高中物理3 变压器课堂检测

这是一份高中物理3 变压器课堂检测，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示，在图甲中是两根不平行的导轨，图乙中是两根平行的导轨，其他物理条件都相同，当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时，在棒的运动过程中，将观察到( )
A．两个小灯泡都发光，只是亮度不同
B．两个小灯泡都不发光
C．L1发光且越来越亮，L2发光且亮度不变
D．L1发光且亮度不变，L2始终不发光
2．将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为( )
A．120 B．150
C．180 D．220
3．用一理想变压器向一负载R供电．如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )
A．I2增大，I1也增大 B．I2增大，I1却减小
C．I2减小，I1也减小 D．I2减小，I1却增大
4．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大
D．若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大
5.
如图所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )
A．U＝110 V，I＝0.2 A
B．U＝110 V，I＝0.05 A
C．U＝110eq \r(2) V，I＝0.2 A
D．U＝110eq \r(2) V，I＝0.2eq \r(2) A
6．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )
A．变压器输入电压的瞬时值表达式为u＝220eq \r(2)sin πt(V)
B．电压表的示数为220 V
C．变压器原、副线圈的匝数比为11:1
D．变压器的输入功率为110 W
7．下图所示为4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯相同，且都是“200 V 40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，台灯消耗的功率最小的是( )
8．如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10 V交流电压时，C、D间电压为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V．现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是( )
A．10 V 10 V B．10 V 4 V
C．4 V 10 V D．10 V 0
二、多项选择题
9．钳形电流表多用于大电流的估测．某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器．按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合．导线中的交流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流．关于该钳形电流表，下列说法正确的是( )
A．该钳形电流表属于升压变压器
B．该钳形电流表属于降压变压器
C．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大
D．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小
10.
如图所示，原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器正常工作时，以下说法正确的是( )
A．原、副线圈磁通量之比为2:1
B．原、副线圈电流之比为1:2
C．输入功率和输出功率之比为1:1
D．原、副线圈磁通量变化率之比为1:1
11．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压不变的交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是( )
A．A1的示数不变，A2的示数增大
B．V1的示数不变，V2的示数减小
C．V1的示数不变，V2的示数增大
D．A1的示数增大，A2的示数减小
12．如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u＝3eq \r(2)sin314t V的交变电流．原线圈匝数n1＝100匝，副线圈匝数n2＝200匝，则( )
A．将击穿电压为6 V的电容器接在C、D两端，能正常工作
B．把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.02 s
C．把额定电压为6 V的小灯泡接在C、D两端，小灯泡能正常工作
D．把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48 V
13．如图所示，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2、R3三个电阻构成．将该变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1后( )
A．流经R1的电流减小到原来的eq \f(1,4)
B．R2两端的电压增加到原来的2倍
C．R3两端的电压减小到原来的eq \f(1,2)
D．电阻上总的热功率减小到原来的eq \f(1,4)
14．如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A．电压表的示数为220 V
B．原、副线圈的匝数比为10:1
C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流
D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u＝311sin 100πt V
课时作业(十三) 变压器
1．解析：当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时，甲图中MN切割磁感线产生的电动势均匀增大，右侧回路内的电流均匀增大，铁芯内的磁通量均匀增大，副线圈中的感应电动势恒定不变，L1亮度不变；乙图中MN切割磁感线产生的电动势恒定不变，右侧回路内的电流恒定不变，铁芯内的磁通量恒定不变，副线圈中的感应电动势为0，L2始终不发光，选项D正确．
答案：D
2．解析：由变压比eq \f(n1,n2)＝eq \f(U1,U2)，得eq \f(n1,30)＝eq \f(220,6)，所以n1＝1 100，当U′2＝30 V时， eq \f(n1,n′2)＝eq \f(220,30)，所以n′2＝150匝，故Δn2＝n′2－n2＝120匝．所以A正确．
答案：A
3．解析：当增大负载电阻R时，由欧姆定律I2＝eq \f(U2,R)可得I2减小，又由于eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，I1＝eq \f(n2·I2,n1)，所以I1也减小，选项C正确．
答案：C
4．解析：由于原、副线圈两端电压不变，当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，连入电路的电阻变大，所在电路总电阻变大，副线圈中电流减小，R1中电流减小，R1消耗的功率减小，A项错误；R1中电流减小，则R1两端电压减小，而副线圈两端电压不变，所以滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大，B项正确；副线圈中电流减小，原线圈中电流随之减小，故C项错误；若闭合开关S，负载电路的总电阻减小，副线圈中电流增大，R1中电流增大，则R1两端电压升高，R2两端电压减小，A2示数变小，D项错误．
答案：B
5．解析：由于灯泡正常发光，故灯泡两端电压即副线圈两端电压为U2＝220 V，通过灯泡的电流即副线圈中的电流为I2＝eq \f(22 W,220 V)＝0.1 A．根据理想变压器电压关系U1:U2＝n1:n2，得U1＝110 V，电流关系I1:I2＝n2:n1，得I1＝0.2 A，则U＝U1＝110 V，I＝I1＝0.2 A．故选项A正确，选项B、C、D错误．
答案：A
6．解析：由图像可知，ω＝eq \f(2π,T)＝100π，故A错误；原线圈输入电压为220 V，电压表示数为灯泡的额定电压U＝eq \r(PR)＝20 V，故B错误；由B分析，结合电压之比公式得eq \f(220,20)＝eq \f(11,1)，故C正确；变压器的输入功率与输出功率相等，为10 W，故D错误．
答案：C
7．解析：在通过电阻进行分压或分流的电路中，电阻本身将消耗能量，利用理想变压器使灯在工作时，变压器不损失能量，则这种可调台灯消耗的功率就最小，分析可知使灯的功率都调至20 W时C电路消耗功率最小．
答案：C
8．解析：如图甲所示是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边的电压之比等于两边线圈的匝数之比．当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压．如图乙所示是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比．但是当把电压加在P、Q两端时，M、P两点的电势相等．所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端电压也是4 V.
答案：B
9．解析：钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，故A正确，B错误；根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，故C正确，D错误．
答案：AC
10．解析：原、副线圈磁通量之比为1:1，A错误；电流与匝数成反比，所以原、副线圈电流之比为1:2，B正确；变压器的原线圈和副线圈的功率是相同的，所以原、副线圈中功率之比为1:1，C正确；理想变压器原线圈磁通量的变化率与副线圈中磁通量的变化率相同，所以原、副线圈磁通量变化率之比为1:1，D正确．
答案：BCD
11．解析：当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流增大，即A1的示数增大；由于电源的电压不变，原、副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3两端的电压变大，R1两端的电压减小，通过R1的电流减小，即V2的示数减小，A2的示数要减小，B、D两项正确．
答案：BD
12．解析：交变电流的周期T＝eq \f(2π,ω)＝0.02 s，有效值U1＝3 V，变压器不改变交变电流的频率，故B正确；由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，得U2＝eq \f(n2,n1)U1＝6 V，变压器输出电压的峰值为6eq \r(2) V，故大于电容器的击穿电压，A、D错误，C正确．
答案：BC
13．解析：变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1，则副线圈的输出电压减小为原来的eq \f(1,2)，根据欧姆定律可知，流经R1的电流减小到原来的eq \f(1,2)，故A错误；根据串、并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的eq \f(1,2)，故B错误；同理，R3两端的电压减小到原来的eq \f(1,2)，故C正确；副线圈总电阻不变，根据功率公式P＝eq \f(U2,R)可知，总功率减小到原来的eq \f(1,4)，故D正确．
答案：CD
14．解析：电压表的示数等于交变电压的有效值，所以电压表的示数为U1＝eq \f(Um,\r(2))＝220 V，选项A正确；电容器刚好不被击穿，所以副线圈电压的最大值为22 V，有效值为U2＝eq \f(22,\r(2)) V＝11eq \r(2) V，所以原、副线圈的匝数比为n1:n2＝U1:U2＝10eq \r(2):1，选项B错误；交变电流能“通过”电容器，所以电流表的示数大于R0上的电流，选项C错误；由u ­ t图像可知u＝311sin 100πt V，选项D正确．
答案：AD