3.3变压器 同步练习（Word版含答案）

3.3变压器同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为
A． B．
C．4IR D．
2．如图所示，一理想自耦变压器的原线圈接有正弦式交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，滑动触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是(　　)
A．若通过电路中A、C两处的电流分别为、，则
B．若仅将滑动触头P向A端滑动，则电阻R消耗电功率增大
C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大
D．若在使电阻R增大的同时，将滑动触头P向A端滑动，则通过A处的电流一定增大
3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1： n2=2：1，分别接有额定电压为U的相同的两只灯泡A、B且灯泡电阻不随电流变化。若B灯恰能正常发光，则电源输出电压为（　　）
A．3U B．1.5U C．2U D．2.5U
4．如图所示，理想变压器原线圈接有电流表A，副线圈电路接有电压表V以及定值电阻、与滑动变阻器。电表均为理想电表，闭合开关S，则下列说法正确的是（　　）
A．只将滑片下移时，电流表A的示数变大
B．只将滑片下移时，电压表V的示数变大
C．滑片下移、上移时，电阻的功率增大
D．只断开开关S，电压表V的示数变大，电流表A的示数变小
5．如图所示，在输电线L1和L2上接有电压互感器甲和电流互感器乙。若已知匝数比分别为n1∶n2=1000∶1和n3∶n4=1∶100，且知图中电压表示数为220V、电流表示数为2.0A，则输电线L1和L2输送的电功率为（　　）
A．4.4×10-3W B．4.4×103W C．4.4×107W D．4.4×104W
6．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W。现闭合开关，灯泡正常发光。则（　　）
A．t＝0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r/s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D．灯泡的额定电压为220V
7．如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2，a、b输入端输入如图乙所示的交变电流，副线圈电路中电阻R=1 Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是
A．电压表的示数为2 V
B．电流表的示数为 A
C．电阻R的功率为10 W
D．电路中的电流在1 s内方向改变50次
8．图甲中理想变压器原、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．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示，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u＝20sin（50πt）V
B．只断开S1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，R消耗的电功率为0.8W
9．一个含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻。当输入电压时，原线圈中电流为0.8A，则变压器原、副线圈匝数比为（　　）
A．3：4 B．4：3 C．3：5 D．5：3
10．如图所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u＝U0sinωt 的交流电源两端．电路中R0为定值电阻， V1、V2为理想交流电压表， A1、A2为理想交流电流表．现使滑动变阻器R 的滑动触头P 向上滑动，下列说法正确的是
A．电压表V1与V2示数的比值将变大
B．电流表A1与A2示数的比值将变小
C．电压表V1与电流表A1示数的比值变大
D．电压表V2与电流表A2示数的比值变小
11．如图所示，理想变压器原线圈接在输出电压不变的交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，通过电阻R1的电流变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
12．一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示．电灯A上标有“10 V，10 W” 的字样，电灯B上标有“8 V,20 W”的字样，滑动变阻器的总电阻为6 Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化）．则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（均为理想电表）（ ）
A．V1、V2不变，A1增大，A2增大，P先减小后增大
B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大
C．V1、V2不变，A1、A2减小，P先增大后减小
D．V1不变，V2增大，A1减小，A2减小，P减小
13．一含有理想变压器的电路如图所示，图中定值电阻、、的阻值分别为、、，为滑动变阻器，总电阻为，为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，图中滑动变阻器的滑片刚好位于的中间，此时原线圈中理想电流表的示数为，滑动变阻器的滑片向下移动达到最下端时，原线圈中电流表的示数为，该变压器原、副线圈匝数比为，则为（　　）
A．5 B．4 C．3 D．2
14．理想降压变压器的原副线圈匝数分别为n1和n2，原线圈接电流表A1和电阻后，接6V交流电源，副线圈接电流表A2和滑动变阻器R2如图所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是（　　）
A．当负载电阻R2变小时，副线圈的功率增大
B．当负载电阻R2变小时，A1读数增大
C．当负载电阻时，副线圈的功率最大
D．当负载电阻时，副线圈的功率最大
15．下列器件属于变压器的是(　　)
A． B．
C． D．
二、填空题（共4题）
16．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1，V和A均为理想电表，灯泡电阻R1=6 Ω，原线圈的输入电压u1=sin100πt（V）．则的读数为 _________
17．（1）如图所示为可拆式变压器的构造
（1）变压器是由______和绕在铁芯上的两个线圈组成的；
（2）其工作原理是：______；
（3）实验中考虑到变压器“三损”，实验结论将有：______（选填“>”“<”或“=”）。
18．如图甲所示的电路中，理想变器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾 报警系统(报警器来面出)，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，R为半导体热敏电阻，则图乙中电压的有效值为__________V，电压表的示数为_________V；R处出现火警时电流表示数________(选填“增大”、“减小”或“不变")
19．在用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，进行如下操作：
（1）为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，所用的电压不要超过_________V；为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最_________（选填“大”或“小”）量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
（2）变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得原、副线圈两端的电压分别为8.2V和3.7V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是________。（写出一种即可）
三、综合题（共3题）
20．如图交流发电机电动势的瞬时表达式，内阻不计．理想变压器的输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡均标有“6V，0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计.问:
(1)降压变压器初级、次级线圈的匝数比
(2)发电机的输出功率
(3)若第20只彩色小灯泡不久就损坏不亮了,则其它23只彩色小灯泡还能正常工作吗 为什么
21．如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
22．大型交流发电机采用的是旋转磁极式发电机，其原理图简化后如图甲所示，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为1800匝，内阻不可忽略。产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴（沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化。线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻，电流表示数为80A。求：
（1）发电机产生的电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）发电机线圈的电阻。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．C
8．D
9．A
10．C
11．C
12．B
13．A
14．B
15．D
16．1A
17． 闭合铁芯 电磁感应或互感 大于
18． ； ； 增大；
19． 12 大 变压器线圈通过电流时会发热（铁芯在交变磁场的作用下会发热；交变电流产生的磁场不能完全局限在铁芯内）
20．(1)3:1 (2) (3)能正常工作
21．（1）n2=30匝，n3=550匝 （2）0.36A
22．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页