變壓器 同步練習- 高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

交變電流第3講：變壓器類型一、變壓器結(jié)構與原理的理解1．下列正確說法是()A．變壓器也可能改變恒定電壓B．變壓器的原理是一種電磁感應現(xiàn)象，副線圈輸出的電流是原線圈電流的感應電流C．變壓器由繞在同一閉合鐵芯上的若干線圈構成D．變壓器原線圈相對電源而言起負載作用，而副線圈相對負載而言起電源作用2．關于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是()A．通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B．穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都不相等C．穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應電動勢D．原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈3．(多選)理想變壓器正常工作時，原、副線圈中一定相等的物理量是()A．每匝線圈中磁通量的變化率B．交變電流的頻率C．原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率D．原線圈的感應電動勢和副線圈的感應電動勢4．利用變壓器不可能做到的是()A．增大電流B．升高電壓C．減小電壓D．增大功率5．一理想變壓器原線圈接交流，副線圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加為原來2倍()A．副線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍B．原線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍C．負載電阻變?yōu)樵瓉淼?倍D．副線圈匝數(shù)和負載電阻均變?yōu)樵瓉淼?倍6．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝4∶1，當導體棒在平行導軌上勻速切割磁感線時，電流表的示數(shù)是12mA，則副線圈中電流表的示數(shù)是()A．3mAB．48mAC．0 D．與R的阻值有關7．(多選)如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為eq\f(2\r(2),π)T，矩形線圈面積為0.08m2，匝數(shù)為10，電阻不計，通過電刷與理想變壓器原線圈相連．當線圈繞垂直磁場的軸OO′以50πrad/s的角速度轉(zhuǎn)動，副線圈兩端交流電壓表的示數(shù)為16V，則()A．在圖示位置時矩形線圈產(chǎn)生的電動勢為0VB．矩形線圈產(chǎn)生的交流電周期為0.02sC．矩形線圈產(chǎn)生的電動勢有效值為80eq\r(2)VD．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5∶18．將如圖甲所示的不完整正弦交流電接在圖乙理想變壓器的a、b端．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5∶1，所接電表均為理想表，副線圈回路中兩個電阻阻值均為R＝11Ω，開關處于斷開狀態(tài)．下列說法正確的是()A．電流表的示數(shù)為0.4AB．電壓表的示數(shù)為22VC．a(chǎn)、b端的輸入功率為88WD．閉合開關K后，電壓表示數(shù)將變?yōu)?1V類型二、變壓器的規(guī)律與應用9．n1＝1100匝，以下說法正確的是()A．穿過原、副線圈的磁通量的變化率之比為1∶2B．穿過原、副線圈的磁通量的變化率的最大值相等，均為eq\f(\r(2),5)VC．原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢有效值相等，均為0.2VD．原、副線圈電壓的最大值之比為1∶210．如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，燈泡電阻RL＝110Ω，A、B端電壓u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)．下列說法正確的是()A．副線圈輸出的交流電的頻率為25HzB．電壓表的示數(shù)為55eq\r(2)VC．電流表的示數(shù)為1.0AD．變壓器輸入功率為27.5W11．(多選)如圖所示，Q是熔斷電流為1A的保險絲，R為用電器，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝2∶1．原線圈的電壓為u＝220eq\r(2)sin(100πt)V．要使保險絲不熔斷，則()A．副線圈中電流最大值不超過2AB．副線圈中電流有效值不超過2AC．R的阻值一定不能小于55ΩD．R的阻值一定不能小于77Ω12．教學用發(fā)電機能夠產(chǎn)生正弦式交變電流．利用該發(fā)電機(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P．若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，則()A．R消耗的功率變?yōu)閑q\f(1,2)PB．電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閑q\f(1,2)UC．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID．通過R的交變電流頻率不變15．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示．設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()A．U＝66V，k＝eq\f(1,9)B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3)D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)16．將如圖甲所示的不完整正弦交流電接在圖乙理想變壓器的a、b端．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5∶1，所接電表均為理想表，副線圈回路中兩個電阻阻值均為R＝11Ω，開關處于斷開狀態(tài)．下列說法正確的是()A．電流表的示數(shù)為0.4AB．電壓表的示數(shù)為22VC．a(chǎn)、b端的輸入功率為88WD．閉合開關K后，電壓表示數(shù)將變?yōu)?1V17．(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2．原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C．負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D．將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍 18．如圖所示，接于理想變壓器中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為()A．1∶1∶1B．3∶2∶1C．6∶2∶1D．2∶2∶119．，副線圈匝數(shù)n2＝220匝．交流電源的電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，電阻R＝44Ω，電壓表、電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是()A．副線圈中交變電流的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為44VC．電流表A1的示數(shù)為0.2AD．電流表A2的示數(shù)為1.4A20．(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈與二極管一起接在u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流電源上副線圈接有R＝55Ω的電阻，原、副線匝數(shù)比為2∶1.假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，電流表為理想電表．則()A．交流電源的頻率為100HzB．副線圈的輸出功率為110WC．變壓器的輸出功率等于輸入功率D．電流表的讀數(shù)為1A21．在如圖甲、乙所示的電路中，當A、B接10V交流電壓時，C、D間電壓為4V；當M、N接10V直流電壓時，P、Q間電壓也為4V．現(xiàn)把C、D接4V交流電壓，P、Q接4V直流電壓，則A、B間和M、N間的電壓分別是()A．10V10V B．10V4VC．4V10V D．10V022．一理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為4∶1，在副線圈的回路中接有電壓表和阻值R＝1Ω的定值電阻，如圖(a)所示．原線圈一側(cè)接在如圖(b)所示的交流電上，交流電的前半個周期為正弦交流電后半個周期為恒定電流．電壓表的示數(shù)為()A．eq\r(2)V B．2VC．4V D．8V23．(多選)一含有理想變壓器的電路如圖甲所示，圖中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電阻R1和R2的阻值分別為3Ω和1Ω，電流表、電壓表都是理想交流電表，a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示，下列說法正確的是()A．電流表的示數(shù)為eq\f(\r(6),2)AB．電壓表的示數(shù)為eq\r(6)VC．0～0.04s內(nèi)，電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱為0.24JD．0.03s時，通過電阻R1的電流為eq\r(6)A類型三、變壓器的動態(tài)分析24．(多選)理想變壓器的原線圈連接一只理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑片．原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上，則()A．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小B．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大C．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大D．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小25．如圖所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為U1，輸入功率為P1，輸出功率為P2，各交流電表均為理想電表．當滑動變阻器R的滑動觸頭向下移動時()A．燈L變亮B．各個電表讀數(shù)均變大C．因為U1不變，所以P1不變D．P1變大，且始終有P1＝P226．如圖所示，理想變壓器副線圈接有兩個相同的燈泡L1和L2，R為光敏電阻，受光照時其阻值減?。_始時開關S斷開，要減小變壓器的輸入功率，可采用的方法是()A．只增加原線圈的匝數(shù)B．只增加副線圈的匝數(shù)C．閉合開關SD．用手電筒照射電阻R27．(多選)如圖所示，電源電壓保持不變，若將滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動，關于兩電表示數(shù)的變化，下列判斷正確的是()A．電流表的示數(shù)變大B．電流表的示數(shù)變小C．電壓表的示數(shù)變大D．電壓表的示數(shù)變小28．在如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為1︰2，三個定值電阻的阻值相同，電壓表為理想交流電表．現(xiàn)在a、b端輸入正弦式交變電流，電鍵S斷開時，電壓表的示數(shù)為U1，電鍵S閉合后，電壓表的示數(shù)為U2，則eq\f(U1,U2)的值為()A．eq\f(2,3)B．eq\f(3,2)C．eq\f(3,5)D．eq\f(5,3)29．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關．原線圈接正弦交流電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示．現(xiàn)將S1接1，S2閉合，此時L2正常發(fā)光．下列說法正確的是()A．輸入電壓u的表達式為u＝20eq\r(2)sin50πt(V)B．只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光C．只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D．若S1換接到2后，電阻R消耗的電功率為0.8W30．自耦變壓器的鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝，原線圈為1100匝，接在電壓有效值為220V的交流電源上．當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載R上的功率為2.0kW，設此時原線圈中電流有效值為I1，負載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想變壓器，則U2和I1分別約為()A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A31．一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中()A．U2>U1，U2降低 B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低 D．U2<U1，U2升高32．有一種調(diào)壓變壓器的構造如圖所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，C、D之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C、D兩端接正弦交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A．當R3不變，滑動觸頭P順時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小B．當R3不變，滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小C．當P不動，滑動變阻器滑動觸頭向上滑動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小D．當P不動，滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大34．(多選)如圖所示，理想變壓器接在接頭a時，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心接頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u＝220eq\r(2)sin100πtV，則()A．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VB．當單刀雙擲開關與b連接時，電壓表的示數(shù)為11VC．單刀雙擲開關與a連接，將滑動變阻器滑片P向上移動，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變小D．單刀雙擲開關與a連接，將滑動變阻器滑片P向上移動，則電壓表和電流表的示數(shù)都變大35．如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當副線圈上的滑片P處于圖示位置時，燈泡能發(fā)光，若將滑片P上移(電壓表和電流表均為理想電表)，則()A．電容器的容抗增大B．電流表的示數(shù)減小C．變壓器的輸入功率減小D．燈泡L變亮36．(多選)如圖所示，是通過變壓器給用戶供電的示意圖，變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓，基本穩(wěn)定，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用R0表示，用變阻器的電阻R表示用戶用電器的總電阻，當變阻器的滑動觸頭P向上移動時，以下說法正確的是()A．相當于增加用電器的個數(shù)B．V1的示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大C．A1的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小D．變壓器的輸入功率減小37．如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計，繞OO′軸在水平方向的磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時．矩形線圈通過銅滑環(huán)接理想變壓器原線圈，副線圈接有固定電阻R0和滑動變阻器R，下列判斷正確的是()A．矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSωsinωtB．矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時間內(nèi)，通過電流表A1的電荷量為0C．當滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，電流表A1和A2示數(shù)都變小D．當滑動變阻器的滑片向上滑動過程中，電壓表V1示數(shù)不變，V2和V3的示數(shù)都變小38．(多選)圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電．圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表．則下列說法正確的是()A．圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin50πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．RT處溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大39．如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時，開關K斷開，當K接通時，以下說法正確的是()A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓減小C．通過燈泡L1的電流增大D．原線圈中的電流增大40．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝2∶1，電表均為理想電表，兩個電阻的阻值均為1Ω，C是電容器，其擊穿電壓為eq\f(\r(2),2)V．圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關系圖象．下列說法正確的是()A．輸入電壓的頻率為50Hz，經(jīng)過變壓器后通過電阻的交流電頻率為25HzB．S斷開時電壓表的示數(shù)為1.41V，電流表的示數(shù)為0.35AC．S斷開時電壓表的示數(shù)為1V，電流表的示數(shù)為0.25AD．閉合開關S，電容器將被擊穿43．(多選)國家電網(wǎng)公司推進智能電網(wǎng)推廣項目建設，擬新建智能變電站1400座．變電站起變換電壓作用的設備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，電壓表、電流表都為理想電表．則下列判斷正確的是()A．輸入電壓有效值為220V，電流頻率為50HzB．S打到a處，當滑動變阻器的滑片向下滑動時，兩電壓表示數(shù)都增大C．S打到a處，當滑動變阻器的滑片向下滑動時，兩電流表的示數(shù)都減小D．若滑動變阻器的滑片不動，S由a處打到b處，電壓表V2和電流表A1的示數(shù)都減小44．(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R(阻值隨光照強度增強而減小)、理想交流電流表A，下列說法正確的是()A．當U增大時，變壓器的輸入功率增大B．當f減小時，變壓器的輸入功率減小C．當光照增強時，交流電流表A的示數(shù)減小D．當滑動觸頭P向下滑動時，交流電流表A的示數(shù)增大45．(多選)如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合開關S，下列說法正確的是()A．P向下滑動時，燈L變亮B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C．P向下滑動時，變壓器的輸入電流變小D．P向下滑動時，變壓器的輸出功率變大46．如圖所示為原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)的理想變壓器，原線圈兩端接一正弦交變電流，一小燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)于副線圈兩端，滑動觸頭P置于中間，小燈泡正常發(fā)光．為了使小燈泡亮度變暗，可以采取的措施有()A．僅減少原線圈的匝數(shù)n1B．僅增加副線圈的匝數(shù)n2C．僅改變R接入電路的電阻，將滑動觸頭P向B端滑動D．僅增大原線圈中交流電的電壓47．如圖所示，一小型電風扇通過理