3.3 变压器 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

3.3变压器同步练习 2025-2026学年高二物理下学期人教版选择性必修二 一、单选题 1．在远距离输电中，提高送电电压的设备是（　　） A．滑动变阻器 B．变压器 C．电感器 D．示波器 2．一理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示，副线圈仅接入一个阻值为10Ω的电阻，则（　　） A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．在1s时间内副线圈中电流方向改变25次 C．流过电阻的电流为1A D．变压器的输入功率为5W 3．煤气灶是生活中最常见的灶具，其由2节1.5V的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图甲所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图乙所示），当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。已知电压表为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合时电压表的示数约为3.5V B．该变压器的原、副线圈的匝数比为 C．该变压器的原、副线圈的匝数比大于 D．干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 4．理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈所接的负载电阻是11Ω，则副线圈中电流大小是（　　） A．5A     B．10A      C．20A D．55A 5．如图所示，有四个完全相同的灯泡，其中一个串联在理想变压器的输入端，另外三个并联在输出端。四个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为（　　） A． B． C． D． 6．一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R。在a、b间输入电压为Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中（　　） A．U2有可能大于Ul B．U1、U2均增大 C．Ul不变、U2增大 D．a、b间输入功率不变 7．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和。当输入电压为灯泡额定电压的4倍时，两灯泡均能正常发光，则（　　） A．原、副线圈匝数之比为4:1 B．原、副线圈匝数之比为3:1 C．此时灯泡和的电功率之比为1:1 D．此时灯泡和的电功率之比为1:4 二、多选题 8．如图，理想变压器原副线圈匝数之比为2 : 1．原线圈接入一电压为 U=U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R=55 Ω的负载电阻．若 U0=220V ,ω=100π rad/s , 则下述结论正确的是 （ ） A．副线圈中电压表的读数为 110V B．副线圈中输出交流电的周期为0.02s C．原线圈中电流表的读数为2A D．原线圈中的输入功率为220W 9．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为，电阻，、为规格相同的两只小灯泡，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。现将接1，闭合，此时正常发光。下列说法正确的是（    ） A．输入电压u的表达式 B．只断开后，、均正常发光 C．只断开后，原线圈的输入功率减小 D．若换接到2后，R消耗的电功率为1.6 W 10．如图所示，图甲是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为10∶1，现向原线圈输入图乙所示的正弦交变电压，图中Rt为热敏电阻（阻值随温度升高而变小），R1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是（　　） A．在t=0.005s时，电压表的示数约为50.9V B．Rt温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大 C．Rt温度降低时，适当增大R1可保持Rt两端的电压不变 D．变压器原、副线圈中的电流之比为10∶1 三、实验题 11．在用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，进行如下操作： （1）为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，所用的电压不要超过_________V；为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最_________（选填“大”或“小”）量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 （2）变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得原、副线圈两端的电压分别为8.2V和3.7V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是________。（写出一种即可） 12．实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” （1）实验室中有下列器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干 F．低压交流电源 上述器材在本实验中不需要的是___________（填器材序号）。 （2）该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是___________。 四、解答题 13．如图所示，M、N端接入电压有效值恒定的正弦式交变电源，R0是与电源连接的定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片从a端缓慢向下滑动，已知交流电流表A的示数I1=2A时，交流电压表V的示数U1=24V；交流电流表A的示数I2=4A时，交流电压表V的示数U2=8V。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时，变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器，电压表和电流表均视为理想电表。 (1)求变压器的最大输出功率； (2)当滑动变阻器接入电路的阻值变为时，求电源输出功率。 14．图甲为一理想变压器，a、b为原线圈的输入端，c、d为副线圈的输出端。a、b端接入正弦式交变电流，其电压u随时间t变化的图像如图乙所示，电压有效值U1=200V。 (1)写出该交变电流电压瞬时值u的表达式； (2)已知c、d两端的输出电压U2=40V，求原、副线圈的匝数比。 15．为特种设备设计的供电系统以及输电电路如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于水平向右的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小，线框面积、匝数，线框绕垂直于磁场的轴以25r/s的转速匀速转动。线框输出端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈输出电压为220V。线框的电阻不计。求： （1）图中电压表（视为理想电表）的示数； （2）变压器原、副线圈的匝数之比。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A B B C B BD ACD BC 11． 12 大 变压器线圈通过电流时会发热（铁芯在交变磁场的作用下会发热；交变电流产生的磁场不能完全局限在铁芯内） 12． BC 增大 减小 控制变量法 13．(1)50W (2)120W 14．(1) (2)5:1 15．（1）100V；（2） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $