高二物理 2.变压器、高压输电练习人教版

人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1．如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压恒为U 1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，下列表述正确的是（ ）A ．若1423n n n n =，则用户获得的电压41U U = B ．若用户开启的用电器增多，则升压变压器输出的2U 增大 C ．若用户开启的用电器增多，则输电线消耗的功率增大 D ．若用户开启的用电器增多，则发电机输出的功率减小 2．匝数为110、面积为20.5m π的矩形线圈，在磁感应强度大小为225T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动，产生正弦交变电流。

如图所示，在理想变压器的输入端加上该交变电流，额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。

不计线圈与导线的电阻。

下列说法正确的是（ ）A ．该交变电流的电压最大值为220VB ．该交变电流的频率为100HzC ．理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1D ．将滑动变阻器的滑片向d 端移动，小灯泡变暗3．如图所示为某小型电站高压输电示意图。

发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。

在输电线路的起始端接入A 、B 两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为5A ，线路总电阻r=10Ω，则下列说法正确的是（ ）A ．互感器A 是电流互感器，互感器B 是电压互感器 B ．线路上损耗的功率250WC ．发电机输出的电功率1100kWD ．用户使用的用电设备越多，降压变压器输出电压U 4大小不会改变4．如图所示的变压器为理想变压器，所有电表均为理想电表，原线圈接一发电机。

如果发电机内的磁感应强度B 变为原来的一半，发电机线圈内阻不计，则下列说法正确的是（ ）A ．两电表的读数均变为原来的一半B ．变压器的输入功率变为原来的一半C ．R 消耗的电功率变为原来的八分之一D ．交变电流的频率变为原来的一半5．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1，原线圈接正弦交流电，电压为u ＝U 0cos 100πt （V ），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。

变 压 器19．一原副线圈本身电阻不计的理想变压器，原线圈匝数为n 1, 副线圈匝数为n 2，则 A ．副线中的两端电压U 2和原线圈的两端电压U 1之比为12n n B ．副线中的电流I 2和原线圈的电流I 1之比为12n n C ．副线圈中输出功率P 2与原线圈中输入功率P 2之比为2122n n D ．副线圈中输出功率P 2与原线圈中输入功率P 2之比为12n n 20．用U 1、U 2、I 1、I 2代表一理想变压器原副线圈的电压和电流，下面说法正确的是：A ．U 2与匝数成正比，U 1随U 2的增加而增加B ．I 2与匝数成反比，若I 2增加则I 1减少C ．21I I ＝常数，I 1随I 2的增大而增大 D ．21I I ＝常数，I 2随I 1的增大而增大21．如图7在有变压器的交流电路中，A 1，A 2都是交流电流表，在开关原来闭合情况下再将开关断开，两只电流表的读数如何变化？A ．A 1变大，A 2变小B ．A 1变小，A 2变大C ．A 1 A 2都变小D ．A 1 A 2都变大 图 7 22．一台理想变压器原线圈加220V 交流电压，在副线圈的两端电压是12V ，现将副线圈增添24匝后，副线圈的电压升至16v 则原线圈的匝数为______, 副线圈原来的匝数为______。

23．理想变压器原线圈为1320匝，副线圈60匝在副线圈上接上一个10Ω的电阻，通过它的电流强度为1安，则原线圈的电压为_____伏,输入功率是_____瓦，在其他条件不变时，若将副线圈匝数加倍，则原线圈中电流将变为_________。

24．采用变压器给负载供电，哪些办法可以减少变压器的输入功率A．减少原线圈的匝数，其他条件不变B．增加原线圈的匝数，其他条件不变C．减小负载R的阻值，其他条件不变D．增加负载R的阻值，其他条件不变25．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗C．灯L将会烧毁D．不能确定图8 26．如图9，理想变压器的原副线圈分别接有相同的白炽灯，原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，电源电压为U, 求B灯两端电压U B＝？图927．一个变压器有5V、6V、350V三个副线圈，原线圈接在220V电压上，当5V线圈输出功率为6W、6V线圈接6Ω的电阻，350V线圈中有400mA电流时，原线圈中电流是多少？28．如图10，变压器的原线圈接到220V的交流电源上，副线圈有两个，副线圈2 的匝数n2＝30匝，与一个标有“12V12W”的灯泡组成闭合回路，且灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压U3＝110V，与电阻R组成闭合回路，通过电阻R的电流强度为0.4A，求(1)副线圈3的匝数n3＝？(2)原线圈匝数n1＝？及流经它的电流强度I1＝？图10答案：三、变 压 器19．A ； 20.C ； 21.C ； 22.1320，72； 23.220V ，10W, 0.18A ； 24.BD ； 25.A ；26．解：I A =AR U U 1 ， I B = U B /R B 再由U 1/U B =2/1 I A /I B =1/2 可得U B = 52U 27．解：根据P 1＝P 2＋P 3＋P 4 有220I ＝6＋62/6＋350×400×10－3＝152I 1＝152/220＝0.69A28．解：(1) 根据U 2/U 3＝n 2/n 3 ∴ n 3＝U 3 n 2 / U 2＝275匝(2) 根据U 1/U 2＝n 1/n 2 ∴ n 1＝U 1 n 2 / U 2＝550匝根据P 1＝P 2＋P 3＝P 2＋I 3U 3＝12＋0.4×110＝56W则I 1＝P 1/U 1＝56/220＝0.255A。

人教版高二物理变压器专题练习题及答案一、单选题1．为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为n =50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线OO’为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 的变化图像如图乙所示，2m 210Wb π-⨯Φ=。

并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220V 的医疗设备恰能正常工作。

下列说法正确的有（ ）A ．电压表的示数为502VB ．假如给变压器输入端接入电压50V U =的直流电，医疗设备能正常工作C ．变压器的匝数比为5：22D ．从t =0开始计时，变压器的原线圈两端的电压502(V)u t =π2．某发电站用有效值为U 的交变电压向远处输电，输送功率为P ，输电线的总电阻为R 。

若改用5U 的交变电压输电，保持输送功率不变，则输电线上损失的电功率之比为（ ） A ．25∶1B ．20∶1C ．10∶1D ．5∶13．一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3:1，电阻R 1和R 2阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表均为理想表，a 、b 端输入的电流如图乙所示，下列说法错误的是（ ）A ．电流表的示数为3A 2B ．电压表的示数33V 2C ．0~0.04s 内，电阻R 2产生的焦耳热为0.27JD ．0.07s 时，通过电阻R 1的电流为0 4．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量可能不相等（ ） A ．交变电流的频率 B ．电流的有效值 C ．电功率D ．磁通量的变化率5．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示。

当ab 间接入如图丙所示的正弦交变电流后，受电线圈中产生电流实现给手机充电。

这时手机两端的ef 间电压为5V ，充电电流为2A 。

第三章交变电流第4课时电能的输送一、单选题1．某小型水电站的电能输送示意图如图所示,水电站的发电机输出电压恒定.发电机通过升压变压器和降压变压器(变压比为40∶1)向25 km外的小区用户供电(供电电压为220 V),输送到用户的电功率为165 kW,若用表格中某种型号的输电线进行高压输电,线路上损耗的功率约为输送电功率的6%,则所选用的输电线型号的代号为()型号的代号千米电阻(Ω/km)X1Y0.6Z0.3W0.2A.XB.YC.ZD.W【答案】B【解析】小区用户供电电压为220 V,由变压器的变压规律可知,降压变压器原线圈两端的电压为U4=220 V×40=8 800 V,设输电线上的电流为I,输电线总电阻为R,则升压变压器副线圈两端电压为U3=U4+IR,P=U4I=165 kW,输电线路上损耗的功率P线=I2R,由题意知P线=6%P总,P=94%P总,联立解得R=30 Ω,由于输电线长度需要50 km,由电阻与长度关系R=Lρ0,则ρ0=0.6 Ω/km,所以可以选择0.6 Ω/km的Y,选项B正确.故选B。

2．远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()A.I1I2=n1n2B.I2=U2RC.I1U1=I22RD.I1U1=I2U2【答案】D【解析】根据变压器的工作原理可知I1I2=n2n1,选项A错误;因U2、I2、R不满足欧姆定律公式中物理量之间的对应关系,选项B错误;U1I1=U2I2,但U2I2≠I22R,选项C错误,D正确.故选D。

3．用一台某型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示.发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω,安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()A.输电线路中的电流为20 AB.发电机的实际输出电压为300 VC.在输电线路上损失的电功率为8 kWD.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是300 V【答案】C=200 A,选项A错【解析】当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时,输电线路中的电流为I=PU误;导线电阻为R=2.5×10-4×400×2 Ω=0.2 Ω,则发电机的实际输出电压为U输=U+IR=260 V,选项B错误;在输电线路上损失的电功率为P损=I2R=8 kW,选项C正确;如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压的最大值是U m=√2U输=368 V,选项D错误.故选C。

人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。

已知该手机电池的充电电压为5V，下列说法正确的是（）A．该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象B．家用交流电电流方向每秒变化50次C．该无线充电装置的输出电压的峰值为52VD．基座线圈和受电线圈的匝数比为311：102．一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3:1，电阻R1和R2阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表均为理想表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法错误的是（）A 3B33C．0~0.04s内，电阻R2产生的焦耳热为0.27J D．0.07s时，通过电阻R1的电流为0 3．如图所示，理想变压器原线圈与灯泡A相连接，副线圈与三个灯泡和一个电流表相连接，四个灯泡完全相同，当输入电路中接入2202π(V)U t交流电时，四个灯泡均能正常发光，以下说法正确的是（）A．1s内通过电流表的电流方向改变50次B．变压器原、副线圈匝数之比为4∶1C．灯泡的额定电压为55 VD．若副线圈中D灯突然烧坏，其余三个灯泡均会烧坏4．如图是变电所为市区用户供电的示意图。

变压器的输入电压是电网的电压，可视为不变。

变压器视为理想变压器，其变压比通过P上下可调，输电线的电阻为0R，则（）A．用户减少时，0R上的功率增大B．用户减少时，用户获得的电压不变C．用户增多时，电流表A的示数减小D．用户增多时，用户获得的电压要维持不变，应将P适当上调使得原线圈的匝数减小5．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3.已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。

人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R ，则 （ ）A ．22U I RB ．输电线损失的电功率为22U RC ．提高输送电压U 2，则输电线电流I 2增大D ．电厂输送电功率为U 2I 22．如图a 所示的电路中，理想变压器的副线圈接有10个并联的规格相同的灯泡，原线圈接有一个规格也相同的灯泡，每个灯泡的额定电压均为4V ，额定电流均为0.1A 。

11个灯泡均正常发光，所接正弦交流电源的电压随时间变化的关系图象如图b 所示，则（ ）A ．交流电源的有效值约为62VB ．理想变压器输出电压的频率为25HzC ．交流电源的输出功率为4.4WD ．理想变压器原、副线圈的匝数比为15∶13．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1，原线圈接正弦交流电，电压为u ＝U 0cos 100πt （V ），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。

电动机线圈电阻为R ，当电键S 接通后，电流表读数为I ，电动机带动一电阻为r 、质量为m 、长为l 的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v 匀速上升。

下列判断正确的是（ ）A ．电动机两端电压为IR ，其消耗的电功率为I 2RB ．变压器的输入功率为I 2R ＋mgv ＋222B l v rC ．原线圈中的电流为nI ，变压器的输入功率为I 2R ＋mgv ，副线圈电流的频率为50 HzD ．电动机的热功率为I 2R ，副线圈电压的有效值为U n4．黑光灯是利用变压原理来灭蛾杀虫的一种环保型设备。

如图是黑光灯高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将U 1＝220V 的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm 。

已知空气在常温常压下将被超过6220V/cm 的电场击穿。

为防止空气被击穿而造成短路，变压器的副线圈匝数与原线圈匝数比最大为（ ）A ．10∶1B ．1∶10C ．22∶311D ．311∶225．无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）A ．充电的原理主要利用了自感B ．充电设备与手机不接触也能充电，利用了互感C ．充电设备与手机的充电电流一定相等D ．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电6．如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。

人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1．某发电站用有效值为U 的交变电压向远处输电，输送功率为P ，输电线的总电阻为R 。

若改用5U 的交变电压输电，保持输送功率不变，则输电线上损失的电功率之比为（ ） A ．25∶1B ．20∶1C ．10∶1D ．5∶12．河滨生态园住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈所围成的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，它可绕水平轴OO '在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，0R 表示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（ ）A ．若发电机线圈某时刻与图示位置垂直，变压器原线圈的电流瞬时值最大B ．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式cos e NBS t ωω=C ．当用户数目减少时，为使用户电压保持不变，滑动触头P 应向上滑动D ．当滑动触头P 向下移动时，变压器原线圈两端的电压将降低3．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A 、理想电压表V ，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈上通过输电线接有一个灯泡L ，一个电吹风M （内阻与灯泡L 相同），输电线的等效电阻为R ，副线圈匝数可以通过调节滑片P 改变。

S 断开时，灯泡L 正常发光。

滑片P 位置不动，当S 闭合时，以下说法中正确的是（ ）A ．电压表读数增大B ．电流表读数减小C ．为使灯泡L 正常发光，滑片P 应向上滑动D ．灯泡L 与电吹风M 消耗的电功率一定相同4．如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比12:10:1n n =，副线圈电路接有滑动变阻器R 和额定电压为12V 、线圈电阻为2Ω的电动机M 。

原线圈输入的交流电压如图乙。

闭合开关S ，电动机正常工作，电流表示数为1A 。

下列判断正确的是（ ）A ．副线圈两端的电压有效值为222VB ．滑动变阻器R 的接入电阻为10ΩC ．电动机输出的机械功率为12WD ．若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小5．一理想变压器原、副线圈匝数比12:22:5=n n 。

人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R ，则 （ ）A ．22U I RB ．输电线损失的电功率为22U RC ．提高输送电压U 2，则输电线电流I 2增大D ．电厂输送电功率为U 2I 22．如图所示，匝数为N 的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO '匀速转动，线框面积为S 且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，1R 、2R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表1A 、2A 的示数，分别为1I 、2I ；电压表1V 、2V 的示数分别为1U 、2U 。

不计线框电阻，下列说法正确的是（ ）A ．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0B ．矩形导线框从图示位置转过90°时，其磁通量的变化率为NBS ωC ．交流电压表2V 的示数为22NBS ωD ．若只将滑动变阻器的滑片向d 端滑动，则11U I 变大3．如图所示，一理想自耦变压器与三个电阻连接，1R 、3R 为定值电阻、2R 为滑动变阻器，当原线圈两端接交变电压时（ ）A．仅将1P向上移动，原线圈中的电流变小B．仅将1P向上移动，1R中的电流变小C．仅将2P向上移动，2R中的电流变小D．仅将2P向上移动，原线圈的输入功率变大4．如图所示，理想自耦变压器输入端接入正弦交流电2202sin100π(V)=，输出端可以u t通过调节触头1K的位置来改变输出端匝数，同时在输出端并联一个指示灯L，输出电路中K的位置可以改变R的阻值，两电表均为理想交流电表，以下说接入滑动变阻器R，调节2法正确的是（）A．指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次B．不论开关S状态如何，电压表示数为2202VC．闭合开关S，仅向下滑动1K，输入功率变小D．闭合开关S，仅向下滑动2K，电表示数不变5．如图所示的变压器为理想变压器，所有电表均为理想电表，原线圈接一发电机。

1.4变压器 1.5高压输电1.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为 22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。

现闭合开关，灯泡正常发光。

若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：选A 由题意可直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V 、0.1 A ，根据U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，可得原线圈中的电压、电流分别为110 V 、0.2 A 。

2．如图所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是( )A ．U 1>U 2B ．U 2＝U 3C ．I 4<I 2D ．I 1>I 2解析：选D 在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故U 1<U 2，理想变压器输入功率等于输出功率，即U 1I 1＝U 2I 2，可得I 1>I 2，A 错误，D 正确；由部分电路欧姆定律可得U 3＝U 2－I 2R 线，B 错误；由于第二级为降压过程，故U 3>U 4，由U 3I 2＝U 4I 4，可知I 2<I 4，C 错误。

3．[多选]在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么 ( )A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D ．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比解析：选AC 输电线路上损失电压ΔU ＝IR ，在R 一定时，ΔU 和I 成正比，A 正确；若U 越高，I ＝P U 越小，那么ΔU 越小，B 错误；输电线路上损失的功率ΔP ＝I 2R ，当P 一定时，I ＝P U ，所以ΔP ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，即ΔP 和U 的平方成反比，跟I 的平方成正比，A 、C 正确，D 错误。

人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．如图所示，一个面积为S 的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B 中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO '匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接。

其中电阻R 1＝R ，光敏电阻R 2在无光照时其阻值也为R （其电阻随光照强度增大而减小），理想变压器的原、副线圈的匝数比为n ，电表皆为理想电表，则（ ）A ．开关S 处于闭合状态，当R 2上端串联理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）时，电流表的示数不变B ．当开关S 断开、R 2用黑纸包裹时，R 2两端电压的有效值为()2221BS n ω+ C ．从图示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为cos e BS t ωω= D ．开关S 处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数变大，电流表的示数变大 2．如图所示，T 为理想变压器，电流表A 、电压表V 均为理想交流电表，1R 、2R 为定值电限，3R 为滑动变阻器，L 为电感线圈，A 、B 两点间接正弦交流电。

则（ ）A ．只将滑片1P 下移时，电流表A 示数变大B ．只将滑片2P 下移时，电压表V 示数变大C ．只增大交流电的电压时，电流表A 示数变大D ．只增大交流电的频率时，电压表V 示数不变3．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ，当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）A ．原、副线圈的匝数之比为7：1B ．原、副线圈的匝数之比为6：1C ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7：1D ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6：14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R =10Ω，其余电阻均不计。

从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。