专题05 变压器（原卷版）-备战期末高二物理

试卷第=page22页，共=sectionpages33页专题05变压器一、单选题1．（22-23高二下·湖北恩施·期末）如图所示，两接线柱间接入电压恒定的交流电，三个灯泡的规格完全相同，变压器可视为理想变压器，在以下各种操作中电路元件都没有损坏，下列说法正确的是（）A．仅使滑片M上移，灯泡变暗B．仅使滑片M上移，灯泡都变亮C．仅使滑片N自变阻器端向端移动，灯泡中的电流一直增大D．仅使滑片N自变阻器端向端移动，灯泡中的电流一直增大2．（22-23高二下·内蒙古赤峰·期末）随着生活中的电子设备越来越多，在不知不觉中各种“理不清”的充电线给我们带来了困扰。无线充电的引入，让手机、智能手表和电动牙刷等设备摆脱了“充电线”的牵制，如图1所示，某智能手表正准备进行无线充电，当送电线圈接入如图3所示的交流电源后，送电线圈接有电阻R1，受电线圈接有电阻R2＝4Ω，送电线圈和受电线圈的匝数比n1：n2＝5：1，此时智能手表处于“超级充电”模式，其两端的电压为20V，充电装置线圈可视为理想变压器，则下列说法正确的是（）

A．送电线圈两端电压为220VB．送电线圈所接电阻R1＝20ΩC．此充电器在“超级快充”模式下，耗电功率为200WD．受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电线圈中电流的磁场方向相反3．（22-23高二下·陕西榆林·期末）如图甲所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电源上，、是输入端，原线圈匝数匝，副线圈的匝数为匝，变压器副线圈连接三个定值电阻，已知中电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表和电流表可视为理想电表，则（

）

A．电源交流电的频率为B．电压表的示数为C．电流表的示数为D．变压器的输入功率4．（22-23高二下·广西桂林·期末）一理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入电压的变化规律如图乙中所示，副线圈所接电路如图甲中所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（）

A．闭合开关S，副线圈输出电压的频率为0.5HzB．闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为44VC．闭合开关S，P向上移动时，流过原线圈的电流减小D．闭合开关S，P向上移动时，R1两端的电压增大5．（22-23高二下·青海西宁·期末）一理想变压器原、副线圈的匝数比为，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，则（

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A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出频率增加6．（22-23高二下·广东韶关·期末）在匀强磁场中有一矩形线圈，绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化的图像如图所示。将其接入原副线圈匝数比为的理想变压器时，下列说法正确的是（）

A．此感应电动势的有效值为10VB．此感应电流的频率为60HzC．变压器原副线圈两端的电压之比为D．当副线圈接负载且正常工作时，变压器原副线圈中的电流之比为7．（22-23高二下·广东广州·期末）无线充电技术已经逐渐应用于智能手机上，手机无线充电器的基本原理类似于变压器。如图所示是某款5G手机无线充电器的充电原理示意图，当充电基座上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流为手机电池充电。若在时间内，磁场垂直于接收线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由增加到，则在充电的这段时间内（

）

A．接收线圈中d点电势高于c点电势B．接收线圈中感应电流的方向由d到c点C．发射线圈和接收线圈的频率可能不同D．若想增大c、d之间的电势差，可以只增大发射线圈的匝数8．（22-23高二下·河北秦皇岛·期末）如图甲所示是手机无线充电工作原理图，送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电线圈未与手机连接，则（）

A．当时，受电线圈中磁通量最大B．当时，cd端电压最小C．增大送电和受电线圈的间距，cd端电压频率改变D．增大送电和受电线圈的间距，cd端与ab端电压之比变小9．（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电压，图中为热敏电阻，为定值电阻。下列说法中正确的是（）

A．交流电压u的表达式B．变压器原、副线圈中的电流之比为3：1C．变压器输入、输出功率之比为1：3D．处温度升高时，电压表示数不变10．（22-23高二下·四川内江·期末）如图，是某款手摇点火器原理图。当钢针和金属板间瞬时电压超过时可以产生电火花。已知匀强磁场的磁感应强度B大小为，手摇发电机线圈的面积为，共50匝，不计内阻。变压器为理想变压器，其原副线圈匝数比为。下列说法正确的是（）

A．线圈转速等于时，内点火器可以产生120次电火花B．线圈转速等于时，点火器可以产生电火花C．电压表的示数为时，点火器可以产生电火花D．只有当电压表示数超过，点火器才可以产生电火花11．（22-23高二下·河北石家庄·期末）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4，升压、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入两个理想交流互感器。两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，图中甲、乙均为理想电表，则下列说法正确的是（）

A．甲为电流表、乙为电压表B．若电压互感器的读数为220V，电流互感器的读数为5A，则输送功率为1100WC．若保持发电机输出电压U1一定，仅增加负载，则U3将不变D．若保持发电机输出电压U1和负载不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增加12．（22-23高二下·贵州铜仁·期末）图（甲）是手机无线充电器，其原理如图（乙）所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比.当送电线圈两端a、b接上220V、50Hz的市用正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电。若把装置线圈视为理想变压器，给手机充电时，下列说法正确的是（）

A．cd间输出的是直流电B．受电线圈两端cd的输出电压为5VC．cd端输出频率低于50HzD．充电时播放音乐（即增大手机用电功率），受电线圈的输出电压不变多选题13．（22-23高二下·陕西西安·期末）如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，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．电流表的示数增大B．电压表的示数增大C．原线圈输入功率减小D．电阻R消耗的电功率增大14．（22-23高二下·内蒙古呼和浩特·期末）如图，理想变压器供电的电路中，不计导线电阻，若将S闭合，则电流表A1的示数，电流表A2的示数，电流表A3的示数，电压表V的示数分别如何变化（）

A．电压表V的示数不变 B．电流表A1的示数变小C．电流表A2的示数变大 D．电流表A3的示数变大15．（22-23高二下·广东广州·期末）如图所示，理想变压器原线圈所在电路输入有效值交变电流，测得完全相同的灯泡a、b两端的电压均为55V，已知为随温度升高阻值减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，两灯泡阻值不变且始终未烧坏，下列说法正确的是（

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A．原、副线圈的匝数之比为B．流经灯泡a的电流与热敏电阻的电流之比为C．若热敏电阻温度降低，灯泡a变亮、b变亮D．若热敏电阻温度降低，灯泡a变暗、b变亮16．（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）如图所示，一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（V），电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表，则（）

A．交流电的频率为10HzB．电流表Al的示数为0.2AC．电流表A2的示数为AD．电压表的示数为44V17．（22-23高二下·广东潮州·期末）如图所示，理想交流电流表、，定值电阻、光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），分别接在理想变压器的原、副线圈上。为正弦交流电源电压的有效值，且保持恒定。若减小光照强度，下列说法正确的是（

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A．原、副线圈两端电压、都不变 B．电流表、示数都减小C．两端的电压减小 D．的电功率增大三、解答题18．（23-24高二下·北京·期末）等效是物理学常用的科学思想方法。（1）可以把变化的物理量等效替代为不变量。已知某电流i随时间t变化的关系如图1所示，求其电流的有效值I。（2）可以把复杂的结构等效为简单的结构。如图2，理想变压器原、副线圈匝数分别为、，原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，副线圈负载为阻值R的电阻。请你证明：若将变压器与负载等效为一定值电阻，则。19．（22-23高二下·山东威海·期末）如图所示，理想变压器原线圈接在一台交流发电机上，发电机电动势的峰值为，发电机线圈匀速转动的周期为，两个副线圈分别接有电阻R和灯泡L，电流均为1A，灯泡正常发光。已知灯泡的额定功率为4W，电阻，不计发电机线圈的电阻。（1）从中性面开始计时，写出发电机电动势瞬时值的表达式；（2）求三个线圈的匝数之比及原线圈中的电流。

20．（22-23高二下·内蒙古呼和浩特·期末）如图所示，一理想变压器原线圈输入电压，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光，导线电阻不计。求：（1）变压器原、副线圈匝数比n1：n2；（2）电流表A的示数；（3）原线圈中电流的大小。

一、单选题1．（22-23高二下·江西赣州·期末）赣南利用当地丰富的高山风力资源，大力发展风力发电，以绿色经济振兴乡村，助力“碳达峰”“碳中和”目标实现。发电过程中风轮机叶片做匀速圆周运动，转速为n，叶片通过转轴带动面积为S、匝数为N的发电机线圈转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压最大值为。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，图中电压表为理想交流电压表，忽略发电机线圈电阻，图中发电机线圈刚好垂直于磁场，题中物理量单位均为国际单位，则（）

A．线圈位于图示位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大B．变压器原、副线圈的匝数比为C．线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为0D．从图示位置开始计时，线圈中电动势随时间t变化的关系式为2．（22-23高二下·山西运城·期末）在如图所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为3︰1，电阻R1=R2=4Ω，R3为滑动变阻器。电源电压u随时间t变化的规律为，电流表为理想电表，则下列说法正确的是（）

A．当R3=4Ω时，电流表的示数为2AB．若将R3的滑片向下移动，则电流表的示数减小C．若将R3的滑片向上移动，则副线圈两端的电压减小D．改变滑动变阻器R阻值，使理想变压器的输出功率最大时，R3=5Ω3．（22-23高二下·山东烟台·期末）如图所示，在理想自耦变压器的输入端和输出端分别连接阻值为R1=2Ω、R2=8Ω的定值电阻，原线圈匝数为n1=100匝，副线圈匝数n2可通过触片P进行调节，已知原线圈接在稳定的交流电源上，电动势的表达式为，电源内阻r=6，电压表、电流表均为理想电表。则当n2=50匝时，通过电阻R1的电流为（）

A．4.5A B．5.5A C．6.5A D．7.5A4．（22-23高二下·陕西渭南·期末）如图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置。现将滑片下移，则以下说法中正确的是（）

A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变5．（22-23高二下·重庆江津·期末）某实验小组成员，研究理想变压器对多负载供电过程，设计如图研究电路。理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源（V），灯泡（看成纯电阻用电器）与滑动变阻器并联。已知灯泡标有“22V

4W”，滑动变阻器R最大阻值为22Ω，且滑片位于最上端，下列说法正确的是（）

A．副线圈两端的电压频率为100HzB．电阻R消耗的功率为44WC．交流电流表读数为AD．若滑动变阻器滑片P向下滑动，变压器的输入功率将减小6．（22-23高二下·河南郑州·期末）如图所示的理想变压器电路中，a、b、c为三只相同的灯泡，调节滑动变阻器R使a、b、c的亮度相同，为原线圈所在电路输入的电压，为副线圈的输出电压，且始终不变，已知原副线圈匝数比。关于此电路，下列说法正确的是（）

A．电压B．通过电阻R的电流与通过灯泡a的电流之比C．滑动变阻器R消耗的功率是灯泡a的4倍D．若向e端调节滑动变阻器触头，则灯泡a、b和c的亮度都增大7．（22-23高二下·湖南长沙·期末）无线充电是充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，小功率无线充电常采用电磁感应式，充电原理图简化如图所示。发射线圈所加电压为U=220V的家用交流电、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（）

A．接收线圈的输出电压的有效值约为8VB．发射线圈与接收线圈中电流之比约为1：22C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比约为22：1D．发射线圈中的磁通量变化率与接收线圈的磁通量变化率相同8．（22-23高二下·北京丰台·期末）右图是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压基本保持不变，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。用电高峰时，R的值会减小。忽略变压器上的能量损失，用电高峰与用电低谷相比，下列说法正确的是（

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A．不变，减小 B．和都减小C．和均减小 D．增大，减小9．（22-23高二下·海南·期末）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈接在的交流电源上。为了使副线圈上“，”的小彩灯能够正常发光，则电阻箱的电阻应调至（

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A． B． C． D．10．（22-23高二下·陕西咸阳·期末）某理想变压器的简化模型如图所示，原线圈所接交流电源电压的有效值不变，电流表和电压表均为理想电表，若副线圈所接的负载电阻的阻值变大，则下列说法正确的是（）

A．负载的电功率变大 B．电压表的示数变大C．电流表的示数变小 D．电源的输出功率变大11．（22-23高二下·安徽亳州·期末）如图所示，理想变压器原线圈连接灯泡L及理想交流电流表，副线圈连接定值电阻R和热敏电阻Rt（阻值随温度升高而减小）及理想交流电压表，原线圈接有输出电压有效值恒定的交流电源，认为灯泡电阻恒定，当Rt处的温度升高时，下列说法正确的是（）

A．灯泡L的亮度将变亮B．电流表A的示数将减小C．电压表V的示数将减小D．电源输出的功率将增大12．（22-23高二下·湖南郴州·期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在（V）的交流电源上，副线圈接有阻值为55Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1:2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A．副线圈输出交流电的频率为60HzB．电压表的示数为110VC．原线圈的输入功率为440WD．若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55Ω的定值电阻，则电流表的示数为4A二、多选题13．（22-23高二下·天津和平·期末）如图所示，一理想自耦变压器的原线圈与交流发电机（内阻忽略不计）的输出端K、L相连，副线圈接有可调电阻R，滑片P与线圈始终B接触良好。发电机线圈的匝数为N，匀速转动的角速度为，电压表示数为，时刻发电机线圈平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（）

A．变压器原线圈两端的瞬