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【备战2022】高考物理选择题专项练习集：变压器的原理 原、副线圈电压、电流的关系(成都专栏)
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这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：变压器的原理 原、副线圈电压、电流的关系(成都专栏)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共19小题；共76分）
1. 图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n:1，两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为 R，那么当变压器工作时，a 、 b 两点间的电压与原线圈的电流之比（等效电阻）为
A. nRB. n2RC. RnD. Rn2
2. 如图是某手机的充电器，将它接到 220 V 的市电上能给手机提供 5 V 的充电电压，说明该充电器内的变压器能够
A. 升高交流电压B. 降低交流电压C. 升高直流电压D. 降低直流电压
3. 人们在生产，生活中经常使用变压器，用它来改变交流电的电压，满足各种实际需要。如图所示，变压器是理想变压器，原线圈的输入电压、匝数、输入电功率、电流和交流电的频率分别为 U1 、 n1 、 P1 、 I1 、和 f1；副线圈的输出电压、匝数，输出电功率、电流和交流电的频率分别为 U2 、 n2 、 P2 、 I2 和 f2。已知 U1>U2，下列说法正确的是
A. n1
4. 如图所示，理想变压器的原线圈接在 u=2202sin100πt V 的交流电源上，副线圈接有 R=55 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A. 原线圈的输入功率为 2202 WB. 电流表的读数为 1 A
C. 电压表的读数为 1102 VD. 副线圈输出交流电的周期为 50 s
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 20:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入 "220 V ， 60 W" 灯泡一只，且灯泡正常发光，则
A. 电流表的示数为 32220 AB. 电源输出功率为 1200 W
C. 电流表的示数为 3220 AD. 原线圈端电压为 11 V
6. 如图所示理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，原线圈上串联有理想电流表 A，副线圈上串联有二极管和电阻箱。二极管可认为正向电阻为 0，反向电阻为无穷大。当原线圈输入电压为 U0=162sin(100πt)V 时，下列说法正确的是
A. 当 t=0.005 s 时，副线圈的输出电压为 42 V
B. 当 t=0.005 s 时，副线圈的输出电压为 4 V
C. 如果将二极管短路，A 表的示数扩大 2 倍
D. 如果将 R 阻值调为 2 Ω，则 A 表示数为 0.25 A
7. 如图所示，电路中的变压器为理想变压器，R 为滑动变阻器，U1 为加在原线圈两端的交流电压，I1 为原线圈中的电流，U2 为副线圈两端的交流电压，I2 为副线圈中的电流，P2 为滑动变阻器上消耗的电功率。若 U1 保持不变，改变滑动变阻器滑片的位置，下列说法中正确的是
A. P2 保持不变B. U2 保持不变C. I1 保持不变D. I2 保持不变
8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 2:1，原线圈接在 u=Umcs(ωt+φ) 的交流电源上，副线圈接一定值电阻 R0 和滑动变阻器 R，电流表、电压表均为理想交流电表。当滑动变阻器 R 的滑片 P 由 a 端向 b 端缓慢滑动时，下列说法中正确的是
A. 电流表 A1，A2 的示数之比为 2:1
B. 电压表 V1，V2 的示数之比为 1:2
C. 滑动变阻器 R 消耗的功率可能先增大后减小
D. 原线圈的输入功率可能减小
9. 如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为 U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比，n1：n2 和电源电压 U1 分别为
A. 1:2 2UB. 1:2 4UC. 2:1 4UD. 2:1 2U
10. 如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为 1000 匝，两个副线圈的匝数分别为 n2=50 、 n3=100，L1 是“6 V 2W”的小灯泡，L2 是“12 V 4 W”的小灯泡，当原线圈两端接入交变电压时，L1 、 L2 都正常发光，那么原线圈中的电流为
A. 160AB. 130AC. 120AD. 110A
11. 如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表 A 、理想电压表 V，副线圈上通过输电线接有一个灯泡 L 、一个电吹风 M，输电线的等效电阻为 R，副线圈匝数可以通过调节滑片 P 改变。S 断开时，灯泡 L 正常发光，滑片 P 位置不动，当 S 闭合时，以下说法中正确的是
A. 电压表读数增大
B. 电流表读数减小
C. 等效电阻 R 两端电压增大
D. 为使灯泡 L 正常发光，滑片 P 应向下滑动
12. 理想变压器如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接有定值电阻 R0 和两个小灯泡 L1 、 L2，两个电表均为理想电表。最初开关 S 是断开的，现闭合开关S，则
A. 副线圈两端电压变大B. 灯泡 L1 变亮
C. 电阻 R0 中的电流变小D. 电流表 A1 示数变大
13. 如图甲所示电路中，L1 、 L2 、 L3 为三只“6 V，3 W”的灯泡，变压器为理想变压器，各电表均为理想电表，当 ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光，下列说法中正确的是
A. 变压器原副线圈的匝数比为 1:2
B. 副线圈两端输出的交流电频率为 50 Hz
C. 电流表的示数为 0.5 A
D. 电压表的示数为 18 V
14. 图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R1=55 Ω，R2=110 Ω，A 、 V 为理想电流表和电压表，若流过负载 R1 的正弦交变电流如图乙所示，已知原副线圈匝数比为 2:1，下列说法正确的是
A. 电流表的示数为 2 A
B. 原线圈中交变电压的频率为 100 Hz
C. 电压表的示数为 156 V
D. 变压器的输入功率 330 W
15. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 1:2，两端共接有 4 个电阻，其中 R2=2R1，R3=R4=4R1，现将 a 、 b 两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是
A. R1 两端的电压有效值等于 R2 两端的电压有效值
B. 流过 R1 的电流有效值是流过 R3 的电流有效值的 2 倍
C. R2 两端的电压有效值是 R4 两端的电压有效值的 2 倍
D. 流过 R2 的电流有效值等于流过 R4 的电流有效值
16. 通过电如图所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在输出电压 u=220sin100t V 的交流电源的两端，副线圈中接有理想电压表及阻值 R=50 Ω 的负载电阻。已知原、副线圈匝数之比为 11：1，则下列说法中正确的是
A. 电压表的示数为 20 V
B. 电流表的示数为 4.4 A
C. 原线圈的输入功率为 16 W
D. 通过电阻 R 的交变电流的频率为 100 Hz
17. 如图所示，把两个线圈 A 和 B 分别套在同一个闭合铁芯上，A 线圈连接到交流电源的两端，B 线圈连接到小灯泡上。接通电源后，下列说法正确的是
A. 小灯泡不会发光
B. 仅增大交流电源的电压，小灯泡亮度会降低
C. 仅增大 A 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
D. 仅增大 B 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
18. 如图所示，用理想变压器给变阻器 R 供电，设输入交变电压不变。当变阻器 R 上的滑动触头 P 向上移动时，图中四只理想电表的示数和原线输入功率 P 变化情况是
A. V1 不变，V2 变小B. V1 不变，V2 变大
C. A2 变大，A2 变小D. P 变小
19. 在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关 S 原来是断开的，现将开关 S 闭合，则
A. A1 的示数增大，A2 的示数增大B. A1 的示数不变，A2 的示数增大
C. V1 的示数减小，V2 的示数减小D. V1 的示数不变，V2 的示数减小
二、双项选择题（共9小题；共36分）
20. 如图所示，理想变压器副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，电源电压保持不变，开始时开关 K 接通，当 K 断开时，以下说法正确的是
A. 副线圈两端 M 、 N 的输出电压减小
B. 通过灯泡 L1 的电流减小
C. 副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小
D. 原线圈输入的电功率减小
21. 图甲是手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当 ab 间接上电压有效值为 220 V 的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为 n1，受电线圈的匝数为 n2，且 n1:n2=5:1。两个线圈中所接电阻的阻值均为 R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为 5 V，充电电流为 2 A，下列说法正确的是
A. 充电期间，送电线圈与受电线圈的电流之比为 5:1
B. 快速充电时，受电线圈 cd 两端的输出电压为 42.5 V
C. 快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值 R=18.75 Ω
D. 充电期间，送电线圈中所接电阻 R 的功率为 75 W
22. 如图所示，理想变压器原线圈与电阻 R 串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为 20:1，b 是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表，电表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为 u=311sin100πt(V)。将单刀双掷开关 K 扳向 a 后，下列说法中正确的是
A. 电压表的示数为 220 V
B. 若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数减小，R 消耗的功率增大
C. 通过滑动变阻器的交流电的频率为 100 Hz
D. 若将单刀双掷开关由 a 扳向 b，则电流表的示数增大
23. 如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1 、 n2。原线圈通过一理想电流表 A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a 、 b 端和 c 、 d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd，则
A. Uab:Ucd=n1:n2
B. 增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小
C. 负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd 越大
D. 将二极管短路，电流表的读数加倍
24. 在如图甲所示的理想变压器的原线圈输入端 a 、 b 加如图乙所示的电压，图象前半周期为正弦部分，理想变压器原、副线圈匝数比为 5:1，电路中电阻 R1=5 Ω，R2=6 Ω，R3 为定值电阻，开始时电键 S 断开，下列说法正确的是
A. 电压表的示数为 222 V
B. 电流表的示数为 0.4 A
C. 闭合电键 S 后，电压表的示数变大
D. 闭合电键 S 后，电流表的示数变大
25. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是 22:1，图中电表均为理想的交流电表，与电压表 V1 串联的是一个理想二极管，开关 S 原来闭合，定值电阻 R 、 R1 、 R2，其余电阻不计。从某时刻开始给原线圈加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是
A. 断开 S 后，电压表 V1 读数不变，仍为 10 V
B. 断开 S 后，电压表 V2 读数变大，电流表 A2 读数变小
C. 断开 S 后，电阻 R1 的功率变小，电阻 R 的功率变大
D. 断开 S 后，电流表 A1 读数变小，原线圈的输入功率变小
26. 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压。图中 A 为交流电流表，V 为交流电压表，R1 、 R2 为定值电阻，R3 为滑动变阻器，CD 两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器
A. 当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大
B. 当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大
C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小
27. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻 RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器 P（有内阻）组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器 P 将发出警报声，则以下判断正确的是
A. 电压表示数为 9 V
B. RT 处温度升高到一定值时，报警器 P 将会发出警报声
C. RT 处温度升高时，变压器的输入功率变大
D. 变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式 u=9sin(100πt) V
28. 如图所示，有一矩形线圈的面积为 S，匝数为 N，内阻不计，全部处于磁感应强度大小为 B 的水平匀强磁场中，绕水平轴 OOʹ 以角速度 ω 匀速转动，且轴 OOʹ 与磁场垂直，矩形线圈通过滑环与外电路连接，外电路中 R0 为定值电阻，R 为变阻箱，变压器为理想变压器，滑动接头 P 上下移动时可改变原线圈的匝数，图中仪表均为理想电表，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则下列判断正确的是
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωsinωt
B. 若 ω=100π rad/s，则通过 R0 的电流方向每秒钟改变 50 次
C. 当 R 不变时，将滑动接头 P 向上移动，电流表读数变大
D. 当 P 位置不变时，将变阻箱 R 的阻值调大，电压表读数不变
三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有
A. 交流的频率B. 交流的功率
C. 磁通量的变化率D. 交流的峰值
30. 如图所示，理想变压器原线圈匝数 n1=1100 匝，副线圈匝数 n2=220 匝，交流电源的电压 u=2202sin100πt(V)，电阻 R=44 Ω，电表均为理想交流电表。则下列说法中正确的是
A. 交流电的频率为 50 HzB. 电流表 A1 的示数为 0.20 A
C. 变压器的输入功率为 88 WD. 电压表的示数为 44 V
答案
第一部分
1. B
【解析】a 、 b 间的等效电阻等于该两点间的电压 U1 及流经两点间的电流 I1 之比，应为 Rab=U1I1=nURIRn=n2URIR=n2R。
2. B
【解析】将充电器接到 220 V 的市电上能给手机提供 5 V 的充电电压，则说明充电器有降低交流电压的作用，选项B正确。
3. D
4. B
【解析】由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为 2202 V，故有效值为 U1=220 V，由 U1U2=n1n2，解得副线圈电压的有效值为：U2=110 V，
故输出功率：P2=U22R=220 W，再由输入功率等于输出功率知：P1=P2=220 W，故A错误；
根据欧姆定律知：I2=U2R=2 A，由 I1I2=n2n1，可得：I1=1 A，故电流表读数为 1 A，故B正确；
电压表的读数为有效值，即 U2=110 V，故C错误；
由交流电压的表达式可知：ω=100π rad/s，又 T=2πω，解得：T=0.02 s，故D错误。故选B。
5. C
【解析】因为灯泡正常发光
所以副线圈中的电流：I2=PU2=60220 A=311 A
根据公式 I1I2=n2n1 得 I1=n2n1I2=120×311 A=3220 A，即电流表的示数应为 3220 A，故A错，C对；
电源的输出功率等于变压器的输入功率，由 P入=P出 可得电源的输出功率为 60 W，故B选项错误
；根据公式 U1U2=n1n2，得 U1=n1n2U2=201×220 V=4400 V，故D选项错误.
6. D
【解析】当 t=0.005 s 时原线圈输入电压 U1=162sin(100π×0.005)V=162 V，此时原线圈电压最大，电压的变化率为零，则此时副线圈产生的感应电动势为零，则此时副线圈输出电压为 0，选项AB错误；若将二极管短路，则输出功率加倍，输入功率加倍，而输入电压不变，则电流表 A 的读数加倍，选项C错误；如果将 R 阻值调为 2 Ω，则根据匝数比可知，副线圈电压最大值 42 V，有效值为 4 V，则由功率关系 U22R×T2=U1I1T，即 422×12=16I1，解得 A 表示数为 I1=0.25 A，选项D正确。
7. B
8. C
9. C
【解析】设灯泡正常发光时的电流为 I。则 I1＝I,I2=2I。由 n1n2=I1I2 得 n1n2=21。由 U1ʹU2=n1n2 得 U1ʹ=n1n2U2=2U。故 U1=4U,C 项正确。
10. C
【解析】理想变压器的输出功率 P出=2 W+4 W=6 W，由 P入=P出 得 I1U1=6 W；又 U1U2=n1n2，所以 U1=n1n2U2=100050×6 V=120 V，所以 I1=P入U1=6120A=120A。
11. C
【解析】滑片 P 位置不动，当 S 闭合时，电阻变小，原线圈电压及匝数比不变，副线圈电压不变，电压表读数不变，故A错误；副线圈电压不变，电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，根据 P1=U1I1，知电流表读数变大，故B错误；因为副线圈电流增大，所以等效电阻 R 两端的电压增大，故C正确；副线圈电流变大，等效电阻两端的电压增大，并联部分的电压减小，为了使灯泡 L 正常发光，必须增大电压，滑片 P 应向上滑动，故D错误。
12. D
【解析】由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变，A错误；当 S 闭合后，电路的总电阻减小，总电流变大，所以电阻 R0 上消耗的电压变大，经过 R0 电流也随之变大，由于输出的电压不变，所以灯泡 L1 的电压减小，由 P=UI=U2R 得 L1 功率减小，故灯泡 L1 变暗，BC错误；当 S 闭合后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，电流表 A1 的示数变大，D正确。
13. B
【解析】三灯均正常发光，设电流为 I，则原线圈中干路电流为 I，副线圈中干路电流为 2I，则根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，线圈匝数之比为 2:1，故A错误；由图可知，交流电的周期为 T=0.02 s，则其频率为 f=1T=10.02=50 Hz；因变压器不改变交流电的频率，故副线圈中交流电的频率也为 50 Hz，故B正确；电流表的示数为有效值，每个灯泡的电流为 I=PU=36=0.5 A，则电流表示数为 Iʹ=2I=1 A，故C错误；电压表的示数为变压器输入电压，交流电的有效值为 Uab=18 V，L1 与变压器串联；则有：U=Uab−UL1=18−6=12 V，故D错误。
14. D
【解析】由图乙可知，负载 R1 的电流的最大值为 22 A，所以电流的有效值为 2 A；根据电路图可知，电阻 R1 的电压为：U2=IR1⋅R1=2×55=110 V，所以电阻 R2 的电流：IR2=U2R2=110110=1 A，所以：原线圈上的电流：I1=n2n1⋅I2=n2n1⋅(IR1+IR2)=12×(2+1)=1.5 A。故A错误；
由图乙可知该交流电的周期是 0.02 s，则频率：f=1T=10.02=50 Hz；由于变压器不改变交流电的频率，所以原线圈中交变电压的频率为 50 Hz，故B错误；
由A的分析可知，副线圈上的电压为 110 V，所以电压表的读数为 110 V，故C错误；
变压器的输出功率：P2=U2⋅(IR1+IR2)=110×(2+1)=330 W，所以变压器的输入功率也是 330 W。故D正确。
15. A
【解析】根据变压器的规律有：
n1n2=U1U2=I2I1，
则：U1U2=12，I1I2=21，
通过 R1 的电流为：
I0=I1+U1R2=U22R1，
故 R1 两端的电压 UR1=I0R1=U22，
R2 两端的电压 UR2=U1=U22，故A正确；
根据变压器的规律有：
n1n2=U1U2=I2I1，
则：U1U2=12，
I1I2=21，
通过 R1 的电流为：
I0=I1+U1R2=U22R1，
通过 R3 的电流和通过 R4 的电流相等，
即 I3=I4=U28R1,，流过 R1 的电流有效值不等于流过 R3 的电流有效值，故B错误；
根据变压器的规律有：n1n2=U1U2，
则 U1=12U2，R2 两端的电压等于变压器的输入电压 U1，R3 两端电压等于输出电压的一半，所以 R2 两端的电压有效值与 R3 两端电压有效值相等，故C错误；
流过 R2 的电流：
I2=U1R2=U24R1，
又流过 R4 电流：I4=U28R1，
所以流过 R2 的电流有效值流过是 R4 电流有效值的 2 倍，故D错误。
16. A
17. C
18. D
【解析】根据 U1U2=n1n2，
由于变压器匝数不变，原线圈电压不变，因此副线圈电压也不变，即 V2 不变，AB错误；
当滑动触头 P 向上移动时，接入电路阻值增大，副线圈电流强减小，根据 n1n2=I2I1，
可知原线圈电流也减小，C错误；
当滑动触头 P 向上移动时，电阻消耗的功率 P2=U2I2 可知消耗的功率减小，由于变压器为理想变压器，本身不消耗能量，因此输入的功率也变小，D正确。故选D。
19. A
第二部分
20. C， D
21. B， C
【解析】A选项：流过送电线圈与受电线圈的电流之比 I1I2=n2n1=15，故A错误；
BC选项：已知手机两端电压 U手=5 V，充电电流 I手=2 A，Uab=220 V，又 Iab=15I手=0.4 A，Uab−IabR=5Ucd，Ucd−I手R=U手，联立解得 Ucd=42.5 V，R=18.75 Ω，故BC正确；
D选项：充电期间，送电线圈中所接电阻 R 的功率为 3 W，故D错误。
故选BC。
22. B， D
【解析】电源电压有效值为 3112≈220 V，因为有电阻 R 分压，原线圈两端的电压小于 220 V 故选项A错误；保持 K 的位置不变，滑动变阻器滑片向下移，电阻变小，副线圈中的电流变大，那么原线圈中的电流也随着变大，R 功率增大，电阻 R 两端的电压也变大，交流电源的电压不变，变压器的输入电压变小，原线圈两端的电压也相应变小，电压表的示数减小，故选项B正确；变压器不改变交变电流的频率，由交变电流表达式可知频率为 f=ω2π=100π2π Hz=50 Hz，故选项C错误；单刀双掷开关由 a 扳向 b，原线圈匝数变少，副线圈两端电压变大，滑动变阻器滑片不动，电流表示数也变大，故选项D正确。
23. B， D
【解析】假设副线圈两端电压的有效值为 U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：Uab:U2=n1:n2；而因二极管的单向导电性，cd 间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以 Uab:Ucd 不等于 n1:n2；，故A错误；
副线圈两段的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小，副线圈的功率减小，最后使得 输入功率减小，而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数减小，故B正确；
cd 间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以 cd 间的电压 Ucd 不会随着负载电阻变化，故C错误；
假设副线圈两端交变电压的峰值为 Um，副线圈回路的电流峰值为 Im，
则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值 U2=Um2，由 W=URt 计算电阻 R 的电能得：Um22RT2=Ucd2RT，求得 Ucd=Um2。副线圈回路电流的有效值 I2=Im2，由 W=I2Rt 计算电阻 R 的电能得：Im22RT2=Icd2RT，求得 Icd=Im2。
则 Pcd=UcdIcd=UmIm4，
二极管短路后有：cd 两端电压等于副线圈两端电压，即 Uʹcd=Um2，流经定值电阻 R 的电流 Iʹcd=Im2。则 Pʹcd=UʹcdIʹcd=UmIm2。所以 Pʹcd=2Pcd。
由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，而原线圈上的电压有效值不变，所以二极管短路后的电流表读数是二极管短路前的 2 倍，故D正确。
24. A， D
【解析】由于变压器只能输送交流电，因此只有乙图中的正向电压能进行输送，由图可知，正向交流电的最大值为 2202 V，故前半个周期内的有效值为 220 V，设输入电压的有效值为 U1，则 U12Rt=2202R⋅T2，求得 U1=1102 V，根据变压比可得副线圈两端的电压为 U2=222 V，故A正确；电键断开时，副线圈电路中的电流为 I2=U2R1+R2=2225+6=22 A，根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，电流表中的电流为 225 A，故B错误；闭合电键后，电压表的示数不变，故C错误；闭合电键 S 后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，电流增大，故D正确。
25. B， D
【解析】副线圈的电压由原线圈的电压和变压比决定，则知副线圈的电压不变，则断开 S 后，电压表 V1 读数不变，设电压表 V1 读数为 U，由图知，原线圈的电压 U1=220 V，由 U1U2=n1n2 得副线圈的电压 U2=10 V，理想二极管有单向导电性，根据有效值的定义得 U2RT=102R⋅T2，得 U=52 V，故A错误；断开 S 后，根据串联电路分压规律知，电压表 V2 读数变大。副线圈的总电阻增大，总电流减小，则电流表 A2 读数变小，故B正确；断开 S 后，电阻 R1 的电压变大，功率变大。电阻 R 的电流变小，功率变小，故C错误；断开 S 后，电流表 A2 读数变小，电流表 A1 读数也变小，变压器的输出功率变小，则原线圈的输入功率变小，故D正确。
26. A， D
【解析】A、B.滑动触头 P 逆时针转动时，副线圈匝数增大，电压增大，电压表读数变大，电流表读数变大，故A正确，B错误。
C、D.保持 P 的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则 MN 两端的电压不变，当将触头向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大，R1 分担的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，通过 R2 的电流减小，由于总电流增大，流过滑动变阻器的电流增大，C错误，D正确。
27. B， C
【解析】原线圈电压 U1=36 V，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，根据变压器原、副线圈中的电压之比等于匝数比得：副线圈电压 U2=9 V，因为 P 有内阻，所以电压表示数小于 9 V，故A错误；RT 处温度升高时阻值减小，副线圈中电流增大，报警器 P 将会发出警报声，故B正确；RT 处温度升高时副线圈中电流增大，而副线圈的电压不变，变压器的输出功率变大，变压器的输入功率变大，故C正确；原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压 362 V，周期 T=0.02 s，ω=2πT，故角速度是 ω=100π，u=362sin100(πt) V，变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式 u=92sin(100πt) V，故D错误。
28. C， D
【解析】从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωcsωt，故A错误；若 ω=100π rad/s，则期为 T=2πω=2π100π=0.02 s，在一个周期内电流方向改变两次，故通过 R0 的电流方向每秒钟改变的次数为 n=10.02×2=100 次，故B错误；当 R 不变时，将滑动接头 P 向上移动时，根据理想变压器的变压比公式 U1U2=n1n2，知 n1 变小，其他量不变，则输出电压 U2 变大，故副线圈中的电流变大，故输入电流也变大，电流表读数变大，故C正确；当 P 位置不变时，将变阻箱 R 的阻值调大，由 U1U2=n1n2，知电压表读数不变，故D正确。
第三部分
29. A， B， C
【解析】理想变压器的特点是没有功率损耗和漏磁，而且任意时刻通过原、副线圈的磁通量是相等的，且原、副线圈电流的变化周期是相等的，所以理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量是交流的频率、功率、磁通量的变化率，选项A、B、C正确，D错误。
30. A， B， D
一、单项选择题（共19小题；共76分）
1. 图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n:1，两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为 R，那么当变压器工作时，a 、 b 两点间的电压与原线圈的电流之比（等效电阻）为
A. nRB. n2RC. RnD. Rn2
2. 如图是某手机的充电器，将它接到 220 V 的市电上能给手机提供 5 V 的充电电压，说明该充电器内的变压器能够
A. 升高交流电压B. 降低交流电压C. 升高直流电压D. 降低直流电压
3. 人们在生产，生活中经常使用变压器，用它来改变交流电的电压，满足各种实际需要。如图所示，变压器是理想变压器，原线圈的输入电压、匝数、输入电功率、电流和交流电的频率分别为 U1 、 n1 、 P1 、 I1 、和 f1；副线圈的输出电压、匝数，输出电功率、电流和交流电的频率分别为 U2 、 n2 、 P2 、 I2 和 f2。已知 U1>U2，下列说法正确的是
A. n1
4. 如图所示，理想变压器的原线圈接在 u=2202sin100πt V 的交流电源上，副线圈接有 R=55 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A. 原线圈的输入功率为 2202 WB. 电流表的读数为 1 A
C. 电压表的读数为 1102 VD. 副线圈输出交流电的周期为 50 s
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 20:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入 "220 V ， 60 W" 灯泡一只，且灯泡正常发光，则
A. 电流表的示数为 32220 AB. 电源输出功率为 1200 W
C. 电流表的示数为 3220 AD. 原线圈端电压为 11 V
6. 如图所示理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，原线圈上串联有理想电流表 A，副线圈上串联有二极管和电阻箱。二极管可认为正向电阻为 0，反向电阻为无穷大。当原线圈输入电压为 U0=162sin(100πt)V 时，下列说法正确的是
A. 当 t=0.005 s 时，副线圈的输出电压为 42 V
B. 当 t=0.005 s 时，副线圈的输出电压为 4 V
C. 如果将二极管短路，A 表的示数扩大 2 倍
D. 如果将 R 阻值调为 2 Ω，则 A 表示数为 0.25 A
7. 如图所示，电路中的变压器为理想变压器，R 为滑动变阻器，U1 为加在原线圈两端的交流电压，I1 为原线圈中的电流，U2 为副线圈两端的交流电压，I2 为副线圈中的电流，P2 为滑动变阻器上消耗的电功率。若 U1 保持不变，改变滑动变阻器滑片的位置，下列说法中正确的是
A. P2 保持不变B. U2 保持不变C. I1 保持不变D. I2 保持不变
8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 2:1，原线圈接在 u=Umcs(ωt+φ) 的交流电源上，副线圈接一定值电阻 R0 和滑动变阻器 R，电流表、电压表均为理想交流电表。当滑动变阻器 R 的滑片 P 由 a 端向 b 端缓慢滑动时，下列说法中正确的是
A. 电流表 A1，A2 的示数之比为 2:1
B. 电压表 V1，V2 的示数之比为 1:2
C. 滑动变阻器 R 消耗的功率可能先增大后减小
D. 原线圈的输入功率可能减小
9. 如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为 U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比，n1：n2 和电源电压 U1 分别为
A. 1:2 2UB. 1:2 4UC. 2:1 4UD. 2:1 2U
10. 如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为 1000 匝，两个副线圈的匝数分别为 n2=50 、 n3=100，L1 是“6 V 2W”的小灯泡，L2 是“12 V 4 W”的小灯泡，当原线圈两端接入交变电压时，L1 、 L2 都正常发光，那么原线圈中的电流为
A. 160AB. 130AC. 120AD. 110A
11. 如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表 A 、理想电压表 V，副线圈上通过输电线接有一个灯泡 L 、一个电吹风 M，输电线的等效电阻为 R，副线圈匝数可以通过调节滑片 P 改变。S 断开时，灯泡 L 正常发光，滑片 P 位置不动，当 S 闭合时，以下说法中正确的是
A. 电压表读数增大
B. 电流表读数减小
C. 等效电阻 R 两端电压增大
D. 为使灯泡 L 正常发光，滑片 P 应向下滑动
12. 理想变压器如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接有定值电阻 R0 和两个小灯泡 L1 、 L2，两个电表均为理想电表。最初开关 S 是断开的，现闭合开关S，则
A. 副线圈两端电压变大B. 灯泡 L1 变亮
C. 电阻 R0 中的电流变小D. 电流表 A1 示数变大
13. 如图甲所示电路中，L1 、 L2 、 L3 为三只“6 V，3 W”的灯泡，变压器为理想变压器，各电表均为理想电表，当 ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光，下列说法中正确的是
A. 变压器原副线圈的匝数比为 1:2
B. 副线圈两端输出的交流电频率为 50 Hz
C. 电流表的示数为 0.5 A
D. 电压表的示数为 18 V
14. 图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R1=55 Ω，R2=110 Ω，A 、 V 为理想电流表和电压表，若流过负载 R1 的正弦交变电流如图乙所示，已知原副线圈匝数比为 2:1，下列说法正确的是
A. 电流表的示数为 2 A
B. 原线圈中交变电压的频率为 100 Hz
C. 电压表的示数为 156 V
D. 变压器的输入功率 330 W
15. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 1:2，两端共接有 4 个电阻，其中 R2=2R1，R3=R4=4R1，现将 a 、 b 两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是
A. R1 两端的电压有效值等于 R2 两端的电压有效值
B. 流过 R1 的电流有效值是流过 R3 的电流有效值的 2 倍
C. R2 两端的电压有效值是 R4 两端的电压有效值的 2 倍
D. 流过 R2 的电流有效值等于流过 R4 的电流有效值
16. 通过电如图所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在输出电压 u=220sin100t V 的交流电源的两端，副线圈中接有理想电压表及阻值 R=50 Ω 的负载电阻。已知原、副线圈匝数之比为 11：1，则下列说法中正确的是
A. 电压表的示数为 20 V
B. 电流表的示数为 4.4 A
C. 原线圈的输入功率为 16 W
D. 通过电阻 R 的交变电流的频率为 100 Hz
17. 如图所示，把两个线圈 A 和 B 分别套在同一个闭合铁芯上，A 线圈连接到交流电源的两端，B 线圈连接到小灯泡上。接通电源后，下列说法正确的是
A. 小灯泡不会发光
B. 仅增大交流电源的电压，小灯泡亮度会降低
C. 仅增大 A 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
D. 仅增大 B 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
18. 如图所示，用理想变压器给变阻器 R 供电，设输入交变电压不变。当变阻器 R 上的滑动触头 P 向上移动时，图中四只理想电表的示数和原线输入功率 P 变化情况是
A. V1 不变，V2 变小B. V1 不变，V2 变大
C. A2 变大，A2 变小D. P 变小
19. 在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关 S 原来是断开的，现将开关 S 闭合，则
A. A1 的示数增大，A2 的示数增大B. A1 的示数不变，A2 的示数增大
C. V1 的示数减小，V2 的示数减小D. V1 的示数不变，V2 的示数减小
二、双项选择题（共9小题；共36分）
20. 如图所示，理想变压器副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，电源电压保持不变，开始时开关 K 接通，当 K 断开时，以下说法正确的是
A. 副线圈两端 M 、 N 的输出电压减小
B. 通过灯泡 L1 的电流减小
C. 副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小
D. 原线圈输入的电功率减小
21. 图甲是手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当 ab 间接上电压有效值为 220 V 的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为 n1，受电线圈的匝数为 n2，且 n1:n2=5:1。两个线圈中所接电阻的阻值均为 R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为 5 V，充电电流为 2 A，下列说法正确的是
A. 充电期间，送电线圈与受电线圈的电流之比为 5:1
B. 快速充电时，受电线圈 cd 两端的输出电压为 42.5 V
C. 快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值 R=18.75 Ω
D. 充电期间，送电线圈中所接电阻 R 的功率为 75 W
22. 如图所示，理想变压器原线圈与电阻 R 串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为 20:1，b 是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表，电表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为 u=311sin100πt(V)。将单刀双掷开关 K 扳向 a 后，下列说法中正确的是
A. 电压表的示数为 220 V
B. 若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数减小，R 消耗的功率增大
C. 通过滑动变阻器的交流电的频率为 100 Hz
D. 若将单刀双掷开关由 a 扳向 b，则电流表的示数增大
23. 如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1 、 n2。原线圈通过一理想电流表 A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a 、 b 端和 c 、 d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd，则
A. Uab:Ucd=n1:n2
B. 增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小
C. 负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd 越大
D. 将二极管短路，电流表的读数加倍
24. 在如图甲所示的理想变压器的原线圈输入端 a 、 b 加如图乙所示的电压，图象前半周期为正弦部分，理想变压器原、副线圈匝数比为 5:1，电路中电阻 R1=5 Ω，R2=6 Ω，R3 为定值电阻，开始时电键 S 断开，下列说法正确的是
A. 电压表的示数为 222 V
B. 电流表的示数为 0.4 A
C. 闭合电键 S 后，电压表的示数变大
D. 闭合电键 S 后，电流表的示数变大
25. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是 22:1，图中电表均为理想的交流电表，与电压表 V1 串联的是一个理想二极管，开关 S 原来闭合，定值电阻 R 、 R1 、 R2，其余电阻不计。从某时刻开始给原线圈加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是
A. 断开 S 后，电压表 V1 读数不变，仍为 10 V
B. 断开 S 后，电压表 V2 读数变大，电流表 A2 读数变小
C. 断开 S 后，电阻 R1 的功率变小，电阻 R 的功率变大
D. 断开 S 后，电流表 A1 读数变小，原线圈的输入功率变小
26. 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压。图中 A 为交流电流表，V 为交流电压表，R1 、 R2 为定值电阻，R3 为滑动变阻器，CD 两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器
A. 当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大
B. 当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大
C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小
27. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻 RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器 P（有内阻）组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器 P 将发出警报声，则以下判断正确的是
A. 电压表示数为 9 V
B. RT 处温度升高到一定值时，报警器 P 将会发出警报声
C. RT 处温度升高时，变压器的输入功率变大
D. 变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式 u=9sin(100πt) V
28. 如图所示，有一矩形线圈的面积为 S，匝数为 N，内阻不计，全部处于磁感应强度大小为 B 的水平匀强磁场中，绕水平轴 OOʹ 以角速度 ω 匀速转动，且轴 OOʹ 与磁场垂直，矩形线圈通过滑环与外电路连接，外电路中 R0 为定值电阻，R 为变阻箱，变压器为理想变压器，滑动接头 P 上下移动时可改变原线圈的匝数，图中仪表均为理想电表，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则下列判断正确的是
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωsinωt
B. 若 ω=100π rad/s，则通过 R0 的电流方向每秒钟改变 50 次
C. 当 R 不变时，将滑动接头 P 向上移动，电流表读数变大
D. 当 P 位置不变时，将变阻箱 R 的阻值调大，电压表读数不变
三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有
A. 交流的频率B. 交流的功率
C. 磁通量的变化率D. 交流的峰值
30. 如图所示，理想变压器原线圈匝数 n1=1100 匝，副线圈匝数 n2=220 匝，交流电源的电压 u=2202sin100πt(V)，电阻 R=44 Ω，电表均为理想交流电表。则下列说法中正确的是
A. 交流电的频率为 50 HzB. 电流表 A1 的示数为 0.20 A
C. 变压器的输入功率为 88 WD. 电压表的示数为 44 V
答案
第一部分
1. B
【解析】a 、 b 间的等效电阻等于该两点间的电压 U1 及流经两点间的电流 I1 之比，应为 Rab=U1I1=nURIRn=n2URIR=n2R。
2. B
【解析】将充电器接到 220 V 的市电上能给手机提供 5 V 的充电电压，则说明充电器有降低交流电压的作用，选项B正确。
3. D
4. B
【解析】由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为 2202 V，故有效值为 U1=220 V，由 U1U2=n1n2，解得副线圈电压的有效值为：U2=110 V，
故输出功率：P2=U22R=220 W，再由输入功率等于输出功率知：P1=P2=220 W，故A错误；
根据欧姆定律知：I2=U2R=2 A，由 I1I2=n2n1，可得：I1=1 A，故电流表读数为 1 A，故B正确；
电压表的读数为有效值，即 U2=110 V，故C错误；
由交流电压的表达式可知：ω=100π rad/s，又 T=2πω，解得：T=0.02 s，故D错误。故选B。
5. C
【解析】因为灯泡正常发光
所以副线圈中的电流：I2=PU2=60220 A=311 A
根据公式 I1I2=n2n1 得 I1=n2n1I2=120×311 A=3220 A，即电流表的示数应为 3220 A，故A错，C对；
电源的输出功率等于变压器的输入功率，由 P入=P出 可得电源的输出功率为 60 W，故B选项错误
；根据公式 U1U2=n1n2，得 U1=n1n2U2=201×220 V=4400 V，故D选项错误.
6. D
【解析】当 t=0.005 s 时原线圈输入电压 U1=162sin(100π×0.005)V=162 V，此时原线圈电压最大，电压的变化率为零，则此时副线圈产生的感应电动势为零，则此时副线圈输出电压为 0，选项AB错误；若将二极管短路，则输出功率加倍，输入功率加倍，而输入电压不变，则电流表 A 的读数加倍，选项C错误；如果将 R 阻值调为 2 Ω，则根据匝数比可知，副线圈电压最大值 42 V，有效值为 4 V，则由功率关系 U22R×T2=U1I1T，即 422×12=16I1，解得 A 表示数为 I1=0.25 A，选项D正确。
7. B
8. C
9. C
【解析】设灯泡正常发光时的电流为 I。则 I1＝I,I2=2I。由 n1n2=I1I2 得 n1n2=21。由 U1ʹU2=n1n2 得 U1ʹ=n1n2U2=2U。故 U1=4U,C 项正确。
10. C
【解析】理想变压器的输出功率 P出=2 W+4 W=6 W，由 P入=P出 得 I1U1=6 W；又 U1U2=n1n2，所以 U1=n1n2U2=100050×6 V=120 V，所以 I1=P入U1=6120A=120A。
11. C
【解析】滑片 P 位置不动，当 S 闭合时，电阻变小，原线圈电压及匝数比不变，副线圈电压不变，电压表读数不变，故A错误；副线圈电压不变，电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，根据 P1=U1I1，知电流表读数变大，故B错误；因为副线圈电流增大，所以等效电阻 R 两端的电压增大，故C正确；副线圈电流变大，等效电阻两端的电压增大，并联部分的电压减小，为了使灯泡 L 正常发光，必须增大电压，滑片 P 应向上滑动，故D错误。
12. D
【解析】由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变，A错误；当 S 闭合后，电路的总电阻减小，总电流变大，所以电阻 R0 上消耗的电压变大，经过 R0 电流也随之变大，由于输出的电压不变，所以灯泡 L1 的电压减小，由 P=UI=U2R 得 L1 功率减小，故灯泡 L1 变暗，BC错误；当 S 闭合后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，电流表 A1 的示数变大，D正确。
13. B
【解析】三灯均正常发光，设电流为 I，则原线圈中干路电流为 I，副线圈中干路电流为 2I，则根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，线圈匝数之比为 2:1，故A错误；由图可知，交流电的周期为 T=0.02 s，则其频率为 f=1T=10.02=50 Hz；因变压器不改变交流电的频率，故副线圈中交流电的频率也为 50 Hz，故B正确；电流表的示数为有效值，每个灯泡的电流为 I=PU=36=0.5 A，则电流表示数为 Iʹ=2I=1 A，故C错误；电压表的示数为变压器输入电压，交流电的有效值为 Uab=18 V，L1 与变压器串联；则有：U=Uab−UL1=18−6=12 V，故D错误。
14. D
【解析】由图乙可知，负载 R1 的电流的最大值为 22 A，所以电流的有效值为 2 A；根据电路图可知，电阻 R1 的电压为：U2=IR1⋅R1=2×55=110 V，所以电阻 R2 的电流：IR2=U2R2=110110=1 A，所以：原线圈上的电流：I1=n2n1⋅I2=n2n1⋅(IR1+IR2)=12×(2+1)=1.5 A。故A错误；
由图乙可知该交流电的周期是 0.02 s，则频率：f=1T=10.02=50 Hz；由于变压器不改变交流电的频率，所以原线圈中交变电压的频率为 50 Hz，故B错误；
由A的分析可知，副线圈上的电压为 110 V，所以电压表的读数为 110 V，故C错误；
变压器的输出功率：P2=U2⋅(IR1+IR2)=110×(2+1)=330 W，所以变压器的输入功率也是 330 W。故D正确。
15. A
【解析】根据变压器的规律有：
n1n2=U1U2=I2I1，
则：U1U2=12，I1I2=21，
通过 R1 的电流为：
I0=I1+U1R2=U22R1，
故 R1 两端的电压 UR1=I0R1=U22，
R2 两端的电压 UR2=U1=U22，故A正确；
根据变压器的规律有：
n1n2=U1U2=I2I1，
则：U1U2=12，
I1I2=21，
通过 R1 的电流为：
I0=I1+U1R2=U22R1，
通过 R3 的电流和通过 R4 的电流相等，
即 I3=I4=U28R1,，流过 R1 的电流有效值不等于流过 R3 的电流有效值，故B错误；
根据变压器的规律有：n1n2=U1U2，
则 U1=12U2，R2 两端的电压等于变压器的输入电压 U1，R3 两端电压等于输出电压的一半，所以 R2 两端的电压有效值与 R3 两端电压有效值相等，故C错误；
流过 R2 的电流：
I2=U1R2=U24R1，
又流过 R4 电流：I4=U28R1，
所以流过 R2 的电流有效值流过是 R4 电流有效值的 2 倍，故D错误。
16. A
17. C
18. D
【解析】根据 U1U2=n1n2，
由于变压器匝数不变，原线圈电压不变，因此副线圈电压也不变，即 V2 不变，AB错误；
当滑动触头 P 向上移动时，接入电路阻值增大，副线圈电流强减小，根据 n1n2=I2I1，
可知原线圈电流也减小，C错误；
当滑动触头 P 向上移动时，电阻消耗的功率 P2=U2I2 可知消耗的功率减小，由于变压器为理想变压器，本身不消耗能量，因此输入的功率也变小，D正确。故选D。
19. A
第二部分
20. C， D
21. B， C
【解析】A选项：流过送电线圈与受电线圈的电流之比 I1I2=n2n1=15，故A错误；
BC选项：已知手机两端电压 U手=5 V，充电电流 I手=2 A，Uab=220 V，又 Iab=15I手=0.4 A，Uab−IabR=5Ucd，Ucd−I手R=U手，联立解得 Ucd=42.5 V，R=18.75 Ω，故BC正确；
D选项：充电期间，送电线圈中所接电阻 R 的功率为 3 W，故D错误。
故选BC。
22. B， D
【解析】电源电压有效值为 3112≈220 V，因为有电阻 R 分压，原线圈两端的电压小于 220 V 故选项A错误；保持 K 的位置不变，滑动变阻器滑片向下移，电阻变小，副线圈中的电流变大，那么原线圈中的电流也随着变大，R 功率增大，电阻 R 两端的电压也变大，交流电源的电压不变，变压器的输入电压变小，原线圈两端的电压也相应变小，电压表的示数减小，故选项B正确；变压器不改变交变电流的频率，由交变电流表达式可知频率为 f=ω2π=100π2π Hz=50 Hz，故选项C错误；单刀双掷开关由 a 扳向 b，原线圈匝数变少，副线圈两端电压变大，滑动变阻器滑片不动，电流表示数也变大，故选项D正确。
23. B， D
【解析】假设副线圈两端电压的有效值为 U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：Uab:U2=n1:n2；而因二极管的单向导电性，cd 间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以 Uab:Ucd 不等于 n1:n2；，故A错误；
副线圈两段的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小，副线圈的功率减小，最后使得 输入功率减小，而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数减小，故B正确；
cd 间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以 cd 间的电压 Ucd 不会随着负载电阻变化，故C错误；
假设副线圈两端交变电压的峰值为 Um，副线圈回路的电流峰值为 Im，
则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值 U2=Um2，由 W=URt 计算电阻 R 的电能得：Um22RT2=Ucd2RT，求得 Ucd=Um2。副线圈回路电流的有效值 I2=Im2，由 W=I2Rt 计算电阻 R 的电能得：Im22RT2=Icd2RT，求得 Icd=Im2。
则 Pcd=UcdIcd=UmIm4，
二极管短路后有：cd 两端电压等于副线圈两端电压，即 Uʹcd=Um2，流经定值电阻 R 的电流 Iʹcd=Im2。则 Pʹcd=UʹcdIʹcd=UmIm2。所以 Pʹcd=2Pcd。
由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，而原线圈上的电压有效值不变，所以二极管短路后的电流表读数是二极管短路前的 2 倍，故D正确。
24. A， D
【解析】由于变压器只能输送交流电，因此只有乙图中的正向电压能进行输送，由图可知，正向交流电的最大值为 2202 V，故前半个周期内的有效值为 220 V，设输入电压的有效值为 U1，则 U12Rt=2202R⋅T2，求得 U1=1102 V，根据变压比可得副线圈两端的电压为 U2=222 V，故A正确；电键断开时，副线圈电路中的电流为 I2=U2R1+R2=2225+6=22 A，根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，电流表中的电流为 225 A，故B错误；闭合电键后，电压表的示数不变，故C错误；闭合电键 S 后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，电流增大，故D正确。
25. B， D
【解析】副线圈的电压由原线圈的电压和变压比决定，则知副线圈的电压不变，则断开 S 后，电压表 V1 读数不变，设电压表 V1 读数为 U，由图知，原线圈的电压 U1=220 V，由 U1U2=n1n2 得副线圈的电压 U2=10 V，理想二极管有单向导电性，根据有效值的定义得 U2RT=102R⋅T2，得 U=52 V，故A错误；断开 S 后，根据串联电路分压规律知，电压表 V2 读数变大。副线圈的总电阻增大，总电流减小，则电流表 A2 读数变小，故B正确；断开 S 后，电阻 R1 的电压变大，功率变大。电阻 R 的电流变小，功率变小，故C错误；断开 S 后，电流表 A2 读数变小，电流表 A1 读数也变小，变压器的输出功率变小，则原线圈的输入功率变小，故D正确。
26. A， D
【解析】A、B.滑动触头 P 逆时针转动时，副线圈匝数增大，电压增大，电压表读数变大，电流表读数变大，故A正确，B错误。
C、D.保持 P 的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则 MN 两端的电压不变，当将触头向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大，R1 分担的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，通过 R2 的电流减小，由于总电流增大，流过滑动变阻器的电流增大，C错误，D正确。
27. B， C
【解析】原线圈电压 U1=36 V，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1，根据变压器原、副线圈中的电压之比等于匝数比得：副线圈电压 U2=9 V，因为 P 有内阻，所以电压表示数小于 9 V，故A错误；RT 处温度升高时阻值减小，副线圈中电流增大，报警器 P 将会发出警报声，故B正确；RT 处温度升高时副线圈中电流增大，而副线圈的电压不变，变压器的输出功率变大，变压器的输入功率变大，故C正确；原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压 362 V，周期 T=0.02 s，ω=2πT，故角速度是 ω=100π，u=362sin100(πt) V，变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式 u=92sin(100πt) V，故D错误。
28. C， D
【解析】从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωcsωt，故A错误；若 ω=100π rad/s，则期为 T=2πω=2π100π=0.02 s，在一个周期内电流方向改变两次，故通过 R0 的电流方向每秒钟改变的次数为 n=10.02×2=100 次，故B错误；当 R 不变时，将滑动接头 P 向上移动时，根据理想变压器的变压比公式 U1U2=n1n2，知 n1 变小，其他量不变，则输出电压 U2 变大，故副线圈中的电流变大，故输入电流也变大，电流表读数变大，故C正确；当 P 位置不变时，将变阻箱 R 的阻值调大，由 U1U2=n1n2，知电压表读数不变，故D正确。
第三部分
29. A， B， C
【解析】理想变压器的特点是没有功率损耗和漏磁，而且任意时刻通过原、副线圈的磁通量是相等的，且原、副线圈电流的变化周期是相等的，所以理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量是交流的频率、功率、磁通量的变化率，选项A、B、C正确，D错误。
30. A， B， D
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