变压器 同步练习- 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

交变电流第3讲：变压器类型一、变压器结构与原理的理解1．下列正确说法是()A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈3．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相等的物理量是()A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势4．利用变压器不可能做到的是()A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率5．一理想变压器原线圈接交流，副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来2倍()A．副线圈的匝数增加为原来的2倍B．原线圈的匝数增加为原来的2倍C．负载电阻变为原来的2倍D．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12mA，则副线圈中电流表的示数是()A．3mAB．48mAC．0 D．与R的阻值有关7．(多选)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为eq\f(2\r(2),π)T，矩形线圈面积为0.08m2，匝数为10，电阻不计，通过电刷与理想变压器原线圈相连．当线圈绕垂直磁场的轴OO′以50πrad/s的角速度转动，副线圈两端交流电压表的示数为16V，则()A．在图示位置时矩形线圈产生的电动势为0VB．矩形线圈产生的交流电周期为0.02sC．矩形线圈产生的电动势有效值为80eq\r(2)VD．变压器原、副线圈匝数之比为5∶18．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∶1，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0.4AB．电压表的示数为22VC．a、b端的输入功率为88WD．闭合开关K后，电压表示数将变为11V类型二、变压器的规律与应用9．n1＝1100匝，以下说法正确的是()A．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2B．穿过原、副线圈的磁通量的变化率的最大值相等，均为eq\f(\r(2),5)VC．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2VD．原、副线圈电压的最大值之比为1∶210．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝4∶1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL＝110Ω，A、B端电压u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)．下列说法正确的是()A．副线圈输出的交流电的频率为25HzB．电压表的示数为55eq\r(2)VC．电流表的示数为1.0AD．变压器输入功率为27.5W11．(多选)如图所示，Q是熔断电流为1A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1．原线圈的电压为u＝220eq\r(2)sin(100πt)V．要使保险丝不熔断，则()A．副线圈中电流最大值不超过2AB．副线圈中电流有效值不超过2AC．R的阻值一定不能小于55ΩD．R的阻值一定不能小于77Ω12．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的eq\f(1,2)，则()A．R消耗的功率变为eq\f(1,2)PB．电压表V的读数变为eq\f(1,2)UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变15．一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()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．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∶1，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0.4AB．电压表的示数为22VC．a、b端的输入功率为88WD．闭合开关K后，电压表示数将变为11V17．(多选)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∶n2B．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 18．如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为()A．1∶1∶1B．3∶2∶1C．6∶2∶1D．2∶2∶119．，副线圈匝数n2＝220匝．交流电源的电压u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，电阻R＝44Ω，电压表、电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是()A．副线圈中交变电流的频率为50HzB．电压表的示数为44VC．电流表A1的示数为0.2AD．电流表A2的示数为1.4A20．(多选)如图所示，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流电源上副线圈接有R＝55Ω的电阻，原、副线匝数比为2∶1.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表．则()A．交流电源的频率为100HzB．副线圈的输出功率为110WC．变压器的输出功率等于输入功率D．电流表的读数为1A21．在如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10V交流电压时，C、D间电压为4V；当M、N接10V直流电压时，P、Q间电压也为4V．现把C、D接4V交流电压，P、Q接4V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是()A．10V10V B．10V4VC．4V10V D．10V022．一理想变压器的原副线圈的匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有电压表和阻值R＝1Ω的定值电阻，如图(a)所示．原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电后半个周期为恒定电流．电压表的示数为()A．eq\r(2)V B．2VC．4V D．8V23．(多选)一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1和R2的阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是()A．电流表的示数为eq\f(\r(6),2)AB．电压表的示数为eq\r(6)VC．0～0.04s内，电阻R1产生的焦耳热为0.24JD．0.03s时，通过电阻R1的电流为eq\r(6)A类型三、变压器的动态分析24．(多选)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片．原线圈两端接在电压为U的交流电源上，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小25．如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时()A．灯L变亮B．各个电表读数均变大C．因为U1不变，所以P1不变D．P1变大，且始终有P1＝P226．如图所示，理想变压器副线圈接有两个相同的灯泡L1和L2，R为光敏电阻，受光照时其阻值减小．开始时开关S断开，要减小变压器的输入功率，可采用的方法是()A．只增加原线圈的匝数B．只增加副线圈的匝数C．闭合开关SD．用手电筒照射电阻R27．(多选)如图所示，电源电压保持不变，若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动，关于两电表示数的变化，下列判断正确的是()A．电流表的示数变大B．电流表的示数变小C．电压表的示数变大D．电压表的示数变小28．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1︰2，三个定值电阻的阻值相同，电压表为理想交流电表．现在a、b端输入正弦式交变电流，电键S断开时，电压表的示数为U1，电键S闭合后，电压表的示数为U2，则eq\f(U1,U2)的值为()A．eq\f(2,3)B．eq\f(3,2)C．eq\f(3,5)D．eq\f(5,3)29．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()A．输入电压u的表达式为u＝20eq\r(2)sin50πt(V)B．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，电阻R消耗的电功率为0.8W30．自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝，原线圈为1100匝，接在电压有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW，设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想变压器，则U2和I1分别约为()A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A31．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()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．有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D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，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是()A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大34．(多选)如图所示，理想变压器接在接头a时，原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u＝220eq\r(2)sin100πtV，则()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数为11VC．单刀双掷开关与a连接，将滑动变阻器滑片P向上移动，则电压表的示数不变，电流表的示数变小D．单刀双掷开关与a连接，将滑动变阻器滑片P向上移动，则电压表和电流表的示数都变大35．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡能发光，若将滑片P上移(电压表和电流表均为理想电表)，则()A．电容器的容抗增大B．电流表的示数减小C．变压器的输入功率减小D．灯泡L变亮36．(多选)如图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户，输电线的总电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是()A．相当于增加用电器的个数B．V1的示数随V2示数的增大而增大C．A1的示数随A2示数的减小而减小D．变压器的输入功率减小37．如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，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＝NBSωsinωtB．矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表A1的电荷量为0C．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表A1和A2示数都变小D．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表V1示数不变，V2和V3的示数都变小38．(多选)图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈接图乙所示的正弦交流电．图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表．则下列说法正确的是()A．图乙所示电压的瞬时值表达式为u＝51sin50πt(V)B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4C．变压器输入、输出功率之比为1∶4D．RT处温度升高时，电压表示数不变，电流表的示数变大39．如图所示，理想变压器的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，开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是()A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C．通过灯泡L1的电流增大D．原线圈中的电流增大40．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，电表均为理想电表，两个电阻的阻值均为1Ω，C是电容器，其击穿电压为eq\f(\r(2),2)V．图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象．下列说法正确的是()A．输入电压的频率为50Hz，经过变压器后通过电阻的交流电频率为25HzB．S断开时电压表的示数为1.41V，电流表的示数为0.35AC．S断开时电压表的示数为1V，电流表的示数为0.25AD．闭合开关S，电容器将被击穿43．(多选)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，电压表、电流表都为理想电表．则下列判断正确的是()A．输入电压有效值为220V，电流频率为50HzB．S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大C．S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D．若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小44．(多选)如图所示，理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电，副线圈接有光敏电阻R(阻值随光照强度增强而减小)、理想交流电流表A，下列说法正确的是()A．当U增大时，变压器的输入功率增大B．当f减小时，变压器的输入功率减小C．当光照增强时，交流电流表A的示数减小D．当滑动触头P向下滑动时，交流电流表A的示数增大45．(多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向下滑动时，变压器的输入电流变小D．P向下滑动时，变压器的输出功率变大46．如图所示为原、副线圈的匝数均可调节的理想变压器，原线圈两端接一正弦交变电流，一小灯泡L和滑动变阻器串联于副线圈两端，滑动触头P置于中间，小灯泡正常发光．为了使小灯泡亮度变暗，可以采取的措施有()A．仅减少原线圈的匝数n1B．仅增加副线圈的匝数n2C．仅改变R接入电路的电阻，将滑动触头P向B端滑动D．仅增大原线圈中交流电的电压47．如图所示，一小型电风扇通过理