第三章第3节科学探究 ：变压器练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章第3节科学探究 ：变压器练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 21:05:19 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第三章第3节科学探究 ：变压器
每课自我检测
一、单选题
1． 如题图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比，和为完全相同的定值电阻，电压表为理想电表，原线圈两端加电压（V），则电压表的示数为（ ）
A．220V B．110V C． D．55V
2． 如图甲所示电路中，为标有“4V 2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V 6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.75A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为16V
3． 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为V氖泡在两端电压达到110V时开始发光，下列说法中正确的有（ ）
A．开关接通后，氖泡不发光
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
4． 如图所示，高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压，降至，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得的电力使高铁机车运行，下列回答正确的是（ ）
A．若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比
B．若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比
C．如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为
D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为
5． 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压有效值为10V
B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A
D．电源的输出功率为33W
6． 工厂检验电动机的质量时，要用到能够调节的高压，利用一个自耦变压器和一个升压变压器可满足这个要求。如图所示，自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都取自该线圈，已知自耦变压器线圈总匝数为1250匝，原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上，升压变压器的原、副线圈匝数比为1：8，则输出端可以得到最高电压的有效值是（变压器均为理想变压器）（ ）
A．1000V B．1760V C．2000V D．2500V
7． 为力争2060年前实现碳中和的目标，中国将大力发展风力发电．风力驱动风叶，最终带动发电机中一面积为S、匝数为N的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的中心轴线匀速转动．矩形线圈与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一个额定电压为U的灯泡．已知原副线圈匝数比为，线框的电阻和导线电阻可不计，若灯泡正常发光，则矩形线框的转动周期应该为（ ）
A． B．
C． D．
8． 某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100匝，线圈内阻不计，交流发电机的矩形线圈面积为，若磁体转动的角速度为，线圈外接理想变压器原线圈，若“，”的灯泡正常发光，则（ ）
A．矩形线圈中产生的电动势的有效值为 B．变压器原、副线圈匝数之比为4∶1
C．原线圈的输入功率为 D．若磁体转速减半，则灯泡功率变成原来一半
9． 无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
10．如图所示，接在理想变压器回路中的五个规格相同的灯泡A、B、C、D、E都恰好正常发光，则理想变压器的匝数比n1：n2：n3为（ ）
A．1：1：1 B．3：2：1 C．4：2：1 D．6：2：1
二、多选题
11．如图甲所示，变压器为理想变压器，L为灯泡，R为滑动变阻器，交流电压接在a、b两端，变化规律如图乙所示。现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是（ ）
A．交流电压的瞬时值表达式为
B．该变压器起降压作用
C．滑动变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
D．电压表V2示数不变，电压表V3示数减小
12．如图甲是线圈线垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图像，把该交流电压加在如图乙中理想变压器的、两端。已知变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻，其他各处电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．在和时，穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数为
D．电流表的示数为
13．在如图所示的理想变压器电路中，原线圈接在电压有效值为U的交流电源两端，原、副线圈匝数分别为、，副线圈电路中，电压表和电流表均为理想交流电表，已知，当滑片从a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，始终为
B．电流表示数先变大后变小
C．电压表示数与电流表示数之比先变小后变大
D．电压表示数与电流表示数乘积最小值为
14．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，t=0时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．在t=0时刻，电流表A2的示数不为0
C．滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变大
D．滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
15．1个原线圈、2个副线圈的理想变压器外部结构如图甲所示，其内部结构对应电路图如图乙所示，原线圈的回路中接有阻值未知的定值电阻，理想电流表的示数，正弦交流电源输出的电压的有效值，原线圈的匝数，第1个副线圈的匝数，第2个副线圈的匝数，定值电阻，定值电阻的阻值未知，通过的电流与通过的电流之比为6：1，的功率与的功率之和为91W。下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流为0.05A B．定值电阻的阻值为100Ω
C．的阻值为90Ω D．的功率与的功率之和为19W
三、解答题
16．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？
17．在如图甲所示电路中，变压器原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电压；副线圈所接两只灯泡L1、L2的额定电压均为36 V，其中L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W。开关S闭合时，两灯泡均恰好正常发光。求∶
（1）该变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2。
（2）开关S闭合前、后通过原线圈的电流之比。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第三章第3节科学探究 ：变压器（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B D D C C B D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BD AD BC AD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）正常工作
17．（1）；（2）
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每课自我检测
一、单选题
1． 如题图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比，和为完全相同的定值电阻，电压表为理想电表，原线圈两端加电压（V），则电压表的示数为（ ）
A．220V B．110V C． D．55V
2． 如图甲所示电路中，为标有“4V 2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V 6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.75A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为16V
3． 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为V氖泡在两端电压达到110V时开始发光，下列说法中正确的有（ ）
A．开关接通后，氖泡不发光
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
4． 如图所示，高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压，降至，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得的电力使高铁机车运行，下列回答正确的是（ ）
A．若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比
B．若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比
C．如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为
D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为
5． 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压有效值为10V
B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A
D．电源的输出功率为33W
6． 工厂检验电动机的质量时，要用到能够调节的高压，利用一个自耦变压器和一个升压变压器可满足这个要求。如图所示，自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都取自该线圈，已知自耦变压器线圈总匝数为1250匝，原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上，升压变压器的原、副线圈匝数比为1：8，则输出端可以得到最高电压的有效值是（变压器均为理想变压器）（ ）
A．1000V B．1760V C．2000V D．2500V
7． 为力争2060年前实现碳中和的目标，中国将大力发展风力发电．风力驱动风叶，最终带动发电机中一面积为S、匝数为N的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的中心轴线匀速转动．矩形线圈与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一个额定电压为U的灯泡．已知原副线圈匝数比为，线框的电阻和导线电阻可不计，若灯泡正常发光，则矩形线框的转动周期应该为（ ）
A． B．
C． D．
8． 某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100匝，线圈内阻不计，交流发电机的矩形线圈面积为，若磁体转动的角速度为，线圈外接理想变压器原线圈，若“，”的灯泡正常发光，则（ ）
A．矩形线圈中产生的电动势的有效值为 B．变压器原、副线圈匝数之比为4∶1
C．原线圈的输入功率为 D．若磁体转速减半，则灯泡功率变成原来一半
9． 无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
10．如图所示，接在理想变压器回路中的五个规格相同的灯泡A、B、C、D、E都恰好正常发光，则理想变压器的匝数比n1：n2：n3为（ ）
A．1：1：1 B．3：2：1 C．4：2：1 D．6：2：1
二、多选题
11．如图甲所示，变压器为理想变压器，L为灯泡，R为滑动变阻器，交流电压接在a、b两端，变化规律如图乙所示。现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是（ ）
A．交流电压的瞬时值表达式为
B．该变压器起降压作用
C．滑动变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
D．电压表V2示数不变，电压表V3示数减小
12．如图甲是线圈线垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图像，把该交流电压加在如图乙中理想变压器的、两端。已知变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻，其他各处电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．在和时，穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数为
D．电流表的示数为
13．在如图所示的理想变压器电路中，原线圈接在电压有效值为U的交流电源两端，原、副线圈匝数分别为、，副线圈电路中，电压表和电流表均为理想交流电表，已知，当滑片从a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，始终为
B．电流表示数先变大后变小
C．电压表示数与电流表示数之比先变小后变大
D．电压表示数与电流表示数乘积最小值为
14．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，t=0时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．在t=0时刻，电流表A2的示数不为0
C．滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变大
D．滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
15．1个原线圈、2个副线圈的理想变压器外部结构如图甲所示，其内部结构对应电路图如图乙所示，原线圈的回路中接有阻值未知的定值电阻，理想电流表的示数，正弦交流电源输出的电压的有效值，原线圈的匝数，第1个副线圈的匝数，第2个副线圈的匝数，定值电阻，定值电阻的阻值未知，通过的电流与通过的电流之比为6：1，的功率与的功率之和为91W。下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流为0.05A B．定值电阻的阻值为100Ω
C．的阻值为90Ω D．的功率与的功率之和为19W
三、解答题
16．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？
17．在如图甲所示电路中，变压器原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电压；副线圈所接两只灯泡L1、L2的额定电压均为36 V，其中L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W。开关S闭合时，两灯泡均恰好正常发光。求∶
（1）该变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2。
（2）开关S闭合前、后通过原线圈的电流之比。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第三章第3节科学探究 ：变压器（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B D D C C B D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BD AD BC AD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）正常工作
17．（1）；（2）
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