高中物理 变压器专项练习题及答案

高中物理 变压器专项练习题及答案

一、单选题

1．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，12:1:2nn，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）

A．R消耗的功率变为4P B．电压表V的读数变为2U

C．电流表A的读数变为0.5I D．通过R的交变电流频率变为原来的4倍

2．如图所示，理想变压器原线圈a、b端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡L和滑动变阻器R，电压表均视为理想电表。不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表2V的示数变小

B．电压表1V的示数变大

C．小灯泡L消耗的功率变大

D．变压器原、副线圈的电流之比增大

3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻为R，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）

A．当S与a连接，2110st 时，电流表的示数为0

B．无论S与a或b相连，1s内电阻R上电流方向均改变100次

C．将S由a拨向b后时，电压表示数将变为原来的一半

D．将S由a拨向b后时，电阻R消耗的功率变为原来的2倍 4．如图所示的理想变压器电路中，电源电压1U恒定，四个灯泡完全相同且均能正常发光，灯泡额定电压为U，变压器原、副线圈的匝数分别为1n和2n，则（ ）

A．12:1:2nn，1:4:1UU

B．21:2:1nn，1:4:1UU

C．12:1:2nn，12:1UU:

D．21:2:1nn，12:1UU:

5．如图，变压器的输入端接入12202sin100(V)ut的交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为20时，此时电压表的读数为102V。变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）

A．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大

B．若只将S从1拨到2，电流表示数变大

C．S接1时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为11：1

D．1min内滑动变阻器产生的热量为400J

6．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＝U0cos 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I2R

B．变压器的输入功率为I2R＋mgv＋222Blvr

C．原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2R＋mgv，副线圈电流的频率为50 Hz D．电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为0Un

7．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。已知线圈1、2的匝数之比12:2:1NN。在不接负载的情况下（ ）

①当线圈1输入电压220V时，线圈2输出的电压为110V

②当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V

③当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V

④当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V

A．①③ B．②④ C．①④ D．③④

8．一发电站采用高电压向外输送电能，输送的总功率为P，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是（ ）

A．输电线上的电流为UR B．输电线上的电流为PU

C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的功率为2UR

9．西大附中高二某学习小组为模拟远距离输电，用一台内阻为1Ωr的交流发电机给4个小灯泡供电．如图所示，取实验室理想升压变压器的匝数比为1∶4，理想降压变压器的匝数比为4∶1，用电阻较大铁导线为输电线，总电阻16ΩR．若4个“10V，2.5W”的小灯泡均正常发光，假设小灯泡电阻不变，则（ ）

A．输电线上损失的电功率为1W

B．发电机的电动势为11V

C．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为6A11

D．若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I2变为4A11

10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心轴头，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u1=220sin100πt（V），则（ ）

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为220V

B．当1s600t时，c、d间的电压瞬时值为110V

C．单刀双掷开关与a连接，滑动触头P向上移动，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

二、多选题

11．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

12．如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2:1，原线圈接交流电压220sin100Vut，电压表和电流表为理想电表，1R为负温度系数的热敏电阻（当温度升高时阻值减小），则下列说法正确的是（ ）

A．交流电的周期为0.02s

B．电压表示数是110V

C．当1R处温度降低时，电压表示数不变

D．当1R处温度降低时，此变压器的输入功率将不变

13．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P 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，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则下列说法中正确的是（ ）

A．当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大

B．当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大

C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大，电压表读数变小

D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变小，电压表读数变大

14．如图所示，一自耦变压器（可以看成理想变压器）在初级线睏加一有效值恒定的正弦式交变电压，副线图接入电阻为0R和R的定值电阻，开始时，副线圈中开关S处于闭合状态，图中电表均为理想电表，则下列说法正确的是（ ）

A．只将P顺时针转动，2V读数变小，1A读数变大

B．只将P顺时针转动，2A读数变小，原线图输入功率减小

C．只将S断开，2V、3V、2A读数均为零

D．只将S断开，2V、3V读数不为零，2A读数为零

15．国产手机在短短十年，就蜕变成和三星、苹果竞争的高端产业，不仅在于加大了研发和创新力度，也有属于自己的核心技术。图甲某国产手机无线充电器的示意图。原理如图乙所示。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n1，受电线圈的匝数为n2，且n1：n2=4：1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为4V，充电电流为2A，则下列判断正确的是（ ）

A．流过受电线圈与送电线圈的电流之比为1：4

B．快速充电时，受电线圈cd两端的输出电压为52V

C．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=24Ω

D．充电时，ab端接入的电阻R与cd端接入的电阻R的电功率之比为16：1

16．某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8，在用户端用降压变压器把电压降为220V，在输电线上损失的功率为5kW（即用户得到的功率为95kW）。下列判断正确的是（ ）

A．输电线上通过的电流为25A

B．升压变压器输出的电压为400V

C．升压变压器的匝数比为1：16

D．降压变压器的匝数比为190：11 17．如图甲所示，理想变压器原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表，副线圈电路中接有理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）和两电阻值均为6Ω的灯泡。当原线圈中输入的交变电压如图乙所示时，电流表的示数为1A。则（ ）

A．电压表的示数为502V

B．变压器原、副线圈的匝数比为5∶2

C．灯泡a消耗的电功率为50W3

D．灯泡b消耗的电功率为25W3

18．原、副线圈匝数比为k的理想变压器，原线圈与定值电阻0R串联并接入电压有效值恒定的交流电源，副线圈电路中接有理想电压表和最大阻值也为0R的滑动变阻器R，开始时滑片P位于滑动变阻器中央位置，如图所示。将滑片P向下滑至a点时，滑动变阻器接入电路的阻值为034R，电压表的示数为1U；将滑片P向上滑至b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为014R，电压表的示数为2U，且2123UU。下列说法正确的是（ ）

A．原、副线圈匝数比2k

B．原、副线圈匝数比4k

C．在将滑片P向下滑至a点的过程中，理想变压器的输出功率先增大后减小

D．在将滑片P向上滑至b点的过程中，理想变压器的输出功率一直增大

19．某兴趣小组利用电磁感应知识，自制一个风力发电机。发电机与一理想变压器相连，变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝，装置示意图如图甲所示。在某一恒定风力作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。现将滑片P往下移动到某一位置后，风叶的转速随之变为原来的45。已知发电机内阻可忽略，所有电表均为理想交流电表，则（ ）

A．电流表A的读数变小

B．电压表V2的读数变为160V

C．发电机的输出功率变为原来的1625

D．磁铁受到线圈L的阻碍增大，所以磁铁转速变小

20．如图所示的理想变压器，原线圈电路中有定值电阻R1，阻值为2R0，接入电动势为220sin100Vet的交流电源，内阻不计。副线圈电路中定值电阻R2和滑动变阻器R串联，R2的阻值和滑动交阻器的最大阻值均为R0，原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表。在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电压表和电流表的示数均逐渐减小 B．R1两端电压与R2两端电压之比始终为1：5

C．通过R2的电流的频率始终为5Hz D．R1和R2消耗的总功率逐渐增大

三、解答题

21．某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120kW，输出电压是240V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:50，输电线的总电阻为20，用户需要的电压为220V。求：

（1）输电线上损失的电压；

（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。