人教版 (2019)选择性必修 第二册变压器课时练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册变压器课时练习，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.利用变压器可以方便地改变交变电流的电压,使交变电流得到了广泛的应用,下列关于变压器的说法正确的是( )
A.即使是直流,也可以直接通过变压器来改变电压
B.如果是升压变压器,则副线圈的匝数一定比原线圈的匝数多
C.如果是升压变压器,则副线圈中的电流一定比原线圈中的电流大
D.如果是升压变压器,则副线圈两端输出的功率一定比原线圈两端输入的功率大
2.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=55 Ω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.原线圈的输入功率为2202 W
B.电流表的示数为1 A
C.电压表的示数为1102 V
D.副线圈输出电流的周期为50 s
3.如图所示,理想变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦式交流电源,电压表 V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω,电流表A1的示数为0.2 A。电表均为理想电表,下列判断正确的是( )
A.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1
B.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1
C.电流表A2的示数为0.8 A
D.电流表A2的示数为0.4 A
4.如图所示,理想变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦式交流电源,电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω,电流表A1的示数为0.2 A。下列判断正确的是( )
A.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1
B.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1
C.电流表A2的示数为0.1 A
D.电流表A2的示数为0.4 A
5.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,如图所示。电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab;cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd。为了使交流电流表能正常工作,则( )
A.ab接MN、cd接PQ,IabIcd
C.ab接PQ、cd接MN,IabIcd
6.如图甲所示,黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩并击杀害虫。图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路,变压器将有效值为220 V的交流电压变成高压,当高压电网罩的电压峰值达到3 110 V时,可击杀害虫,则变压器的匝数比n1∶n2为( )
A.1∶10B.1∶20
C.22∶311D.311∶22
7.某物理兴趣小组对变压器进行研究,实验电路图如图所示。接在学生电源交流挡位上的理想变压器给两个完全相同的小灯泡L1、L2供电,导线可视为超导体,电压表和电流表均为理想电表,开关处于断开状态。现闭合开关,其他条件不变的情况下,则( )
A.小灯泡L1变暗
B.小灯泡L1变亮
C.电压表示数变大
D.电流表示数变大
8.某种燃气灶点火装置的原理图如图所示。转换器把直流电压转换为最大值为5 V的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,当钢针与金属板间的电压大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。对此,下列说法正确的是( )
A.图中电压表的示数为5 V
B.图中的变压器为降压变压器
C.该理想变压器的匝数比n1n2应小于11 000
D.要使点火装置正常工作,转换器输出的一定为正弦式交变电流
二、多选题
9.图甲中的变压器为理想变压器,原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流,两个20 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、电压表均为理想电表。则( )
A.电流表示数为0.2 A
B.电流表示数为5 A
C.电压表示数为4 V
D.通过电阻R的交变电流的周期为4×10-2 s
10.图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦式交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,V为交流电压表。若工作时变压器副线圈两端电压的最大值达到15 000 V,在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体,下列说法正确的是( )
甲
乙
A.该转换器能将直流转化为交变电流
B.该变压器起到放大电流的作用
C.工作时电压表的示数为522 V
D.变压器原、副线圈的匝数比n1n2=13 000
11.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2、L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想电流表。开始时,开关S接通,当S断开时,以下说法正确的是( )
A.等效电阻R上消耗的功率变小
B.原线圈两端间的输入电压减小
C.原线圈中电流表示数减小
D.灯泡L1、L2变暗
三、非选择题
12.图甲为一起重机的电路示意图,理想变压器的原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电流,照明灯的规格为“20 V 10 W”,电动机的内阻为r=0.5 Ω,装置工作时,质量为m=50 kg的物体恰好匀速上升,照明灯正常工作,电表均为理想电表,电流表的示数为10.5 A。
甲
乙
(1)求接入原线圈的交流电压的有效值和原、副线圈的匝数之比。
(2)求通过电动机的电流、电动机的发热功率和输出功率。
(3)若电动机的输出功率全部用来提升物体,求物体匀速上升的速率。
13.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=2π T。如果用此发电机带动两个标有“220 V 11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图所示。
(1)发电机输出电压的有效值为多少?
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?
14.图甲为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电流的uab-t图像如图乙所示。若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W。
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式。
(2)求只在ce间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I1。
(3)求ce和de间线圈的匝数比ncende。
标准答案
一、单选题
1.答案:B
2.答案:B
3.答案:B
解析:理想变压器的输出功率等于输入功率,则UI1=I22R,解得I2=220×0.244 A=1.0 A,则电流表A2的示数为1.0 A,由于原、副线圈电流比等于匝数的反比,所以原线圈和副线圈的匝数比n1n2=I2I1=51,选项B正确,A、C、D错误。
4.答案:B
解析:由变压器的输入功率等于输出功率可得I1U1=I22R,可解得I2=1.0 A,原线圈和副线圈的匝数比n1n2=I2I1=1.0A0.2 A=51,故选项B正确,A、C、D错误。
5.答案:B
解析:电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少,根据电流关系Iabnab=Icdncd可知Iab>Icd,交流电流表应接在电流较小的一侧,选项B正确。
6.答案:A
解析:有效值为220 V的交流电压的峰值为U1=U有×2=220 V×2=311 V,根据变压器的工作原理可得U1U2=n1n2=311V3 110V=110,选项A正确,B、C、D错误。
7.答案:D
解析:变压器的输入电压U1不变,匝数比不变,根据U1U2=n1n2可知,变压器的输出电压U2 不变,而电压表测量的就是U2,故电压表的示数不变,选项C错误。开关闭合前后,灯泡L1的电压一直等于U2,故灯泡L1的电压不变,亮度不变,选项A、B错误。S闭合后,副线圈的总电阻减小,而电压不变,则副线圈的电流I2变大,根据I1I2=n2n1可知原线圈的电流变大,即电流表示数变大,选项D正确。
8.答案:C
解析:题图中电压表的示数为U1=U1m2=52 V,选项A错误;由题意可知变压器副线圈的输出电压大于原线圈的输入电压,则变压器为升压变压器,选项B错误;根据理想变压器电压比等于匝数比可得n1n2=U1mU2m,当n1n2