《(完整版)高二物理试卷第5章第四节变压器练习题及答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(完整版)高二物理试卷第5章第四节变压器练习题及答案解析.docx（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、知能优化训练同步测控1. （2011年济南高二检测）理想变压器原、副线圈匝数比为10 ： 1,以下说法中正确的是（）A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 10 ： 1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10 ： 1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1 ： 1解析：选BD.对理想变压器，B选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同， 因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率.2. （2011年包头高二检测）理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈
2、两端的负载，则（）A.副线圈中电流增大B.副线圈输出的电功率减小C.原线圈中电流不变D.原线圈输入的电功率增大解析：选AD.由于U1、U2不变，负载增加，用电器的总电阻减小，由I2 = U2知I2增大，A对C错.由P=UI解得P2=U2I2,所以P2增大，P1增大，B错D对.3 .如图549所示为理想变压器.原线圈的匝数为 1000匝，两个副线圈 n2 = 50匝，n3 = 100匝，L1是“6 V 2 W的小灯泡.L2是“12 V 4 W时小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为图 5-4-91A.60 A1B.30 a1C.20 ADq10A解析：选 C.P
3、 出=2 W + 4 W=6 W,U1 n1由 p 入=p 出，得 I1U1 = 6 W,又 7T=一, ' U2 n2所以 U1=n；U29 / 71A = 20 A .故正确答案为C.嗯。X 6 V = 120 V,所以 l1 = -6501204 .如图5-4-10所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为 R.开始时，开关S断开.当S接通时，以下说法中正确的是（）A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻 R上的电压增大C.通过灯泡Li的电流减小D.原线圈中的电流增大解析：选BCD.由于输入电压不变，所以当 S接通时，理
4、想变压器副线圈M、N两端输出电压不变.并联灯泡 L2,总电阻变小，由欧姆定律知，流过 R的电流增大，电阻上的电压 Ur =IR增大.副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率IlUl=l2U2得，I2增大，原线圈输入电流Ii也增大.Umn不变，Ur变大，所以Uli变小，流过灯泡 Li的电流减小.5 .如图5 411所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上，向 额定电压为1.80X 104 V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需在原线圈回路中接入 熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA'时，熔丝就熔断.图 5-4-11竟虹灯(1)熔丝的熔断电流是多大？(
5、2)当副线圈电路中电流为 10 mA时，变压器的输入功率是多大?解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、|1、|2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有 U1|1 = U2l2,当12=12 mA时，I1即为熔断电流，代入数据得11=0.98 A.(2)设副线圈中的电流为I, 2=10 mA时，变压器的输入功率为 P1,根据理想变压器的输入 功率等于输出功率，有P1=l' 2U2,代入数据，得 P1= 180 W.答案：(1)0.98 A (2)180 W 课时训练一、选择题1.对理想变压器可作出的判断是()A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗B.低压线圈匝数少、电流
6、小、导线细C.高压线圈匝数多、电流大、导线细D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗解析：选D.由变压规律U1=n1高压线圈匝数多，由变流规律 ：=生，匝数多的电流小，导线 U2 n212 n1细；匝数少的电流大，导线粗，故选 D.2. 一台理想变压器的副线圈有 100匝，输出电压为10 V,则铁芯中磁通量的变化率的最大值为（）B. 14.1 Wb/sD. 28.2 Wb/sA. 10 Wb/sC. 0.14 Wb/s解析：选C.由E=n号知A 11-=-Em = - X 10 J2 Wb/s =0.14 Wb/s.At n1003. （2010年高考重庆卷）一输入电压为220 V,输出电压为36
7、V的变压器副线圈烧坏.为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈.如图5412所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V,按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为/图 5-4- 12A. 1100,360B. 1100,180C. 2200,180D. 2200,360解析：选B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得口1 = 喘=2£220=1100同理 变压器烧坏前，心二*：11黑36;化。b正确U31U12204.如图5- 413所示，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接
8、理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C,导轨上垂直放置一金属棒 ab.今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是（Ir、Ic均为有效值）（ ）图 5-4-13A.若ab棒匀速运动，则 Ir w 0, Ic= 0B.若ab棒匀速运动，则 Ir=0, Ic=0C.若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，则 Irw 0, Icw 0D.若ab棒做匀加速运动，则 Irw 0, Ic=0解析：选BCD. ab匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流，副线圈不产生电磁感 应现象，故副线圈电流为零，A错，B正确；若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化
9、的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零， 电容器进行充放电，故C正确；当ab匀加速运动时，产生的电动势均匀增加， 原线圈中电流均匀增加， 产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变， 因而电容器不会充放电.故 D选项也正确.5. （2011年湛江市模拟 线圈接正弦式交流电源,）如图5414所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20 ： 1,原副线圈接入“220 ,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光.则 （）图 5-4- 14A.电流表的示数为320AB.电源输出功率为 1200 W3c.电流表的本数为220 aD.原线圈两端电压为 11 VP 320解析：选C
10、.副线圈电压U2=220 V,电流12 =a=言A,则原线圈两端电压 U1 = 20XU2=4.、1.3 3.400 V,电流I1 = 2X 12= 220 A ,所以电流表本数为 前 A，选项A、D错误，C正确.电 源输出功率为60 W,选项B错误.6 . （2011年湛江高二检测）有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路 的匝数可以通过滑动触头 Q调节，如图5415所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器 R,在原线圈上加一电压为 U的交流电，则（）A.保持 B.保持 C.保持 D.保持P向上滑动时,Q的位置不动，将 Q的位置不动，将 P的位置不动，将 P的位置
11、不动，将向上滑动时,向上滑动时,向上滑动时,电流表的读数变大 电流表的读数变小 电流表的读数变大 电流表的读数变小解析：选BC.保持Q的位置不动,副线圈匝数不变，由U1n1U2n2知U2不变，当P向上滑动时,由I2=RUM知I2减小，故电流表的读数变小，B正确，A错误；保持P的位置不动，将QU1 n1 .U2 .向上滑动时，副线圈的匝数增多， 由了=显知，U2增大，由I2=RUR知I2增大，故I1增大,C正确，D错误.7 .（2011年芜湖高二检测）如图5 416,电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为 U, 变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1：n2和电源电压
12、U1分别为（）A. 1 ： 2 2UB. 1 ： 2 4UC. 2 ： 1 4UD. 2 ： 1 2U解析：选 C.设灯泡正常发光时的电流为I,则 "I, 12=21.由口若得四=.由% = ?导'n2 I1 n2 1 U2n2n1,U1 = -U2=2U.故 U1=4U, C 正确.8 .如图5417甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是图 5-4- 17A .线圈匝数mvn2, n3< n4B.线圈匝数m>n2, n3< n4C.甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D.乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路解析：选 BCD.甲图中原
13、线圈并联在电路中，应为电压互感器，为降压变压器，n1>n2,甲图中的电表为电压表； 乙图中原线圈串联在电路中， 为电流互感器，是升压变压器，n3n4, 乙图中电表为电流表，故选项 B、C、D正确.9. (2009年高考四川卷)如图5418甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10： 1,R1=20乌R2=30 Q C为电容器.已知通过 R1的正弦式交流电如图乙所示，则 ()A.交流电的频率为 0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200M2 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零解析：选C.由图象可知该交流电的周期为0.02 s,所以频率为50 Hz, A错
14、误；因为变压器输出电压最大值为 20X1 V = 20 V,所以变压器原线圈电压的最大值为20X10 V = 200 V, B202 c错误；R2的功率P2=h= : 2W = 6.67 W , C正确；因为电容器可以通过交流电，所以电R230阻R3中的电流不是始终为零，D错误.二、非选择题10 .如图5 419所示，自耦变压器输入端A、B接交流电源，其电压有效值UAB=100 V,V,通Ro= 40 Q,当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值 Ucd为过电阻R0的电流有效值为 A.图 5-4-19解析：当滑片处于线圈中点时由变压比公式得，Ucd = 2Uab=200 V,通过R0
15、的电流I = Ucd/Rd=5 A.答案：200 5它发出的紫外线能够引诱害虫飞近11 .黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备, 黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.220 V的交流电如图5-4- 20是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm,已知空气在常温常压下的击穿电压为6220V/cm ,为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？解析：电网两极间电场可看做匀强电场Um=Emd由题意，空气被击穿时 Em= 6220 V/cm由理想变压器电压关系 乎="Um n2由峰值与有效值
16、关系 U1m= X2U1由以上各式：得n1=L. n2 10所以次、初级线圈匝数比不得超过10: 1.答案：10 : 112 .如图5421所示理想变压器输入的交流电压U1=220 V,有两组副线圈，其中 n2 =36匝，标有“6 V 9 W”、“12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：6V 9W(1)原线圈的匝数ni和另一副线圈的匝数n3；(2)原线圈中电流Ii.解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有 U2=6 V, U3= 12 V根据原、副线圈电压与匝数的关系,U1 n1 U2 n2田 1111 =得U2 n2 U3 n3U1220 _ n1 = 7n2 = x 36 = 1320(匝),U26U312n3=UIn2=7x 36=72(M)-(2)由于P入=P出，P出=P2+P3,所以P入=P2+P3, 即 I1U1 = P2+P3,则P2+ P39+ 12220A= 0.095 A.答案：(1)1320匝 72匝 (2)0.095 A