高中物理 变压器专项练习题含答案
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高中物理 变压器专项练习题含答案
一、单选题
1．美国使用的电吹风在120V的电压下正常工作，现将它在标准电压为220V的中国使用，则下列说法正确的是（ ）
A．要使电吹风正常工作，所需变压器的原、副线圈匝数比应为6:11
B．标准电压220V指的是交流电的有效值
C．标准电压220V指的是交流电的峰值
D．变压器中匝数少的线圈导线较细，匝数多的线圈导线较粗
2．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2=n4∶n3。当用户用电器的总电阻减小时（ ）
A．U1∶U2=U3∶U4
B．用户的电压U4增大
C．用户消耗的功率等于发电机的输出功率
D．输电线上损失的功率增大
3．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为a，降压变压器的原、副线圈的匝数之比为b，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U。若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了∆U，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的V1示数增大 B．电流表A2的示数减小了UR
C．电流表A1的示数减小了bUR D．输电线损耗的功率减小了2bURR
4．图所示为一理想变压器，其中a、b、c为三个额定电压相同的灯泡，输入电压msin100t(V)uU。当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．三个灯泡的额定电压为m8U
B．变压器原、副线圈匝数比为9：2
C．流过灯泡c的电流，每0.02s方向改变一次
D．此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2：7
5．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，1T、2T是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，1T的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则（ ）
A．a是交流电压表，b是交流电流表
B．2T的原、副线圈匝数比为100:1
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为42.210kw
6．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1000：1和1：100，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则线路输送的电功率是（ ）
A．220W B．22kW
C．220kW D．2200kW
7．我国目前既是世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，图中变压器为理想变压器，T1为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线的总电阻为定值r，T2为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻R1、R2，开关S处于断开状态。下列说法中正确的是（ ）
A．减小T1的原副线圈匝数比，其它条件不变，则输电线上损失的功率将减小
B．减小T1的原副线圈匝数比，增大T2的原副线圈匝数比，则电阻R1两端电压有可能不变
C．增大T2的原副线圈匝数比，其它条件不变，则远距离输电的效率将减小
D．将开关S闭合，其它条件不变，则电阻R1消耗的电功率不变
8．某种型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，它的原、副线圈匝数比为50:1，若在原线圈上加有交流电压220V，则在副线圈上可获得电压（ ）
A．4.4V B．220V C．11000V D．1V
9．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L能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（ ）
A．向上滑动P B．增大交流电源的电压
C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
10．如图所示电路中，理想变压器原线圈两接线柱间的交流电压的有效值不变，两灯泡L1、L2规格完全相同，在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正确的是（ ）
A．仅使滑片M下移，电流表示数变大 B．仅使滑片M下移，变压器原线圈中的电流变大
C．仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，灯泡L2中的电流一直增大
D．仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，电流表示数一直增大
二、多选题
11．如图所示为远距离输电示意图，其中1T、2T为理想变压器，输电线总电阻可等效为电阻r，灯1L、2L相同且阻值不变.现保持变压器1T的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯1L正常发光.则下列说法正确的是（ ）
A．仅闭合开关S，灯1L会变亮
B．仅闭合开关S，r消耗的功率会变大
C．仅将滑片P下移，电流表的示数会变大
D．仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小
12．关于下列器材的原理和用途，正确的是（ ）
A．变压器不能改变交流电的频率
B．电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速 C．真空冶炼炉的工作原理是炉内金属产生涡流使其自身熔化
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
13．一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示。各电表均为理想表，则下列说法中正确的是（ ）
A．安培表A1与A2的示数之比为3：1
B．伏特表V1与V2的示数之比为3：1
C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将减小
D．原、副线圈的电功率之比为3：1
14．图（a）所示的理想变压器输入端接正弦交流电源，其输入电压u随时间t变化的关系图像如图（b）。已知原线圈与副线圈的匝数比为12:10:1nn；电阻10ΩR，电容4110FC，A是理想交流电流表，S是开关。下列说法正确的是（ ）
A．S接a时，电容器每秒钟完成50次完整的充、放电 B．S接a时，电容器所带电荷量的最大值为3C12220.
C．S接b时，电流表A的示数为0.222A
D．S接b时，变压器的输入功率为48.4W
15．如图所示，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是（ ）
A．变压器输入功率为484W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6A
C．通过副线圈的电流的最大值为2.2A D．变压器原、副线圈匝数比12:11:3nn
16．如图所示，理想变压器的原，副线圈匝数之比为5：1，R2=5Ω，现在电源输入电压如图乙所示的交流电，电流表和电压表均为理想电表，电流表A2的示数为4A，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数是100V B．电阻R1的值为275Ω
C．电路消耗的总功率是80W D．若R2的阻值增大，则电压表V2的示数将增大
17．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接如图乙所示电压，R0、R1均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表A1的示数减小了0.1A，电流表A2的示数减小了0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原副线圈匝数之比5∶1
B．电压表V2的示数为40V C．电压表V3示数变化量的大小与电流表A1示数变化量的大小的比值不变
D．若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小
18．一个U形金属框，三边长均为10cmL，匝数为20n，绕'OO轴以恒定的角速度转动，10rad/s，'OO右侧有0.5TB的匀强磁场，金属框（内阻忽略不计）连接理想变压器，即如图所示负载电路，图中电表均为理想电表，小灯泡规格为（4V，100Ω），已知小灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．理想电压表的示数为22V
B．原副线圈的匝数比1:8
C．若将滑动变阻器的滑片向上移动，则电压表示数不变
D．若将滑动变阻器的滑片向上移动，则电流表示数变大
19．2021年6月28日，白鹤滩水电站正式并网发电，使用了我国领先全球的特高压输电技术。若发电机的输出电压不变，远距离输电的示意图如图所示。则下列叙述中正确的是（ ）
A．用户接入电路的用电器越多，用电器两端电压越大
B．用户接入电路的用电器越多，发电机的输出功率越大
C．用户接入电路的用电器越多，输电线电阻r消耗功率越大
D．用户接入电路的用电器越多，输电线电阻r两端电压越小
20．如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，A、B端加上2202sin100Vut的交流电压，通过移动滑动触头P来调节C、D端输出电压。当P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比21:2:1nn，现想将一个“38V，19W”的灯泡接到输出端C、D，下列操作可使灯泡正常发光的是（ ）
A．仅将P顺时针旋转到合适位置 B．仅将P逆时针旋转到合适位置
C．仅将灯泡并联一个阻值为144Ω的电阻 D．仅将灯泡串联一个阻值为144Ω的电阻
三、解答题
21．一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U1=240V，输出功率P=10kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P用=9.5kW两变压器间线路的总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求：
（1）升压变压器的原、副线圈匝数比k1；
（2）降压变压器的原、副线圈匝数比k2。
22．某实验兴趣小组设计并制作了一个远距离输电演示器，如图所示。
（1）观察装置并尝试描述演示步骤及实验现象。
（2）若想测出升压变压器原、副线圈的匝数比，应当如何进行实验操作？
23．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，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈，其简化模型如图所示。已知发射、接收线圈匝数比12:5:1nn，AB端输入电流为0.28sin200πAit。
（1）请结合模型解释手机无线充电的基本原理；
（2）求接收线圈输出电流的有效值。
