3.3 变压器 同步练习题 --（2019） 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二.docx

1、3.3 变压器一、单选题1自耦变压器具有成本低、效益高的特点，在生产、生活中应用广泛。如图所示，通过调节自耦变压器的滑片P和滑动变阻器的滑片Q控制灯泡L的亮度。若灯泡实际功率始终小于额定功率，则（）A保持Q不动，将P顺时针旋转，灯泡L变亮B保持Q不动，将P顺时针旋转，A1示数变小C保持P不动，将Q向下移动，灯泡L变亮D保持P不动，将Q向下移动，A2示数变小2如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（）A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C原、副线圈匝数比为13D原、副线圈匝数比为313如图

2、所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电阻R1R255，D1、D2为理想二极管，A为理想电流表。原线圈接u2202sin（100t）V的交流电，则（）A副线圈中交流电频率为100HzB电流表示数为2AC理想变压器输入功率为440WD二极管的反向耐压值应大于110V42020年春新冠肺炎疫情在全世界各地爆发蔓延，口罩需求量大量增加，某汽车厂决定改建生产线转产口罩，原生产线工作电压为，而口罩机工作电压为。现在需要变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为3800匝，则副线圈匝数为（）A110B220C1100D22005随着科技的发展，无线充电技术已经越来越多的用于智能设备上，无线充电技术可以

3、摆脱有线充电的束缚，让充电也可以轻轻一放就可以完成。无线充电技术与变压器相类似，若将无线充电装置视为理想变压器，如图所示为简化后的工作电路，匝数为的送电线圈为原线圈，匝数为的受电线圈为副线圈，在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个阻值为的保护电阻。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生感应电流对手机电池进行充电，充电时，手机电池两端的电压为5V，流过手机电池的电流为2A。则下列说法中正确的是（）A工作指示灯的电阻为400B充电时，送电线圈的输入功率为10WC充电时，送电线圈中的电流为40AD受电线圈cd两端的输出电压为11V6如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，

4、理想变压器的原线圈输入的交流电压有效值保持不变，滑片P位于滑动变阻器的正中间时，灯L恰好正常发光，电压表为理想交流电压表，现仅将滑片P向下滑动，下列说法正确的是（）A灯L变暗B电压表示数增大C变压器的输出功率减小D变压器的输入电流增大7如图所示，降压变压器的输入端接一正弦式交流电源，输出端向用户供电。已知输出端到用户的输电线电阻不可忽略。若用户的每盏灯的规格都相同，当用户开一盏灯时，电流表示数为I1，电压表示数为U1，当用户开两盏灯时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。设交流电源输出电压恒定，电流表、电压表可视为理想电表。则下列关系正确的是（）A，B，C，D，8如图所示，理想变压器有三个线圈

5、A、B、C，其中B、C的匝数分别为n2、n3，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是（忽略温度对电阻的影响）（）A线圈A的匝数B灯泡L2两端的电压C变压器的输入功率D通过灯泡L1的电流9如图所示，L1、L2、L3、L4、L5是五盏完全相同的灯泡，将它们如图接在变压器上后，均正常发光。则变压器原副线圈的匝数比n1:n2:n3为（）A1:2:1B2:1:2C4:2:1D4:1:2二、多选题10如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，在原、副线圈中接有三个相同的电阻a、b、c，原线圈一侧接在电压（V）的交流电源上，下列说法正确

6、的是（）A流过电阻a、c的电流之比为3：1B理想电压表示数为120VC电阻a与c的功率之比为9：4D原、副线圈中磁通量的变化率之比为1：311如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接一定值电阻R，电流表和电压表均视为理想电表，当开关S由1端拨到2端后，各电表示数的变化情况是（）AV1示数不变BV2示数变小CA1示数变大DA2示数变小12如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1 ： 2，正弦交流电源电压为U= 12V，电阻R1=1， R2=2， 滑动变阻器R3最大阻值为20，滑片P处于中间位置，则（）AR1与R2消耗的电功率之比为4： 1B通过R1的电流为3AC若向上移动P，电压表读

7、数将变小D若向下移动P，电源输出功率将变大13如图甲是线圈线垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图像，把该交流电压加在如图乙中理想变压器的、两端。已知变压器原线圈和副线圈的匝数比为，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻，其他各处电阻不计。下列说法正确的是（）A在和时，穿过线圈的磁通量最大B线圈转动的角速度为C电压表的示数为D电流表的示数为14小睿用手摇发电机接变压器给规格为“220V，60W”的灯泡L供电，当他匀速转动发电机的手柄时，灯泡正常发光。其原理简化图如下，已知匀强磁场的磁感应强度大小为T线圈面积为0.1m2，共50匝，不计内阻。变压器可视为理想变压器，其原副线

8、圈匝数比为5：44，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。下列说法正确的是（）A理想电压表的示数为25VB手柄的角速度为5rad/sC从图示位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为（V）D图示位置穿过线圈的磁通量为0，发电机产生的电动势瞬时值最大三、实验题15在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”某次实验中，如图1，小杰同学把交流电源接在a、b两端，当时，用多用电表交流电压档测量c、d两端电压，测量结果如图2所示，则_V。a、b两端匝数与c、d两端匝数之比最有可能的值是（_）A B C D16在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1

9、120匝、n2240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示。实验序号原线圈两端的电压U1（V）副线圈两端的电压U2（V）13.98.21：2.125.911.81：2.037.815.2（1）实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，还有一组U1、U2的比值没有算出，把求出的结果填在表格中_。（2）本实验可得出结论：变压器线圈两端电压与匝数的关系为_（用题目中给出的字母表示）。（3）该变压器是_变压器（选填“升压”或“降压”）。四、解答题17如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比。原线圈接在电压（V）的交流电

10、源上，副线圈接R=5.5的电阻。若电流表和电压表均可视为理想电表，求：（1）电压表的示数；（2）电流表的示数。18如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？19在如图甲所示电路中，变压器原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电压；副线圈所接两只灯泡L1、L2的额定电压均为36 V，其中L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W。开关S闭合时，两灯泡均恰好正常发光。求（1）该变压器的原、副线圈匝数比n1n2。（2）开

11、关S闭合前、后通过原线圈的电流之比。试卷第9页，共9页参考答案1B【详解】设自耦变压器的原副线圈的匝数分别为、，副线圈两端电压为，根据可知A将P顺时针旋转，则变大，变小，则变小，保持Q不动，滑动变阻器电阻不变，则灯泡两端电压减小，则灯泡L变暗，故A错误；B将P顺时针旋转，则变大，变小，则变小，保持Q不动，滑动变阻器电阻不变，则根据公式可知减小，则减小，则减小，A1示数变小，故B正确；CD保持P不动，则不变，将Q向下移动，滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，则A2示数变大，灯泡所分电压减小，则灯泡L变暗，故CD错误。故选B。2A【详解】由题意，根据理想变压器变压规律可得原、副线圈匝数比为故选A。3

12、B【详解】A根据题意可知交流电的角速度100，频率为f=2=50Hz变压器可以改变电压和电流的值，但不能改变频率，因此副线圈中交流电频率仍为50Hz。故A错误；D原线圈两端电压的最大值U1m=2202V根据U1mU2m=n1n2副线圈两端电压的最大值U2m=1102V当最大电压为1102V时，二极管仍然正常工作，说明二极管的反向耐压值大于1102V。故D错误；BC由于二极管的作用，副线圈两个电阻交替工作，与没有二极管时一个电阻R始终工作完全相同，副线圈两端电压的有效值U2=U2m2=110V因此电流表的示数I=U2R=2A理想变压器输入功率等于电阻消耗的功率PU2I21102W220W故B正确

13、；C错误。故选B。4D【详解】根据解得故ABC错误，D正确。故选D。5A【详解】副线圈电路，根据闭合电路欧姆定律原线圈电路理想变压器特点将U机=5V，I2=2A，U0=220V，R=2，带入，联立可得U2=9VI1=0.1AP1=P2=18W故BCD错误，A正确。故选A。6C【详解】由题图可知，将滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则变压器输出端总电阻变大，由于理想变压器的原线圈输入的交流电压有效值保持不变，匝数比不变，则变压器输出端电压不变，则输出端总电流变小，输出功率减小；根据理想变压器输入功率等于输出功率，可得输入端电流也减小；由于灯泡两端电压为输出端电压，保持不变，所以灯

14、泡亮度不变，流经灯泡的电流不变，则流经的电流减小，两端电压减小，即电压表示数减小，综上所述，故选C。7B【详解】因为交流电源输出电压恒定，所以电压表示数不变，即；设变压器原、副线圈匝数比为k，则所以。故选B。8A【详解】由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，则所以即可以求得灯泡L2两端的电压，通过L2的电流为I，则可以求出L2的电阻和灯泡L2的功率；L2与L1的电阻相同，灯L1的两端的电压为U，所以可求出通过L1的电流和灯泡L1的功率，变压器总的输出功率等于灯泡L1的功率和灯泡L2的功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A的匝数。故选A。9D【详解】设灯泡正常发

15、光时两端的电压为U，根据即灯泡正常发光，设通过的电流为I，则原线圈电流副线圈2的电流副线圈3的电流根据输入功率等于输出功率知即解得 所以故选D。10BC【详解】A设副线圈电压和电流分别为U2、I2，a、b、c的阻值都为R，则，由 ，可知原线圈上电压和电流分别为，则a、b中电流，可知，故A错误；B对原线圈电路，有U=220V，电压表示数为副线圈电压有效值，带入得故B正确；C由 知故C正确；D通过原副线圈的磁感线任意时刻都相等，所以磁通量变化率是相等的，故D错误。故选BC。11AC【详解】A电压表V1的示数等于电源两端的电压保持不变，A正确；B根据副线圈的匝数增大，副线圈两端电压增大，V2的示数增

16、大，B错误；CD副线圈两端电压增大，V2的示数增大，根据欧姆定律，A2的示数增大，根据理想变压器的输出功率等于输入功率，A1的示数也增大，C正确，D错误。故选AC。12BC【详解】A理想变压器原副线圈匝数之比为1：2，根据可知，原副线圈的电流之比为2：1，根据电阻R1=1，R2=2可知，R1与R2消耗的热功率之比为2：1，A错误；B设通过R1的电流为I，则副线圈电流为0.5I，输入电压根据输出电压根据欧姆定律可知代入数据解得B正确；C若向上移动P，则R3电阻减小，输出电流变大，则输入电流也变大，电阻R1的电压变大，则变压器输入电压变小，根据变压比可知，输出电压变小，电压表读数将变小，C正确；D

17、若向下移动P，则R3电阻增大，输出电流变小，根据变流比可知，输入电流也变小，根据可知，电源输出功率将变小，D错误。故选BC。13BD【详解】A由图甲可知，在和时，交流电电压最大，磁通量变化率最大，穿过线圈的磁通量最小，故A错误；B由图甲可知，线圈转动的周期为，根据解得故B正确；CD交流电流表和交流电压表均为理想电表，测量有效值，由图甲可知，交流电源电压的最大值为,交流电源电压的有效值由电压与匝数成正比，可得副线圈的电压为，则电流表读数为,则流过副线圈的电流等于流过电阻R的电流由电流与匝数成反比可得，流过原线圈的电流为0.4A，故C错误D正确。故选BD。14AD【详解】A灯泡正常发光，则，根据理

18、想变压器匝数比与电压比的关系，可得解得即理想电压表的示数为25V。故A正确；B手摇发电机的电动势最大值为根据正弦交流电最大值与有效值的关系，可得联立，可得故B错误；CD图示位置穿过线圈的磁通量为0，发电机产生的电动势瞬时值最大，从图示位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为联立，可得故C错误；D正确。故选AD。151.5 B 【详解】多用电表交流电压档测量c、d两端电压，根据图表盘测量读数为1.50V；根据变压器的输入、输出电压与线圈匝数关系a、b两端电压，c、d两端电压，故a、b两端匝数与c、d两端匝数之比最有可能的值是是4:1，ACD错误，B正确。故选B。161：1.9 升压 【详解

19、】（1）由第三组数据可得（2）线圈匝数之比结合表格中的数据知，在误差允许的范围内线圈两端电压与匝数的关系为（3）从表格中的数据可知副线圈匝数多、电压高，所以该变压器是升压变压器。17（1）22V；（2）0.4A【详解】（1）原线圈接在电压（V）的交流电源上，则有效值U1=220V设副线圈电压的有效值为U2，则有电压表的示数U2=22V（2）副线圈中电流的有效值根据变压器原副线圈电流比关系有所以电流表的示数18(1)317，550；(2) 130.05W，0.59A【详解】(1)由变压器的电压之比等于匝数之比解得127V的副线圈匝数是317。由变压器的电压之比等于匝数之比解得(2)由P=U1I1=U2I2+U3I3可得输出功率P=124.17W+1270.63W=130.05W由P=U1I1可得19（1）；（2） 【详解】（1）由公式且由题图乙可知U1=220 V 可得（2）开关S断开时由公式得开关S闭合时由公式得所以答案第15页，共15页