3.3變壓器 同步練習(xí)一、單選題1．（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝，原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器為理想變壓器，則U2和I1分別約為（　?。?/span>
A．380V和5.3A                         B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A【答案】B【詳解】對(duì)理想變壓器，輸入功率等于輸出功率，故通過(guò)原線圈的電流負(fù)載兩端電壓即為副線圈電壓，由即＝可得故選B。2．（2022·河北滄州·高三階段練習(xí)）如圖所示，理想變壓器原線圈與交流電源相連，理想電流表讀數(shù)為，副線圈一側(cè)電阻，理想電壓表的讀數(shù)為，則變壓器原副線圈匝數(shù)比為（　　）A． B． C． D．【答案】C【詳解】通過(guò)R3的電流為由于R2=R3，所以變壓器副線圈兩端電壓為20V，流過(guò)R1的電流為流過(guò)副線圈的總電流為0.6A根據(jù)得，故C正確。故選C。3．（2021·浙江·溫州市甌海區(qū)第一高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，降壓變壓器的輸入端接一正弦式交流電源，輸出端向用戶供電。已知輸出端到用戶的輸電線電阻不可忽略。若用戶的每盞燈的規(guī)格都相同，當(dāng)用戶開(kāi)一盞燈時(shí)，電流表示數(shù)為I1，電壓表示數(shù)為U1，當(dāng)用戶開(kāi)兩盞燈時(shí)，電流表示數(shù)為I2，電壓表示數(shù)為U2。設(shè)交流電源輸出電壓恒定，電流表、電壓表可視為理想電表。則下列關(guān)系正確的是（　?。?/span>A．， B．，C．， D．，【答案】B【詳解】因?yàn)榻涣麟娫摧敵鲭妷汉愣ǎ噪妷罕硎緮?shù)不變，即；設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，則所以。故選B。4．（2021·重慶市江津第五中學(xué)校高二期中）理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，原線圈接在u=220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈所接的負(fù)載電阻是11Ω，則副線圈中電流大小是（　　）A．5A     B．10A      C．20A D．55A【答案】B【詳解】由瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，原線圈的電壓最大值為V，所以原線圈電壓的有效值為根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得可得U2=110V則副線圈電流為故選B。5．（2021·山東東營(yíng)市·廣饒一中高三月考）如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)匝，副線圈匝數(shù)匝，為光敏電阻（光照越強(qiáng)電阻越小），為電阻不變的燈泡，電流表和電壓表均為理想交流電表，變壓器的原線圈兩端接有圖乙所示的交變電壓u，則（　?。?/span>
A．圖乙交變電壓的表達(dá)式為B．在時(shí)，示數(shù)為，示數(shù)為C．電鍵S閉合后，電流表示數(shù)減小D．電鍵S閉合后，用強(qiáng)光照射燈泡亮度變暗【答案】D【解析】A．由圖乙可得交變電壓的電壓的峰值為，周期為T=0.02s，則其角速度為rad/s所以圖乙交變電壓的表達(dá)式為,A錯(cuò)誤；B．電壓表的讀數(shù)為有效值，則示數(shù)為根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系則副線圈的有效電壓為測(cè)量的是燈泡的電壓，所以示數(shù)小于，則B錯(cuò)誤；C．電鍵S閉合后，副線圈的總電阻減小，由于原副線圈匝數(shù)不變所以原副線圈的電壓不變，則副線圈的電流增大，輸出功率增大，所以原線圈的輸入功率也增大，則電流表的示數(shù)也增大，C錯(cuò)誤；D．電鍵S閉合后，用強(qiáng)光照射其電阻減小，由于副線圈的電壓不變所以副線圈的總電流增大，定值電阻R1的電壓增大，燈泡兩端的電壓減小，燈泡亮度變暗，D正確。故選D。6．（2021·浙江寧波市·高二期末）如圖所示的調(diào)壓器，滑動(dòng)觸頭P和Q均可調(diào)節(jié)，在輸入交變電壓U恒定的條件下，電壓表、電流表均是理想的，要使電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小，下列做法可以實(shí)現(xiàn)的是（　?。?/span>A．P向上移動(dòng)，Q向下移動(dòng) B．P向下移動(dòng)，Q向下移C．P向下移動(dòng)，Q不動(dòng) D．P不動(dòng)，Q向下移動(dòng)【答案】B【解析】A．P向上移動(dòng)，則原線圈匝數(shù)增大，由知副線圈電壓即電壓表示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；B．P向下移動(dòng)，原線圈匝數(shù)減小，根據(jù)可知，輸出電壓U2增大，由知Q向下移動(dòng)R增大P才能減小，由輸入功率才能減小輸入電流才能減小，故B正確；C．P向下移動(dòng)，Q不動(dòng)，原線圈匝數(shù)減小，輸出電壓增大，輸出功率增大，輸入電流增大，故 C錯(cuò)誤；D．若P不動(dòng)，根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律，可知輸出電壓不變，故D錯(cuò)誤。故選B。7．（2021·江蘇·泰州中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖甲所示，不計(jì)電阻的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出交流電的電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙所示，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為1∶10的理想變壓器給一燈泡供電，燈泡上標(biāo)有“220V22W”字樣，如圖丙所示，則（　?。?/span>
A．燈泡中的電流方向每秒鐘改變100次B．t=0.01s時(shí)刻穿過(guò)線框回路的磁通量為零C．燈泡不能正常發(fā)光D．電流表示數(shù)為1.4A【答案】A【詳解】A．由圖可知，交流電的周期為0.02s，頻率為所以燈泡中的電流方向每秒鐘改變100次，A正確；B．由圖乙可知，當(dāng)0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則此時(shí)穿過(guò)線框回路的磁通量最大，B錯(cuò)誤；C．由于交變電流電壓的有交值為由公式解得所以燈泡正常發(fā)光，C錯(cuò)誤；D．原線圈輸入電壓為有效值為22V，則副線圈的電壓為22×10=220V由P=UI可知，副線圈電流為則由公式解得I1=1A，D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題8．（2021·遼寧·沈陽(yáng)市第一二〇中學(xué)高三階段練習(xí)）心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻串聯(lián)，如圖所示。心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原副線圈的匝數(shù)分別為、。在交流電源的電壓有效值不變的情況下，將可變電阻R的阻值調(diào)大的過(guò)程中（　　）A．原線圈兩端的電壓不變，副線圈兩端的電壓不變B．通過(guò)原線圈的電流變小，通過(guò)副線圈的電流變小C．當(dāng)時(shí)，R獲得的功率最大D．當(dāng)時(shí)，R獲得的功率最大【答案】BD【詳解】AB．在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，R增大，副線圈電流I2減小，設(shè)原線圈電流為I1，根據(jù) 知I1減小，在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，滿足U0=I1R0+U1I1減小，所以U1增大，根據(jù)得U2增大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．把變壓器和R等效為一個(gè)電阻R′，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等即R0=R′時(shí)，輸出功率最大，根據(jù)得解得，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9．（2021·湖北·高三階段練習(xí)）如圖甲所示是交流發(fā)電機(jī)供電模型示意圖，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生如圖乙所示的正弦交流電，并將它接在理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=5：2：兩個(gè)不同燈泡L1、L2的額定功率之比為1：1，恒定的電阻之比為1：9，電路穩(wěn)定后兩燈泡均正常發(fā)光，電壓表和電流表均可視為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
A．原線圈接交變電壓的表達(dá)式為B．理想交流電壓表的示數(shù)為33VC．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，燈泡L1將變暗D．若將變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，電流表讀數(shù)將減小【答案】ABD【詳解】A．根據(jù)題圖乙可知，原線圈電壓的最大值為則原線圈接交變電壓u的表達(dá)式選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)公式及題設(shè)條件，可得兩燈泡L1、L2的額定電壓之比為1：3，根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可得變壓器輸出電壓由于兩燈泡正常發(fā)光，所以理想電壓表的示數(shù)為選項(xiàng)B正確；C．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，滑動(dòng)變阻器和燈泡L2構(gòu)成的并聯(lián)電路部分分壓減小，而變壓器輸出電壓不變，所以燈泡L1的分壓增大，燈泡L1變亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若將變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值增大，副線圈接入電路的總電阻增大，電流減小，根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律可知原線圈中電流減小，則電流表示數(shù)減小，選項(xiàng)D正確。故選ABD。10．（2021·湖南·高三階段練習(xí)）在如圖所示的理想變壓器電路中，L為燈泡，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻，電路中電鍵S閉合，在變壓器的原線圈輸入有效值恒定的正弦交流電，發(fā)現(xiàn)燈泡較暗，為了使燈泡變亮些，下列舉措可行的是（　　）A．僅將滑片向上移 B．僅將滑片向上移C．僅將滑片P向右移 D．僅將電鍵S斷開(kāi)【答案】BD【詳解】A．僅將滑片向上移，原線圈匝數(shù)變多，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓變小，燈泡變暗，不符合要求，故A錯(cuò)誤；B．僅將滑片向上移，副線圈匝數(shù)變多，根據(jù)變壓比，副線圈兩端的電壓增大，燈泡分到的電壓增大，燈泡變亮，故B正確；C．僅將滑片P向右移，接入電路的電阻變大，副線圈電路中的電流變小，燈泡變暗，故C錯(cuò)誤；D．僅將電鍵S斷開(kāi)，副線圈電路中的電阻變大，電路中的電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，則燈泡兩端的電壓增大，燈泡變亮，故D正確。故選BD。11．（2021·湖北·高二階段練習(xí)）如圖甲所示，某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電流表為理想電表．原線圈所接電源的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，副線圈接有一燈泡，此時(shí)燈泡消耗的功率為．則下列判斷正確的是（　?。?/span>A．副線圈兩端輸出電壓的有效值為B．原線圈中電流表的示數(shù)約為C．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為D．變壓器的輸入功率、輸出功率之比為【答案】AD【詳解】A．變壓器原線圈的電壓有效值為由變壓器的原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比可得，A正確；    B．副線圈中的電流由電功率公式可得由理想變壓器的原副線圈電流比與匝數(shù)成反比，可得原線圈中的電流，B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知交流電的周期為T=0.02s，角速度為原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為，C錯(cuò)誤；D．變壓器的輸入功率所以變壓器的輸入功率、輸出功率之比為P1:P2=，D正確。故選AD。12．（2021·浙江紹興市·高二期末）某實(shí)驗(yàn)小組自制了一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，并用自制的變壓器（可視為理想變壓器）對(duì)標(biāo)有“”的小燈泡供電，其原理如圖甲所示，兩磁極間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表，矩形線圈匝數(shù)，電阻不計(jì)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，小燈泡正常發(fā)光，則（　?。?/span>A．電流表的示數(shù)為B．時(shí)線圈位于中性面C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為D．中性面位置時(shí)磁通量為【答案】ACD【解析】A．電流表的示數(shù)是有效值，則,A正確；B．時(shí)，電流最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則穿過(guò)線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，垂直中性面上，B錯(cuò)誤；C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,C正確；D．小燈泡“”正常發(fā)光，根據(jù)解得交流電的有效值根據(jù)則D正確。故選ACD。13．（2021·河北·石家莊二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二階段練習(xí)）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、，且，定值電阻R1、R2的阻值相等，圖中電流表、電壓表均為理想電表。在a、b端輸入交變電，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3滑片由P向Q端滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變化量為，電流表示數(shù)變化量為，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電流表示數(shù)一定變小B．一定不變C．交變電壓的周期為5sD．變壓器副線圈的輸出功率可能先增加后減少【答案】ABD【詳解】C．交變電壓的周期為故C錯(cuò)誤；AB．設(shè)電壓表和電流表的示數(shù)分別為U、I，根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓、電流規(guī)律可得對(duì)照閉合電路歐姆定律的表達(dá)式可將交流電源、變壓器原、副線圈整體視為一個(gè)等效電源，則該等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3滑片由P向Q端滑動(dòng)時(shí)，R3接入電路的阻值增大，電路總電阻增大，總電流減小，即I減小；根據(jù)前面分析可知所以一定不變，故AB正確；D．設(shè)變壓器副線圈所接電路的總電阻為R，副線圈的輸出功率為根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)R=r時(shí)，P最大；當(dāng)R＜r時(shí)，P隨R的增大而增大；當(dāng)R＞r時(shí)，P隨R的增大而減小。開(kāi)始時(shí)有滑動(dòng)變阻器R3滑片由P向Q端滑動(dòng)時(shí)，R增大，若R3的滑片到達(dá)Q端時(shí)有則P先增加后減少，故D正確。故選ABD。14．（2021·安徽·高三階段練習(xí)）如圖所示，理想變壓器原線圈兩端電壓為U0，副線圈兩端接的電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為r，其熱功率與電功率分別為P1、P2，R0為定值電阻，光敏電阻R（阻值隨著光照的增強(qiáng)而減?。┡c小燈泡并聯(lián)，在改變光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí)，所接的元件都不會(huì)燒毀，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
A．在增大光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí)，燈泡變亮，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流變大B．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為×100%C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為D．若副線圈兩端的電壓為U，光敏電阻的阻值為R，則經(jīng)過(guò)R0的電流大于【答案】CD【詳解】A．設(shè)原線圈的匝數(shù)比為n，副線圈兩端電壓記為U2則所以由于原線圈電壓不變，故副線圈兩端電壓始終不變，那么電動(dòng)機(jī)兩端電壓保持不變，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是不變的，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)的電功率為P2，熱功率為P1，則有     解得     所以匝數(shù)比故C正確；D．由于光敏電阻阻值為R，與燈泡L并聯(lián)，二者并聯(lián)后電阻為流過(guò)R0的電流由于，所以故D正確。故選CD。
 

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