物理人教版選擇性必修第二冊(cè)第3節(jié) 變壓器同步作業(yè)

物理人教版選擇性必修第二冊(cè)第3節(jié)變壓器單選專題練一．單項(xiàng)選擇1．為做好疫情防控供電準(zhǔn)備，防控指揮中心為醫(yī)院設(shè)計(jì)的備用供電系統(tǒng)輸電電路簡(jiǎn)圖如圖甲所示，矩形交流發(fā)電機(jī)匝數(shù)為n=50，線圈．導(dǎo)線的電阻均不計(jì)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以矩形線圈中軸線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，。并與變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈接入到醫(yī)院為醫(yī)療設(shè)備供電，變壓器為理想變壓器，假設(shè)額定電壓為220V的醫(yī)療設(shè)備恰能正常工作。下列說(shuō)法正確的有（）

A.電壓表的示數(shù)為50VB.假如給變壓器輸入端接入電壓V的直流電，醫(yī)療設(shè)備能正常工作C.變壓器的匝數(shù)比為5：22D.從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器的原線圈兩端的電壓（V）2．如圖所示為理想變壓器及其工作電路，原．副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接函數(shù)表達(dá)式u1=220sin（100πt）V的交流電，RT為半導(dǎo)體熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而變小）。R1．R2為定值電阻，C為電容器。下列判斷正確的是（）A.V1表的示數(shù)為220VB.R2的電功率為零C.副線圈輸出電壓的函數(shù)表達(dá)式為u2=110sin（50πt）VD.RT處溫度升高時(shí)，V1表示數(shù)不變，V2表和A表的示數(shù)均變大3．圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R1=55Ω，R2=110Ω，A．V為理想電流表和電壓表，若流過(guò)負(fù)載R1的正弦交變電流如圖乙所示，已知原．副線圈匝數(shù)比為2:1，下列表述正確的是A.電流表的示數(shù)為2AB.原線圈中交變電壓的頻率為100HzC.電壓表的示數(shù)為156VD.變壓器的輸入功率330W4．圖甲是小米手機(jī)無(wú)線充電器的示意圖。其工作原理如圖乙所示，該裝置可等效為一個(gè)理想變壓器，送電線圈為原線圈，受電線圈為副線圈。當(dāng)ab間接上220V的正弦交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流。送電線圈的匝數(shù)為n1，受電線圈的匝數(shù)為n2，且n1∶n2=5∶1。兩個(gè)線圈中所接電阻的阻值均為R當(dāng)該裝置給手機(jī)快速充電時(shí)，手機(jī)兩端的電壓為5V，充電電流為2A，則下列判斷不正確的是（）

A．流過(guò)送電線圈與受電線圈的電流之比為5∶1B．快速充電時(shí)，受電線圈cd兩端的輸出電壓為42.5VC．快速充電時(shí)，兩線圈上所接電阻的阻值R=18.75ΩD．充電期間使用手機(jī)，易損壞電池5．黃岡中學(xué)有許多選課走班教室，有些教室的特種設(shè)備需要用可變電壓為設(shè)備供電，小米同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的變壓器為某設(shè)備供電，理想變壓器的原線圈連接一個(gè)r=9的電阻，且原線圈匝數(shù)n1可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭P來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了R=16的電阻，副線圈匝數(shù)n2=1000。在A．B間加上一輸出電壓恒定的正弦交流電，下列說(shuō)法正確的是（）A．若交流電的周期增大，則變壓器的輸出功率會(huì)增大B．若觸頭P向上移動(dòng)，則電阻R消耗的功率一定減小C．若觸頭P向下移動(dòng)，則流過(guò)電阻r的電流一定減小D．當(dāng)n1=750時(shí)，電阻R消耗的功率最大6．如圖甲所示，理想變壓器原．副線圈的匝數(shù)之比為3:1，R1．R2為定值電阻，且R1=2R2，已知a．b兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A．電阻R2中的電流方向每秒鐘改變50次 B．電阻R1．R2消耗的功率之比為9:2C．電壓表示數(shù)為60V D．a(chǎn)．b兩端與副線圈兩端的電壓之比為3:17．如圖所示，L1．L2．L3．L4為四只規(guī)格均為“12V，12W”的燈泡，分別接入理想變壓器原．副線圈回路中，a．b兩端連接交流電源，交流電流表A示數(shù)為1A，已知燈泡L4正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)．b端輸入功率為36W B．a(chǎn)．b端輸入電壓為36VC．原副線圈的匝數(shù)比為4：1 D．燈泡L1的功率為12W8．圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a．b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片沿的方向滑動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)不變B．電壓表V2示數(shù)增大C．電壓表V3示數(shù)增大D．電流表A1的示數(shù)減小9．如圖所示，理想變壓器的原．副線圈的匝數(shù)比為2：1，在原．副線圈的回路中接入的電阻阻值均為R，電壓表和電流表均為理想電表。a．b端接有電壓為的交流電，開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，電壓表讀數(shù)為U，原．副線圈回路中電阻R消耗的功率之比為k，則（）A．U=110Vk=4B．U=88Vk=C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電流表A1示數(shù)會(huì)變小D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電壓表示數(shù)保持不變10．圖1所示為某可調(diào)臺(tái)燈電路圖，變壓器原副線圈匝數(shù)比為5∶1，燈泡的額定電壓為40V，額定功率為20W，在a．b兩端接上如圖2所示的交流電，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為（）

A．1W B．2W C．3W D．4W11．如圖所示，用交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器構(gòu)成一供電電路。下列說(shuō)法正確的是（）

A．僅將滑片向下移動(dòng)，則電壓表讀數(shù)變大B．僅將發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)速增大，則電壓表讀數(shù)增大C．僅將滑片向下移動(dòng)，則發(fā)電機(jī)輸出功率減小D．僅將發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)速增大，則通過(guò)L1的交流電頻率不變12．如圖所示，A．B為理想變壓器，R為輸電線的電阻，燈泡L正常發(fā)光。保持變壓器A的輸入電壓不變，現(xiàn)將滑片P上移，則（）A．L變亮 B．輸電線電功率減小C．A的輸入功率不變 D．B的輸入電壓增大13．如圖甲所示，理想變壓器原．副線圈的匝數(shù)之比為3：1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.理想變壓器輸入．輸出功率之比為3：1B.理想變壓器原．副線圈中的電流之比為3：1C.u隨t變化的規(guī)律為D.若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大14．如圖所示，理想變壓器的原．副線圈的匝數(shù)比為2∶1，在原．副線圈的回路中分別接有阻值為R和2R的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為180V的正弦交流電源上，則副線圈回路中電阻兩端的電壓與原．副線圈回路中電阻消耗的功率之比分別為（）

A．90V B．80V C．90V D．80V15．如圖所示，理想變壓器原．副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1，a．b兩點(diǎn)間的電壓為u=220sin100πt（V），R為可變電阻，P為用鉛銻合金制成的保險(xiǎn)絲，其電阻可忽略不計(jì)，熔斷電流為2A。為使保險(xiǎn)絲不熔斷，可變電阻R連入電路的最小阻值應(yīng)大于（）A．Ω B．1.1ΩC．11Ω D．Ω16．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原．副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是（）A.在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零B.當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1的示數(shù)變小C.電壓表V2示數(shù)等于D.若可變電阻接入的阻值為R0，則在矩形線圈轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，可變電阻產(chǎn)生的焦耳熱為17．如圖（a）所示，理想變壓器的原．副線圈的匝數(shù)比為，為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.變壓器輸入．輸出功率之比為B.變壓器原．副線圈中的電流強(qiáng)度之比為C.隨變化的規(guī)律為D.若熱敏電阻的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大18．有一理想變壓器，其原．副線圈的匝數(shù)比為，原線圈兩端接有正弦式交變電壓，當(dāng)輸出電流增加時(shí)，輸入電流將（）A增加 B.增加 C.減少 D.減少

參考答案與試題解析1．【答案】C【解析】【分析】【詳解】AC．根據(jù)圖像可得線圈的角速度線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)則電壓表的示數(shù)位變壓器的匝數(shù)比A錯(cuò)誤，C正確；B．根據(jù)變壓器的原理，變壓器輸入端接入電壓V的直流電，變壓器不工作，醫(yī)療設(shè)備不能正常工作，C錯(cuò)誤；D．t=0時(shí)，磁通量為0，則變壓器的原線圈兩端的電壓D錯(cuò)誤。故選C。2．【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．由題意可知，原線圈所接為正弦交流電，最大值為220V，交流電壓表所測(cè)為有效值220V，A正確；B．由于交變電流可通過(guò)電容C，故R2中有電流通過(guò)，電功率不為零，B錯(cuò)誤；C．由變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知，副線圈兩端電壓最大值為110V，變壓器不改變頻率，故副線圈輸出電壓的函數(shù)表達(dá)式為u2=110sin（100πt）VC錯(cuò)誤；D．變壓器輸入電壓取決于電源，故V1表示數(shù)不變，RT處溫度升高時(shí)，阻值減小，副線圈電流增大，R1兩端電壓增大，故RT兩端電壓減小，可知A表的示數(shù)變大，V2表示數(shù)變小，D錯(cuò)誤。故選A。3．【答案】D【解析】【詳解】由圖乙可知，負(fù)載的電流的最大值為，所以電流的有效值為2A；根據(jù)電路圖可知，電阻R1的電壓為，即副線圈上的電壓為110V，所以電壓表的讀數(shù)為110V，所以電阻的電流，所以原線圈上的電流，AC錯(cuò)誤；由圖乙可知該交流電的周期是0.02s，則頻率，由于變壓器不改變交流電的頻率，所以原線圈中交變電壓的頻率為50Hz，B錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率：，所以變壓器的輸入功率也是330W，D正確．4．【答案】A【解析】【來(lái)源】2021屆三省（遼）三校高三（下）第四次模擬物理試題A．流過(guò)送電線圈與受電線圈的電流之比故A錯(cuò)誤，符合題意；BC．已知手機(jī)兩端電壓，充電電流，又聯(lián)立解得故BC正確，不符合題意；D．由于使用時(shí)手機(jī)內(nèi)部的電流與電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，則通過(guò)受電線圈對(duì)手機(jī)充電易損壞電池，故D正確，不符合題意。故選A。5．【答案】D【解析】【來(lái)源】湖北省鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟2020-2021學(xué)年高二（下）期中聯(lián)考物理試題A.變壓器的輸出功率與原線圈所接交流電的周期無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；BCD．設(shè)原線圈電壓．電流分別為U1．I1，副線圈電壓．電流分別為U2．I2，根據(jù)理想變壓器原．副線圈功率關(guān)系以及能量守恒定律可得電阻R消耗的功率為根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)P有最大值，為且此時(shí)有綜上所述可知當(dāng)且僅當(dāng)n1=750時(shí)，電阻R消耗的功率最大，且原．負(fù)線圈的電流也都達(dá)到最大值，所以觸頭P向上移動(dòng)，電阻R的功率不一定減小，觸頭P向下移動(dòng)，流過(guò)電阻r的電流也不一定減小，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．【答案】C【解析】【來(lái)源】2021屆江西省六校高三（下）3月聯(lián)合考試?yán)砭C物理試題A．由圖乙可知周期T=0.02s，交變電流電流方向一個(gè)周期方向改變兩次，則電阻R2中的電流方向每秒鐘改變100次，所以A錯(cuò)誤；B．由理想變壓器電流關(guān)系可知根據(jù)功率的公式則電阻R1．R2消耗的功率之比為2:9，所以B錯(cuò)誤；C．設(shè)電壓表讀數(shù)為，則有，，解得所以C正確；D．a(chǎn)．b兩端與副線圈兩端的電壓之比為所以D錯(cuò)誤；故選C。7．【答案】D【解析】【來(lái)源】四川省遂寧市射洪中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試題AD．燈泡的額定電流因交流電流表A示數(shù)為1A，所以燈泡L1正常發(fā)光，功率為12W，因L4正常發(fā)光，則L3．L2也正常發(fā)光，則變壓器的輸出功率為三只燈泡的總功率，變壓器的輸入功率等于輸出功率，則a．b端輸入功率等于四只燈泡的總功率，即Pab=12×4W=48WA錯(cuò)誤，D正確；B．根據(jù)Pab=UabIA，得Uab=V=48V故B錯(cuò)誤；C．原副線圈的電流比為1：3，根據(jù)原．副線圈中電流之比等于原．副線圈的匝數(shù)反比，則匝數(shù)比為3：1，C錯(cuò)誤。故選D。8．【答案】A【解析】【來(lái)源】河北省滄州市河間四中2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試題A．電壓表V1示數(shù)為原線圈兩端電壓，由于a．b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，則電壓表V1的示數(shù)不變，故A正確；B．由于原線圈兩端電壓不變，變壓器匝數(shù)比不變，則電壓表V2示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；C．變阻器的滑片沿的方向滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，副線圈中的電流增大，則R0兩端電壓增大，則電壓表V3示數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．由于副線圈中的電流增大，則原線圈中的電流增大，即電流表A1的示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。故選A。9．【答案】B【解析】【來(lái)源】2021遼寧高考物理模擬沖刺卷12AB．原．副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)電壓表讀數(shù)可知副線圈兩端電壓為U，原線圈兩端電壓為2U，設(shè)原線圈中的電流為I，因原．副線圈中的電流與匝數(shù)成反比，所以副線圈中的電流為2I，則有2IR=Ua．b端電壓有效值解得U=88V原．副線圈中電阻消耗的功率電阻相等，電流之比為1：2，可得功率之比為1：4，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B正確；CD．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，副線圈回路的電阻減小，輸出功率增大，副線圈中的電流增大，導(dǎo)致原線圈中的電流增大，電流表A1示數(shù)變大同時(shí)，原線圈電路中電阻兩端電壓會(huì)增大，a．b端電壓不變，則加在變壓器原線圈兩端電壓會(huì)減小，導(dǎo)致副線圈兩端電壓減小，電壓表示數(shù)會(huì)減小，CD錯(cuò)誤；故選B。10．【答案】B【解析】【來(lái)源】河南省林州市林慮中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）4月調(diào)研考試物理試題由圖2可知，原線圈兩電壓的最大值為311V，則有效值為根據(jù)變壓比可知副線圈兩端的電壓為U2=44V，當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，副線圈電路中的電流為滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為因此滑動(dòng)變阻器消耗的功率故選B。11．【答案】B【解析】【來(lái)源】河南省焦作市普通高中2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試題A．根據(jù)可知，僅將滑片向下移動(dòng)，電壓表讀數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，將發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)速增大，原線圈的輸入電壓增大，則副線圈的電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，故B正確；C．僅將滑片向下移動(dòng)，電壓表讀數(shù)不變，僅將滑片向下移動(dòng)，副線圈中的電阻減小，則變壓器的輸出功率增大，發(fā)電機(jī)輸出功率增大，故C錯(cuò)誤；D．僅將發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)速增大，交變電流的頻率增大，通過(guò)L1的交流電頻率增大，故D錯(cuò)誤。故選B。12．【答案】B【解析】【來(lái)源】2021屆江蘇省徐州市新沂市第一中學(xué)新高考基地學(xué)校高三（下）第二次大聯(lián)考物理試題AD．保持變壓器A的輸入電壓不變，將滑片P上移，則變壓器A的副線圈匝數(shù)變少，輸出電壓變小。則變壓器B的輸入和輸出電壓均變小，所以燈泡L兩端的電壓變小，燈泡變暗。選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．變壓器B的輸出功率變小，輸入功率也變小，則變壓器B原線圈的電流變小，R上的電流變小，根據(jù)可知輸電線上的電功率變小，選項(xiàng)B正確；C．變壓器B的輸入率變小，輸電線上的電功率變小，則變壓器A的輸出功率變小，輸入功率也變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。13．【答案】D【解析】【詳解】A．理想變壓器輸入功率等于輸出功率，比值1：1，故A錯(cuò)誤；B．變壓器原．副線圈中的電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，即故B錯(cuò)誤；C．由圖（b）可知交流電壓最大值，周期T=0.02s，角速度ω=100πrad/s，則可得故C錯(cuò)誤；D．由題圖知電壓表的讀數(shù)總等于輸入電壓的有效值，所以電壓表示數(shù)不變，變壓器的次級(jí)電壓也不變，則RT的溫度升高時(shí)，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，故D正確。故選D。