2018_2019学年高中物理第五章交变电流5_4变压器练习新人教版.docx

5-4 变压器时间：40分钟满分：100分一、选择题(每小题7分，共63分)1如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，当导体棒l在匀强磁场中以速度v向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则电流表的示数为()A3 mA B0 mAC48 mA D与负载R的值有关答案B解析导体棒做匀速直线运动，产生的电动势：EBlv是定值，穿过副线圈的磁通量不变，是定值，副线圈不产生感应电动势，副线圈电流为零，电流表A2的示数为0 mA，B正确。2如图甲、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()A线圈匝数n1n2，n3n4B线圈匝数n1n2，n3n4C甲图中的电表是电流表，输出端不可短路D乙图中的电表是电流表，输出端不可断路答案D解析甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以n1n2，A错误；由图可以知道，乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表示测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以n3n4，故B错误；甲图中的电表是电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路，故C错误；乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路，所以D项是正确的。3.如图所示，理想变压器的原线圈接入u11000sin100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线，对“220 V880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W答案C解析该用电器正常工作，电器参数均为有效值，则副线圈电流有效值I A4 A，则Ur46 V24 V，输出电压有效值U2220 V24 V244 V，匝数比为244321，故A错误，C正确。频率f50 Hz，故B错误；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误。4如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 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()答案C解析台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率。由A、B、C、D四选项分析可知：C中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)等于灯泡的功率20 W。而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W。C正确。5如图所示，左侧的圆形导电环半径为r1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C100 pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为100sint，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41109 C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取210)()A1100 B1001C1100 D1001答案A解析原线圈两端电压最大值U1mmS0.1 V。副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值，由C，得：U2m14.1 V，所以。故A正确。6如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L1、L2，原线圈接有定值电阻R，导轨和金属棒MN的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，图乙中金属棒移动速度大于图甲中金属棒的移动速度，则在棒运动的过程中()AL1、L2都发光，L2比L1亮BL1、L2都不发光CL2发光，L1不发光DL1发光，L2不发光答案D解析变压器只改变变化电流的电压，不改变恒定电流的电压，在金属棒MN移动的过程中，题图甲中金属棒产生的电动势发生变化，其原线圈中的电流是变化的，故L1两端会产生电压，L1亮；而题图乙中导体棒产生的电动势不变化，其原线圈中的电流是不变的，故L2两端没有电压，L2不亮，故D正确，A、B、C错误。7图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1n251，电阻R20 ，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u20sin50t(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答案D解析由题图乙知周期为0.02 s，因此输入电压的表达式u20sin100t(V)，A错误；只断开S2，L1、L2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B错误；只断开S2，负载电阻变大，功率变小，C错误；S1换接到2后，据P和得R消耗的功率为0.8 W，D正确。8.如图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上，指示灯泡L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都是理想电表。开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是()A电流表A2的示数变大 B电压表的示数变大C电流表A1的示数变小 D灯泡L1的亮度变暗答案C解析S断开后相当于负载减少，总电阻增大，副线圈中电流减小，原线圈中的电流也减小，故A错误、C正确；副线圈电流减小，因此定值电阻的分压减小，但副线圈两端的电压不变，所以灯泡L1的两端电压变大，亮度变亮，故B、D错误。9.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin100t(V)，则()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小答案BC解析当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U222 V，但电压表V1的示数小于U2，故A错误；因电压表V0在任何时刻的读数皆为有效值，此线圈两端电压有效值是220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，由于副线圈的输出电压U2U1不变，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，所以电流表示数变小，定值电阻两端电压变小，由于副线圈输出电压不变，则R两端电压变大，即电压表V1示数增大，故C正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误。二、非选择题(共2小题，37分)10(16分)如图，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡LA和LB，小灯泡LA的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 ，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A。(1)原、副线圈的匝数比为多少？(2)流过灯泡LB的电流为多少？答案(1)103(2)0.2 A解析(1)U110 V，根据小灯泡正常发光，则U23 V，。(2)，所以I2I10.3 A，IA0.1 A，IBI2IA0.2 A。11(21分)如图甲所示为一理想变压器，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压的uabt图象如图乙所示。若只在ce间接一个Rce400 的电阻，或只在de间接一个Rde225 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的瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比。答案(1)uab400sin200t(V)(