2020屆信陽一高一輪復習人教新課標版選修3-25.4變壓器限時過關練(解析版)

1、信陽一高 2020 年高考物理一輪復習限時過關練：選修3-25.4 變壓器（解析版 )1一交流發(fā)電機和理想變壓器按如圖電路連接，已知該發(fā)電機線圈匝數為N，電阻為r，當線圈以轉速n 勻速轉動時，電壓表示數為U，燈泡（額定電壓為U 0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，已知電表均為理想交流電表，則（）A. 變壓器原、副線圈匝數比為NU：U0U 02B. 電流表示數為RUC.在圖示位置時，發(fā)電機線圈的磁通量為2U2 NnD. 從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值u Usin 2nt2如圖，一理想變壓器的原線圈與電阻R 串聯后，接人一正弦交流電源，電阻R1, R2,R3 的大小關系為 R1 R2 2R3

2、 。若 R1、 R2消耗的電功率之比為 1： 4， 則變壓器原、副線圈的匝數之比為A.6 ：1B.1：6C.3： 1D.1：3321Rt電阻減?。?R 為定值電阻，電壓表均為理想電表。把如圖乙所示交流電接在變壓器的a、b兩端，下列說法正確的是（）A. 該交流電電壓的瞬時值表達式為u 222 sin50 t（ V ）B. 電壓表 V 1 的示數與 V 2 示數之比為2： 1C.溫度升高時，原線圈輸入功率減小D. 溫度降低時，定值電阻R 消耗的功率減小4如圖甲所示，不計電阻的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸在勻強磁場中勻速轉動，輸出交流電的電動勢圖像如圖乙所示，經原、副線圈匝數比為110 的理想

3、變壓器給一燈泡供電，燈泡上標有“220 V 22 W”字樣，如圖丙所示，則A. t 0.01 s 時刻穿過線框回路的磁通量為零B. 燈泡中的電流方向每秒鐘改變50 次C.燈泡不能正常發(fā)光D. 電流表示數為1 A5如圖所示，圖甲中理想變壓器原線圈接u12 2 sin100t V 的交流電源，副線圈接阻值 R1 2的電阻，A 為理想電流表 .圖乙中阻值為 R28的電阻連接上述同樣的交流電源，若電阻 R1 與 R2消耗的電功率相等，則A. 通過電阻 R1 的交流電的頻率為5HzB. 電阻 R1 消耗的電功率為36WC.電流表的示數為6AD. 變壓器原、副線圈匝數比為2:16如圖甲所示，理想變壓器副線

4、圈上接有a、b 兩只完全相同的燈泡和一個理想二極管，原副線圈的匝數比為3:1，當原線圈兩端輸入如圖乙所示的正弦交流電時，電流表的示數為1A 。若假設燈絲的電阻不隨溫度變化，則下列說法正確的是A. 燈泡的內阻為1B.6 燈泡消耗的平均功率為4WC.若二極管短路，則電流表的示數將變?yōu)?.5AD. 將 P 沿順時針緩慢轉動，電流表的示數將變大7如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為1:2，線路上分別接有兩個阻值相同的定值電阻 R1、 R2，交變電源電壓為U，下列說法正確的是A. 變壓器原線圈電壓與電源電壓U 相等B. R1 兩端電壓是 R2 兩端電壓的2 倍C.流過 R1、 R2 上的電流相等D.

5、R1、R2 上消耗的電功率之比為4:18如圖，面積為 S、匝數為 N 的矩形線框在磁感應強度為B 的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸 OO勻速轉動， 通過滑環(huán)向理想變壓器供電，燈泡 L1 、L2 均正常發(fā)光， 理想電流表的示數為 I，已知 L 1、L 2 的額定功率均為 P，額定電流均為I ，線框及導線電阻不計， 則（）A. 圖示位置時穿過線框的磁通量變化率為零B. 線框轉動的角速度為22PINBSC.理想變壓器原副線圈的匝數之比為2： 1D. 若燈 L 1 燒斷，電流表示數將增大9 -理想變壓器的原、副線圈的匝數比n1 : n222 :5 ，連接電路如圖所示，變壓器原線圈接有 u 2202 s

6、in(100 t)V 的交流電，電阻R1= 50 ， R2 為熱敏電阻，隨溫度升高時電阻會減小， D為理想二極管， C 為電容器，開關K 初始處于斷開狀態(tài)，則下列說法正確的是A. 如果輸入電壓不變，當R2 溫度降低時，電流表示數減小B. 二極管的反向耐壓值應大于50 VC.當 R250時，原線圈的輸入功率為75WD. 當開關 K 閉合時， R2.上始終有電流10假設給原線圈接如圖甲所示的交變電流，每個周期T 內，前 1 T 電流恒定，后1 T 的22電流按正弦式規(guī)律變化。如圖乙所示，理想變壓器的原、副線圈匝數比為1:10, L1 , L2 是完全相同的兩個燈泡。兩電壓表均為理想電表。下列說法中

7、正確的有（）A. 電壓表 V1 的示數為 22VB. 閉合開關 S 后，電壓表V2 示數為閉合前的二倍C.閉合開關 S 后，電壓表V2 示數不變D. 閉合開關 S 后，電壓表示V2 數為 220V11如圖所示， A、B 兩端的電壓為37V ，指示燈的電R0 6，理想變壓器的原、副線圈匝數比為 6：1，變壓器的輸出端并聯多只彩色小燈泡，小燈泡的規(guī)格均為“6V，0.25W”且都正常發(fā)光，導線電阻不計，求并聯的小燈泡的個數。12如圖所示，內阻為5 的發(fā)電機通過理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R=50 ，升壓變壓器的原、副線圈匝數之比為1：4，降壓變壓器的原、副線圈匝數之

8、比為5： 1，降壓變壓器副線圈兩端輸出電壓的表達式為u220 2 sin(100 t )V ，降壓變壓器的副線圈與R0 =22 的負載電阻組成閉合電路。求：（ 1）降壓變壓器的輸出功率；（ 2）升壓變壓器的輸出功率；（ 3）發(fā)電機電動勢的有效值。13如圖，理想變壓器原線圈匝數n1=1100，副線圈匝數n2=55 ，副線圈接一個R=5.5的負載電阻，如下面左圖所示。當原線圈接入如下面右圖所示的交變電流時，求：（ 1）電流表和電壓表的示數；（ 2）變壓器的輸入功率。參考答案1 B【解析】【詳解】A 、電壓與匝數成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數比n1U 1U，故 A 錯誤；n2U 2U 0B 、燈

9、泡電流是 I LU 0 ，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，則有：U 0U 0IU ，RR即電流表讀數 IU 02，故 B 正確；RUC、在圖示位置，發(fā)電機線圈的磁通量最大，手搖發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值是Em2( IrU )N m，解得最大磁通量m2( Ir U ) ；故 C 錯誤；ND 、線圈以較大的轉速n 勻速轉動時，所以 2n，所以變壓器輸入電壓的瞬時值u Em sin t2U sin 2nt ；故 D 錯誤。故選 B。2 A【解析】【詳解】設 R2的電流為 I0，根據并聯關系則 R3 的電流為2I0，副線圈電流 I2 為 3I0 ，且I12R11I02R24解得： I11I

10、0 ，根據變壓器原理可知2n1I 26n2I11A. 6：1 與計算結果相符，故A 正確。B. 1：6 與計算結果不符，故B 錯誤。C. 3：1與計算結果不符，故C 錯誤。D. 1：3與計算結果不符，故D 錯誤。3 D【解析】【詳解】A.分析圖乙可知，原線圈輸入電壓的最大值為222 ，周期 T=0.02s，角速度2100 rad / sT則該交流電電壓的瞬時值表達式為u 222 sin100 t（ V ）故A錯誤。B. 原線圈輸入電壓的有效值U 1=22V ，根據理想變壓器的變壓比可知，輸入電壓和輸出電壓之比為 2：1，副線圈的輸出電壓U 2n2 U 111Vn1而電壓表 V 2 比副線圈兩端

11、電壓小，故電壓表V 1的示數與 V 2 示數之比不等于2：1，故 B 錯誤。C. 溫度升高，熱敏電阻的阻值減小，輸入電壓不變，輸出電壓不變，PU2，則輸出功R率增大，輸入功率增大，故C 錯誤；D. 溫度降低，熱敏電阻的阻值增大，定值電阻R 兩端電壓減小，消耗的功率減小，故D 正確。4 D【解析】【詳解】A 由圖乙可知，當0.01s 時，感應電動勢為零，則此時穿過線框回路的磁通量最大，故A錯誤；B 由圖可知， 交流電的周期為0.02s，在一個周期內電流改變2次，故每秒鐘電流改變的次數為： n 21 次 100次 ，故 B 錯誤；0.02C原線圈輸入電壓為有效值為22V，則副線圈的電壓為2210=

12、220V ，燈泡正常發(fā)光， 故 C錯誤；D 由 P=UI 可知，副線圈電流為：I 2P0.1A ，則由I1n2求得 I 1=1A ，故 D 正確；UI 2n15 D【解析】【詳解】A 由u12 2 sin100t V可知，100，則該交流電的頻率為50Hz ， A 錯誤；B 將該交流電源接到圖乙的電路中，其有效電壓為12V ，則電功率為U 2P = 18WR2由于R1和 R2 的電功率相同，故R1 的電功率也為18W ，B錯誤；CD 可知 R1 的電功率為18W，則其有效電壓為U2PR16V則通過其電流為I=U=3AR1副線圈的有效電壓為6V ，原線圈的有效電壓為12V ，則原、副線圈的匝數比

13、為21， C錯誤， D正確。6 B【解析】【詳解】A 由圖乙可知交流電壓最大值是12 2V ，所以原線圈電壓 U1=12V ，由U1n1U2n2可得U2=4 V一個周期內輸入和輸出的能量相等,即U 22TU 22U1I1T2TRR解得R2故 A 項錯誤；B b 燈泡消耗的平均功率U22TPWR24WTT故 B 項正確；C若二極管短路,則有U1 I1U 22R2解得I14 A3故 C 項錯誤；D 將 P 沿順時針緩慢轉動，副線圈匝數減小，根據電壓與匝數成正比得副線圈電壓減小，所以輸出功率減小， 根據輸入功率等于輸出功率得原線圈電流減小，即電流表的示數將變小，故 D 項錯誤。7 BD【解析】【詳解

14、】A.由圖，結合串聯電路的特點可知，變壓器原線圈電壓小于電源電壓。故A 錯誤；BC. 電流之比等于匝數反比，即I1n22 :1I 2n1根據歐姆定律可知，則電阻R1 兩端電壓是 R2 兩端電壓的2 倍，故 B 正確， C 錯誤；D. 根據電功率的計算公式P=I2R可得 R1 上的電功率是R2 上電功率的 4倍，故 D 正確。8 BC【解析】【詳解】A 圖示位置時， 線框切割磁感線的速度最大，故穿過線框的磁通量變化率最大，故A錯誤；B 線圈輸入電壓為：U2P，I根據 Um=NBS， U2U m 聯立解得：222P ，INBS故B正確；n1 I 2 ，原副線圈的匝數之比為2： 1，C變壓器的輸入電

15、流為I 、輸出電流為2I，根據 n2 I1故C正確；D 若 L1 燈燒斷，輸出功率減小，故輸入功率也減小，由于輸入電壓不變，故電流表示數減小，故 D 錯誤；9 CD【解析】【詳解】 .如果輸入電壓不變，當 R2 溫度降低時，其阻值增大， R1 阻值不變，其兩端電壓不變，故電流表的示數不變， A 錯誤 ; .由表達式知原線圈電壓有效值為U= 220 V，根據 Un1，得副線圈兩端電壓為 U2=50U 2n2V ，輸出電壓最大值為50 2V ，故二極管反向耐壓值應大于50 2V ，B錯誤; .根據二極管的單向導通性，R2 上電流只有半個周期，根據電流熱效應，R2 兩端的電壓有效值為 UR25 2V

16、 ，當 R250時，電源輸出端的總功率等于副線圈電阻消耗的電功2率U 22U 32(50V) 2(25 2V)2PR2505075W ，R1故輸入功率為75W ，C 正確 ; .當開關 K 閉合時，交變電流可以對電容器不斷充電，當二極管反向截止時電容器放電，因此始終有電流流過 R2， D 正確 .10 AC【解析】【詳解】A 根據題圖甲得知原線圈輸入電壓的有效值為222T222TU 2R2R2TR得U22V故電壓表 V1 示數為 22V故 A 項正確；BC 根據變壓器工作原理n1U1n2U 2閉合開關 S 后， n1 ,n2 ,U1 都未變，故 U 2 不變，電壓表V2 示數不變，故B 錯誤，

17、 C 正確；D 原線圈前半個周期是恒定電流，變壓器不工作，副線圈只有半個周期有電壓，故0 2202TU 2TR2R可得220U2V220V2故 D 項錯誤。11 24【解析】【詳解】變壓器輸入端與輸出端電壓之比：U1n1U2n2UU0+U1其中U0I1R0原副線圈的電流之比：I 1n2I 2n1每只小燈泡的電流：PLULIL小燈泡的個數：I 2N24I L12 (1)P42200W (2) 升壓變壓器輸出功率P2=2400W (3)E340V【解析】【詳解】（ 1）降壓變壓器輸出電壓有效值U 4220VU 42輸出功 P4R0解得 P42200WU 35（ 2）降壓變壓器輸入電壓有效值U3， U41解得 U3=1100V設輸電導線電流為由I2， P3P4U3I 2解得 I2=2A電壓 UI 2 R U=100V升壓變壓器的輸出電壓U 2U 3U解得 U2=1200V升壓變壓器輸出功率