2021学年3 变压器同步达标检测题

3.3变压器同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．理想变压器，对于原、副线圈，不一定相等的物理量是(　　)

A．交流电的最大值 B．磁通量的变化率 C．电功率 D．交变电流频率

2．远距离输送电能通常采用高压输电，用来改变输电电压的设备是（　　）

A．电阻箱 B．变压器

C．电动机 D．电容器

3．从某国带回一把标有“110V、60Hz、880W”的电咖啡壶，该电咖啡壶利用电热丝加热．在我国，为使电咖啡壶能正常工作，需要通过变压器与市电相连．下列说法正确的是

A．可以将电咖啡壶直接与市电相连，只是电功率是3520W

B．电咖啡壶应接在A、B线圈匝数比为2:1的B线圈两端，且B线圈绕制的导线较粗

C．电咖啡壶通过变压器正常工作时，与市电相连的线圈中电流为8A

D．电咖啡壶通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为60Hz

4．如图甲所示的电路中,当理想变压器 a、b 端加上如图乙所示的交变电压,闭合开关 S,三只相同灯泡均正常发光下列说法中正确的是( )

A．小灯泡的额定电压为 9V

B．变压器原、副线圈的匝数比为 2:1

C．图乙所示的交变电压瞬时值表达式为 u=36sin100πt(V)

D．断开开关 S，L1 会变亮，L2会变暗

5．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变，开始时单刀双掷开关K接b．S断开时，小灯泡A发光较暗，要使小灯泡A亮度增加，下列操作可行的是（       ）

A．闭合开关S

B．滑动变阻器滑片向右移动

C．滑动变阻器滑片向左移动

D．开关K接a

6．理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1，在原线圈上加上U＝200 V的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为(　　)

A．0 B．50 V

C．200 V D．800 V

7．理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略次要因素，促进了物理学的发展，下列理想化模型建立的表述正确的是（　　）

A．质点作为理想化模型忽略了物体的质量

B．点电荷作为理想化模型忽略了物体的电荷量

C．理想变压器没有能量损失

D．理想电压表忽略了电压表的内阻

8．将如图甲所示的不完整正弦交流电接在图乙理想变压器的a、b端．理想变压器的原副线圈匝数之比为5：l，所接电表均为理想表，副线圈回路中两个电阻阻值均为R=11Ω，开关处于断开状态．下列说法正确的是

A．电流表的示数为0．4A

B．电压表的示数为22V

C．a、b端的输入功率为88W

D．闭合开关K后，电压表示数将变为11V

9．如图所示，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，开关S闭合后，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等）。已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（　　）

A．n1∶n2＝1∶4

B．若开关S闭合，UAB∶UCD＝8∶1

C．若开关S断开，UAB∶ UCD＝8∶3

D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗

10．为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是

A．u2＝190sin(50πt) V

B．u2＝190sin(100πt) V

C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移

D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移

11．如图所示，匝数n=10匝、面积S=0.5m2的矩形闭合导线框ABCD(内阻不计)处于磁感应强度为B=的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO’以角速度ω＝10rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入的一只标有“2.5V 1.5W”的小灯泡恰好正常发光，不计线框电阻，下列说法中正确的是（     ）

A．在图示位置时，线框中产生的感应电流为零

B．线框中产生电动势的最大值为V

C．变压器原副线圈的匝数比为

D．流过灯泡的电流方向每秒钟改变次

12．一理想变压器原、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，交流电压表为理想的电表，下列说法正确的是

A．副线圈输出电压的频率小于50Hz

B．电压表的示数为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

13．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，电阻R1＝R2＝55Ω，D1、D2为理想二极管，A为理想电流表。原线圈接u＝220sin（100πt）V的交流电，则（　　）

A．副线圈中交流电频率为100Hz

B．电流表示数为2A

C．理想变压器输入功率为440W

D．二极管的反向耐压值应大于110V

14．一台理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比是11：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电．一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，如图所示．则下列判断正确的是（　　）

A．原、副线圈中的功率之比为11：1

B．若只将S从1拨到2，电流表示数增大

C．若开关S接1，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，则1min内滑动变阻器产生的热量为1200 J

D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减小

15．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（　　）

A．U=110V

B．I=0.2A

C．原副线圈电流之比为1∶2

D．原线圈输入功率为22W

二、填空题（共4题）

16．当原线圈电压、原线圈匝数不变时，副线圈电压与副线圈匝数成______比。当原线圈电压、副线圈匝数不变时，副线圈电压与原线圈匝数成______比。

17．电压与匝数的关系

理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的______，即 ＝ 。

18．生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据____________制造的。

19．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．       D．

三、综合题（共4题）

20．如图 （a）是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10：1，电流表A2的示数为2A，当开关S断开时，求：

（1）电压表的示数

（2）变压器的输入功率．

21．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1，定值电阻R1、R2均为．在原线圈接电压随时间变化规律为u＝的交流电源，开关S保持闭合．试求：

(1)原线圈两端交流电压的最大值和频率f

(2)理想电压表的示数U和变压器的输入功率P入

(3)当S由闭合变为断开后，电流表的示数变为原来的几倍？

22．汽车等交通工具用电火花点燃汽油混合气，如图所示已知汽车蓄电池电压为12V，变压器匝数之比为1：100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？开关S从闭合到突然断开这一过程，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？

23．如图所示，理想变压器连接一交流发电机，产生交流电满足，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6V，0.3A”，且灯泡都正常发光，发电机内阻和导线电阻不计。求：

（1）变压器初级、次级线圈匝数之比；

（2）发电机的输出功率；

（3）若某只灯泡发生断路，其它条件不变，判断剩余灯泡发光情况将如何变化？

参考答案：

1．A

2．B

3．B

4．B

5．B

6．B

7．C

8．C

9．D

10．D

11．D

12．D

13．B

14．C

15．D

16．     正比     反比

17．匝数之比

18．电磁感应

19．     1.5     B

20．（1）20V（2）40W

21．(1) 原线圈两端交流电压的最大值Um= 频率f=50Hz  

(2)理想电压表的示数U=5V 变压器的输入功率P入=5W

(3) 电流的示数变为原来的倍

22．零，当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，副线圈会产生一个瞬时高电压（脉冲高电压可达104 V左右），使火花塞产生电火花

23．（1）；（2）；（3）正常工作