.电动机消耗的热功率为10 W D.在电动机被卡住但未损坏的情况下,电路消耗的总功率为30 W 5.(2024广东佛山期末)小刘为了将低压的直流电升压,设计了如图甲的装置:虚线框内为电磁继电器,当开关S闭合后,电磁铁通电,吸引衔铁断开触点a、b,电路断电,振臂再在弹簧的作用下弹回原位,将电路重新接通,如此循环,衔铁来回振动,电路反复通断,在原线圈中形成如图乙所示的脉冲直流电。关于此装置,以下描述正确的是 (　　) A.通电后电磁铁下端为S极 B.闭合开关S,c、d端输出交流电 C.闭合开关S,c、d端无输出电压 D.c、d端接负载后,正常工作时副线圈输出电流比原线圈输入的电流大 6.(经典题)(2023湖南师大附中模拟)如图所示,一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上,在A、B端输入正弦交流电压u=220 sin 100πt V,L1和L2为相同的灯泡,其电阻R=110 Ω且恒定不变,定值电阻的阻值R0为灯泡阻值的。当滑片P处于如图所示位置时,A、B端与P、B端匝数比为3∶1;S1、S2闭合时,两灯泡均正常发光。下列说法正确的是 (　　) A.灯泡正常发光的电流为1 A B.灯泡正常发光的电功率为55 W C.S1、S2均闭合时,将P沿顺时针方向转动,L1一定变暗 D.断开S1,闭合S2,将P沿逆时针方向转动,定值电阻消耗的电功率一定变大 二、非选择题 7.(2024江苏常州高级中学调研)如图所示为实验室使用的旋转磁极式发电机模型,线圈abcd的匝数N=100,内阻r=4 Ω,输出端与理想变压器的原线圈相连,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=4∶1,副线圈外接电阻R=1 ... ...