高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器优秀课时练习

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一、对变压器原理的理解
1. (2023·河北省唐山市·单元测试)图甲为原、副线圈匝数比n1:n2=2 : 1的理想变压器，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(光照越强电阻越小)，L1为电阻不变的灯泡，电流表和电压表均为理想交流电表，变压器的原线圈两端接有按图乙所示的正弦式交变电压，下列说法正确的是( )
A. 图乙交变电压的表达式为u =2202sin50πt(V)
B. 在t =0.005s时，V1示数为220V，V2示数为110V
C. 电键S闭合后，电流表示数减小
D. 电键S闭合后，增加R2的光照强度，灯泡L1变暗
2. (2023·广东省梅州市·月考试卷)某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图甲所示，线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，原、副线圈的匝数比为3:1，电源输出的电压如图乙所示，线圈b接小灯泡。若他组成的新变压器可视为理想变压器，则下列说法不正确的是
A. 电源输出电压的频率为50 Hz
B. 若小灯泡两端并联一个电阻，电源的输出功率增大
C. 若小灯泡两端并联交流电压表，则此电压表示数为12 V
D. 将线圈a改接在学生电源的直流输出端，小灯泡也能发光
3. (2022·广西壮族自治区防城港市·期末考试)理想升压变压器原、副线圈匝数比为n1:n2，原线圈ab端接入交变电压U1，副线圈cd端接有负载电阻R，关于此变压器说法正确的是
A. 原、副线圈磁通量的变化率之比为n 1:n 2
B. 断开开关，副线圈电流为零，副线圈两端电压也为零
C. 闭合开关，副线圈的输出功率小于原线圈的输入功率
D. 闭合开关，副线圈两端的电压与U1之比为n2:n1
二、理想变压器基本规律的应用
4. (2023·江苏省苏州市·单元测试)理想变压器与电阻R及交流电流、电压表V和A按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，电阻R=11Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )
A. V表的读数为220VB. 通过R的电流为2A
C. A表的读数为2AD. 变压器的输入功率为40W
(2023·广东省·专项测试)如图所示，理想变压器的原线圈接在u=2202sin(100πt)(V)的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2：1.电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A. 原线圈中电流表的读数为1AB. 原线圈中的输入功率为2202W
C. 副线圈中电压表的读数为1102VD. 副线圈中输出交流电的周期为50s
6. (2023·江西省吉安市·期末考试)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电流，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是( )
A. 输入电压u的表达式u=202sin50πt(V)
B. 只断开S2后，L1、L2均正常发光
C. 只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D. 若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
理想变压器中的动态分析
(2023·河北省唐山市·单元测试)在如图所示的电路中，理想变压器输入端接在一交流恒流源上，使通过R0的电流有效值不变，R0、R1、R2为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，当滑动变阻器的滑片P向下移动时
A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小
8. (2023·江苏省扬州市·期末考试)如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R两端并联一只理想电压表V2。说法正确的( )
A. 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小
B. 若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小
C. 若P不动，滑片F向下移动时，V1，V2的示数均变小
D. 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大
(2023·江苏省扬州市·期末考试)如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R两端并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是( )
A. 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小
B. 若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小
C. 若P不动，滑片F向下移动时，V1，V2的示数均变小
D. 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大
(2023·湖北省鄂州市·月考试卷)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=11:1，原线圈接电压为 u=2202sin100πt((V))的交流电，电阻R1=2R2=10Ω，D1、D2为两只理想二极管，假设两二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则副线圈电路中理想交流电流表的读数为
A. 3AB. 25AC. 10AD. 3
11. (2023·山东省青岛市·月考试卷)在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1︰2，三个定值电阻的阻值相同，电压表为理想电表。现在a、b端输入正弦交流电，电键S断开时，电压表的示数为U1，电键S闭合后，电压表的示数为U2，则U1U2的值为( )
A. 23B. 32C. 35D. 53
12. (2023·广东省中山市·单元测试)如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表．下列说法中正确的是
A. 只将S从a驳接到b，电流表的示数将减半
B. 只将S从a驳接到b，电压表的示数将减半
C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半
D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输入的功率将为原来的14
13. (2023·广东省阳江市·单元测试)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈接交流电源，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。开关S未闭合时测得副线圈两端的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是( )
A. 抽油烟机工作时，热水器的实际功率增大
B. 抽油烟机上电压的瞬时值表达式为u=2202sin⁡100πt(V)
C. 原线圈两端电压表示数为1100V
D. 抽油烟机工作时，变压器的输入功率减小
(2023·湖南省怀化市·期末考试)理想变压器电路如图所示，其中R为滑动变阻器，定值电阻10Ω，原副线圈匝数之比n1n2=2，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别用ΔI和ΔU表示。则关于ΔU和ΔI的比值，下列说法正确的是( )
A. ΔUΔI逐渐增大B. ΔUΔI逐渐减小
C. ΔUΔI不变且ΔUΔI=10ΩD. ΔUΔI不变且ΔUΔI=2.5Ω
15. (2023·湖南省郴州市·同步练习)一交流发电机产生的感应电动势图象如图所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是( )
A. 电压表示数为8.5V
B. 电阻中电流方向每秒钟改变5次
C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行
D. 当自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻消耗的功率增大
16. (2022·河北省)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1:n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t=0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电压为2πNBSz
B. 发电机输出交变电流的频率为2πnz
C. 变压器原、副线圈的匝数比为2πNBSnz:U
D. 发电机产生的瞬时电动势e=2πNBSnzsin(2πnz)
17. (2022·湖南省)如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B. 保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D. 保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
18. (2022·浙江省)下列说法正确的是( )
A. 恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
B. 小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C. 正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大
D. 升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
19. (2022·山东省·)如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出12V、18V、30V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcs(100πt).单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为12Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是( )
A. n1为1100匝，Um为220V
B. BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4A
C. 若将R接在AB两端，R两端的电压为18V，频率为100Hz
D. 若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A，周期为0.02s
20.(2022·福建省)某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为6V，定值电阻R1=R2=20Ω，小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T1、T2原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，( )
A. L1与L2一样亮B. L2比L1更亮
C. R1上消耗的功率比R2的大D. R1上消耗的功率比R2的小