变压器 同步练习- 高二年级上册物理人教版（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

I.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m：〃2=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,则副线圈中电流表您的示数是（）

A.3mAB.48mAC.0D.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乎T,矩形线圈面积为0.08n?,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00,以5（krad/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0V

B.矩形线圈产生的交流电周期为0.02s

C.矩形线圈产生的电动势有效值为8MV

D.变压器原、副线圈匝数之比为5：1

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〃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=llQ,

开关处于断开状态.下列说法正确的是（）

00.010.02

A.电流表的示数为0.4A

B.电压表的示数为22V

C.。、6端的输入功率为88W

D.闭合开关KB,电压表示数将变为11V

类型二、变压器的规律与应用

9.侈选）如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比:m=1：2,[/l=220j2sinft>r（V）,

〃i=l100匝，以下说法正确的是（）

二一：

A.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1:2

B.穿过原、副线圈的磁通量的变化率的最大值相等，均为乎

C.原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2V

D.原、副线圈电压的最大值之比为1：2

10.如图，理想变压器原、副线圈匝数比小：“2=4：1,电压表和电流表均为理想电表,

灯泡电阻RL=110C，A、B端电压〃i=22Q\「sin100MV）.下列说法正确的是（）

A.副线圈输出的交流电的频率为25Hz

B.电压表的示数为55班V

C.电流表的示数为1.0A

D.变压器输入功率为27.5W

11.（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、

副线圈的匝数比为小：“2=2：1.原线圈的电压为"=22Msin（100兀f）V.要使保险丝不熔

断，贝4（）

Q

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2A

C.R的阻值一定不能小于55cD.R的阻值一定不能小于77C

12.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/、U,R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的去则（）

A.R消耗的功率变为;PB.电压表V的读数变为;U

C.电流表A的读数变为2/D.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鼠则（）

R

A.U=66V,k=7；B.(7=22V,

y

C.U=66V,k=^

D.U=22V,

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人人端.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=

11C,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、6端的输入功率为88W

D.闭合开关KB,电压表示数将变为11V

17.（多选）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为“I、＞12.原线圈通过一理想电

流表0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“、匕端和c、d端的电

压分别为（/必和U”，则（）

A.UabtUed♦"2

B.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

器的匝数比小：〃2："3为（）

A.1：1：1

B.3：2：1

C.6：2：1

D.2：2：1

19.（多选）如图所示，一理想变压器的原线圈匝数m=l100匝，副线圈匝数“2=220匝.交

流电源的电压"=22O\「sin100兀f（V）,电阻R=44C,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50Hz

B.电压表的示数为44V

C.电流表Ai的示数为0.2A

D.电流表A2的示数为1.4A

20.（多选）如图所示，理想变压器的原线圈与二极管一起接在t/=22OV2sin100mV

的交流电源上副线圈接有R=55C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.贝4（）

A.交流电源的频率为100Hz

B.副线圈的输出功率为HOW

C.变压器的输出功率等于输入功率

D.电流表的读数为1A

21.在如图甲、乙所示的电路中，当A、8接10V交流电压时，C、。间电压为4V；

当M、N接10V直流电压时，P,。间电压也为4V.现把C、。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.10V10VB.10V4V

C.4V10VD.10V0

22.一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

=1。的定值电阻，如图⑶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（）

23.（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,电阻尺和R2的阻值分别为3c和1。，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b

A.电流表的示数为乎A

B.电压表的示数为观V

C.。〜0.04s内，电阻尺产生的焦耳热为0.24J

D.0.03s时，通过电阻尺的电流为优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Ro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。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口，输入功率为输出功率为

尸2,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Ui不变，所以Pi不变

D.P1变大，且始终有P|=P2

26.如图所示，理想变压器副线圈接有两个相同的灯泡Li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S

D.用手电筒照射电阻R

27.（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.现在人端输入正弦式交变电流，电键S

断开时，电压表的示数为U”电键S闭合后，电压表的示数为S，则供的值为（）

29.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比小：改=5：1,电阻R=20C,以、

工2为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关.原线圈接正弦交流电源，输入电压〃随

时间f的变化关系如图乙所示.现将&接1,S2闭合，此时42正常发光.下列说法正确的

是（）

A.输入电压”的表达式为"=20\/^sin50兀/（V）

B.只断开S2后，L、L2均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若Si换接到2后，电阻R消耗的电功率为0.8W

30.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/”负载两端电压的有效值为U2,

且变压器是理想变压器，则S和/i分别约为（）

A.380V和5.3A

C.240V和5.3AD.240V和9.1A

31.一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b间作为原线

圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、"间作为副线圈，在“、匕间输入电压为U

的交变电流时,c、d间的输出电压为S，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中（）

ao-

bo

A.U»Ui，S降低B.U2>Ui，5升高

C.U2<U1,仍降低D.U2<Ut,S升高

32.有一种调压变压器的构造如图所示.线圈A3绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之

间加上输入电压，转动滑动触头户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，R、R2为定值电阻，合为滑动变阻器，C、。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，滑动触头尸顺时针转动时，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”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“=22O^sin100RV,则（）

A.当单刀双掷开关与4连接时，电压表的示数为22V

B.当单刀双掷开关与人连接时，电压表的示数为11V

C.单刀双掷开关与。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。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Ro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.■的示数随验示数的增大而增大

C.4的示数随4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O。'轴在水平方向

的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度“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Ro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=NBScosinst

B.矩形线圈从图示位置经过工时间内,通过电流表Al的电荷量为0

2（o

C.当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中,电流表Ai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Rr为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R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〃=51sin507U（V）

B.变压器原、副线圈中的电流之比为1：4

C.变压器输入、输出功率之比为1:4

D.Rr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心和上，输电

线的等效电阻为凡开始时，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L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〃।：〃2=2：1,电表均为理想电表,

两个电阻的阻值均为ic,c是电容器，其击穿电压为坐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（）

!).O20.03r/s

甲乙

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25Hz

B.S断开时电压表的示数为1.41V,电流表的示数为0.35A

C.S断开时电压表的示数为1V,电流.表的示数为0.25A

D.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〃=22OV2sin

100m（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50Hz

B.S打到。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8处，电压表V2和电流表Ai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小电压为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/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.当滑动触头尸向下滑动时，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S

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切

B.仅增加副线圈的匝数.2

C.仅改变R接入电路的电阻，将滑动触头户向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想变压器接到一交流电源上，电风扇的线圈电阻为

r,理想变压器原、副线圈的匝数比