小练49 变压器 远距离输电 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

参考答案及解析 圈转动到图示位置时a端电势高于b端电势，B项错 误；图示位置的电流最大，方向不变，C项错误：根据 左手定则可知，线圈转动到图示位置时其靠近N极 的边受到的安培力方向向上，D项正确。 5.B【解析】设电阻丝的阻值为R,正弦交流电路电压 的有效值为U,电压的峰值为U,则由题意可得Q= 紧1，Q=发0,50，联立解得电压的有效值U= 36√2V,则该交流电输出电压的峰值Um=√2U 72V,B项正确。 6.A【解析】白炽灯泡的额定电压为9V、阻值为 18Ω，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值I= U =0,5A,A项正确；图乙中的电流为正弦式交变 电流，则输出电流的最大值1。=厄1-号 A,B项错 误；电动势的最大值Em=Im(R十r)=10√2V,C项 错误；根据图乙可知，输出电流的周期为0.2s,则频 率f=一=5H,D项错误。 7.B【解析】根据图丙可知，电压的周期T=0.4s,则 可知永磁体的转速a=子-。小=25s,A项错 误：通过图丙可知电压的最大值为12V,且为正弦式 交流电，则有效值U==6√巨V,B项正确：根据周 √2 期与角速度之间的关系可得。=停-积rds 5πrad/s,则电压的瞬时值表达式为u=12sin5πtV, C项错误：电容器是否被击穿应参考交流电的最大 值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，因此 将该交流电直接加在击穿电压为9V的电容器上，电 容器会被击穿，D项错误。 8.CD【解析】从图中看出，t=0时刻线圈上产生的感 应电动势均为0，因此线圈平面均与中性面重合，A 项错误；从图中可以看出曲线α、b的周期分别为T: =0.04s,T6=0.06s,曲线a、b对应的线圈转速之比 1:1=3:2,B项错误；曲线a所表示的频率 人，=六=25H,C项正确：线图转动时产生的感应 电动势的最大值Em=NBSw,又ww,=nn6=3:2, 可推出Em:E=3:2,故曲线b表示的交变电动势的 最大值为8V,则有效值为4w2V,D项正确。 9.AC【解析】图甲中磁通量的变化规律为Φ甲 B,Scos票t,图乙中磁通量的变化规律为亚z= 物理 BS0s孕，A项正确：由于穿过两线圈的磁通量的 变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相 同，达到最大值的时刻也相同，有效值E也相同，又 因两线圈的电阻相同，所以相同时间t内产生的热量 Q一受也相同，经过子时间，通过两线周横截面的 电荷量q=兴梁也相同，C项正确，B,D项错误。 10.AD【解析】两皮带轮边缘的线速度大小相同，由 =心可知一友，即大皮带轮与小皮带轮转动的 角速度之比为：R,A项正确；该发电机产生的交流 电的频率了一学及·尝-，B顶结误：该发 电机产生的交变电压的最大值Em=nBS·2πf= 2mBSf,仅将∫变为2f时，E。变大，l变大，C 项错误；若仅将∫变为0.5f,Em'=0.5Em,该发电 机产生的交变电流的有效值变为原来的子，D项 正确。 小练49变压器远距离输电实验：探 究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.B【解析】根据P=UI及输送的功率相同，可得输 送电流之比I:I2=U2:UU1=3:2,根据导线上损失的 电功率公式△P=IR及△P相等，可得输电线上的 电阻之比R:R2=I号：=4：9，导线长度L和电阻率 p相同，由电阻定律R=p专可知，SS,=R:R=9: 4,由S=矿可知d:d=32,B项正确。 2.D【解析】由图可知，此时线框和磁场垂直，线框的 磁通量最大，感应电动势为0，A项错误：变压器只是 改变电压和电流，不改变功率和频率，B、C项错误；要 使灯泡变亮需增加灯泡两端的电压，根据费-光，要 使输出电压变大，可减少原线圈匝数，D项正确。 3.D【解析】根据图乙可知原线圈输入电压的最大值 U1m=5V,根据正弦式交变电流最大值和有效值的 关系可知，原线圈输入电压的有效值U1= Uim= √2 V,则电压表的示数为号V,AB项缩误：瞬时 2 电压大于5000V会引发电火花，即副线圈输出电压 的最大值U=5000V,根据变压比可得一龙 Uim =n %0而·则实现点火的条件是会<C 解得也=1 物理 项错误，D项正确。 4.B【解析】由图可知ti时刻前和t2时刻后的周期相 同，只增大交流电源的频率，不能改变副线圈的输出 电压，A项错误：拧紧了变压器铁芯Q,减少了漏磁， 从而使副线圈产生的感应电动势增大，副线圈的输出 电压增大，B项正确；由图可知，时刻前的电压值小 于4时刻后的电压值，面周期不变，根据受-可 知，增加副线圈的匝数或减少原线圈的匝数，副线圈 的输出电压会增大，C、D项错误。 5.B【解析】灯泡正常发光，则U=30V,根据 2=2200 7n3 300,可得原线圈两端电压的有效值U,= 20VA项结误：根招号-是-器，可得与定值 电阻连接的副线圈两端电压的有效值U,=50V,变 压器原线圈的输入功率等于总的输出功率卫，=？十 P=140W,B项正确：定值电阻消耗的电功率P。= 示=125W,C,D项错误。 U 6.C【解析】保持电压U1不变，又因为原、副线圈的匝 数不变，所以副线圈两端的电压不变，A项错误：保持 电压U不变，副线圈两端的电压不变，向左滑动滑 片P,副线圈的总电阻变小，副线圈的电流变大，原线 圈的电流变大，变压器的输入功率变大，B项错误；保 持滑片P不动，副线圈的电阻不变，当U变大时，副 线圈的电压变大，所以副线圈中的电流变大，扬声器 两端的电压变大，扬声器的功率变大，C项正确，D项 错误。 7.D【解析】由图乙可知，交流电的频率f=子 2×10Hz=50Hz,通过定值电阻R。的电流方向 1 每秒改变100次，A项错误；当滑动触头P滑至M, 开关K旋至c时，m1==200匝，n2=(200-50)匝 =150E,根据号-费，U=U,+1RU=1R, =L,U=208EV=208V,解得U,=156V,B U,n2 项错误；定值电阻R。两端的电压UR。=U。一U1= 52V,定值电阻R。消耗的功率PR,=R。 =169W,C 项正确；若滑动触头P滑至M,开关K旋至d,如图 所示为其等效电路，Rs=(份)R,=9R,当R等 R。时，即R2=92时，滑动变阻器R2消耗的功率最 ·6 参考答案及解析 大，D项正确。 Ro R Q 8.BCD【解析】由图示电路图可知，触点b和c接触 时，只有小风扇接入电路，只有小风扇工作，电吹风处 于吹冷风工作状态，A项错误；吹热风时，电热丝消耗 的功率P=506W一66W=440W,则电热丝中的电 流1=己-织A=2A,B项正确：吹冷风时只有小 风扇工作，电流I=七-8器A=1A,则小风扇内阻 消耗的功率P,=P人一Pm=r,解得r=122,C项 正确；变压器原、副线圈的匝数之比n:2=U1:U2= 10:3,D项正确。 9.(1)A(2分) (2)右侧线圈0、4(2分) nU nU (3)。可(2分）T2分) 【解析】(1)变压器是根据互感现象进行工作的，原线 圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为 0,A项正确。 (2)由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以 U1为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧 线圈0、4接线柱。 (3)根据理想变压器电压比等于匝数比，有。一可= U' 份”-费解得=a0 nU nU 小练50电磁振荡与电磁波传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 1,A【解析】电磁波传播过程中，电场和磁场是相互关 联，相互联系的，不是独立存在的，A项正确；电磁波 在不同的介质中的传播速度不同，B项错误：电磁波 具有波的特性，可以发生衍射现象，C项错误；太空中 航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地 面的，所以画面和声音同步，但不能说明电磁波与声 波具有相同的传播速度，D项错误。 2.B【解析】电磁波是横波，可以发生偏振现象，这两 种电磁波都会发生偏振现象，A项错误；北斗导航系 统的电磁波频率约为1561MHz,家用WFi的电磁 波频率约为5725MHz,根据c=λf可知，家用WiFi 的波长更短，北斗导航系统的电磁波更容易发生明显 的衍射现象，B项正确；电磁波频率由波源决定，从一拿满基础分自主小练·物理 小练49变压器远距离输电实验：探 (考试时间：30分 第1~6小题为单项选择题，每小题4分；第 7~8小题为多项选择题，每小题6分 1.(教材改编题)用500kV和750kV的电压 输送相同功率的电能，已知两种情况下输 电线的长度、输电线的电阻率以及输电线 上损失的电功率均相同，则输电线的直径 之比为 A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4 2.(教材改编题)某兴趣小组利用如图所示的 装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd 处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场 中，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的 轴OO以角速度ω匀速转动，并通过变压器 给小灯泡供电。下列说法正确的是 灯泡 0H402 熔断器 A.图示位置线框产生的感应电动势最大 B.使用变压器可以降低电流通过灯泡的 频率 C.使用变压器的目的是提高输出功率 D.若灯泡偏暗，可通过稍微减少原线圈匝 数来提高灯泡亮度 3.(教材改编题)图甲为某燃气灶点火装置的 原理图。转换器能够将直流电压转换为图 乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变 压器的原线圈上，电压表为理想交流电表。 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，则下列说法正确的是 器 钢针 为 金属板 A.稳定工作时电压表的示数为5V B.稳定工作时电压表的示数为5√2V C.变压器原、副线圈的匝数之比为1：900 可满足点火要求 D.变压器原、副线圈的匝数之比为1：1100 可满足点火要求 班级： 姓名： 。。。。 究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 钟，满分44分) 4.某同学用图甲所示的可拆变压器探究“原、 副线圈的电压与匝数的关系”。将原线圈 接在交流电源上，副线圈接在电压传感器 (可视为理想电压表)上，图乙所示为观察 到的副线圈两端的电压2随时间t变化的 图像，在t1~t2时间内该同学先断开开关， 其后进行的操作可能是 rr17-crr17-ccr c133 c113t013-c13 ct133-t1 甲 A.增加了交流电源的频率 B.拧紧了松动的铁芯Q C.减少了副线圈的匝数 D.增加了原线圈的匝数 5.(教材改编题)如图所示为一理想变压器的 示意图，原线圈的匝数1=2200匝，其中 一副线圈的匝数n2=500匝，该副线圈两端 接有阻值R=20Ω的定值电阻；另一副线 圈的匝数n3=300匝，该副线圈两端接有额 定电压为30V、额定功率为15W的灯泡 L。原线圈接入交变电源后，灯泡L恰能正 常发光，下列说法正确的是 L☒ A.原线圈两端电压的有效值为250V B.原线圈的输入功率为140W C.通过定值电阻的电流的有效值为2A D.定值电阻消耗的电功率为25W 6.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电 压脉冲的仪器，如图所示为其简化模型，其输 出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其 电压U,会随着心跳频率发生变化，心电图仪 与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等 效为一个定值电阻)与一滑动变阻器连接在副 线圈两端。下列说法正确的是 心电图仪 扬声器 A.保持电压U1不变，向左滑动滑片P,副 线圈两端的电压U2变大 B.保持电压U1不变，向左滑动滑片P,变 压器的输入功率变小 C.保持滑片P不动，当U1变大时，扬声器 的功率变大 D.保持滑片P不动，当U1变大时，扬声器 两端的电压变小 7.(多选)自耦变压器是一种初、次级间无需 绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同 一组线圈。图甲所示的自耦变压器，环形 铁芯上只绕有一个匝数=200匝的线圈， 通过滑动触头P可以改变负载端线圈的匝 数。已知输入端a与线圈触点M间的线圈 匝数为50匝，定值电阻R,=162,R1= 27Ω，滑动变阻器R2的总阻值足够大，交 流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略 漏磁。当在a、b端输入图乙所示的交变电 压时，则下列说法正确的是 208W2 2t×10-2s) JR2-2082 bo 甲 A.通过定值电阻R。的电流方向每秒改变 50次 B.当滑动触头P滑至M,开关K旋至c时， 电压表的示数为208V C.当滑动触头P滑至M,开关K旋至c 时，定值电阻R。消耗的功率为169W D.若滑动触头P滑至M,开关K旋至d,当 滑动变阻器R2消耗的功率最大时，R 接入的阻值为9Ω 8.(多选，教材改编题)如图所示为某型号电 吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点。 可动的扇形金属触片P可同时接触两个触 点。触片P处于不同位置时，电吹风可处 于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。 该电吹风吹热风时的输入功率为506W,吹 冷风时的输入功率为66W。小风扇额定电 压为66V,正常工作时小风扇的输出功率 为54W。n1和n2分别为理想变压器原、副 线圈的匝 小风扇 数，则下列 说法正确 丝 的是 220V交流电 08 A.吹冷风时触片P同时接触a、b B.吹热风时通过电热丝的电流为2A C.小风扇的内阻为122 D.n1:n2=10:3 9.(8分)某同学利用图甲所示的器材做探究 变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。 ● 学生电源 变压器 多用电表 导线 甲 丙 (1)该同学按图乙方式连接电路，变压器的 左侧线圈0、8接线柱与学生电源的“直流 稳压6V”接线柱相连。闭合开关后，用多 用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电 压为 。(填正确答案标号) A.0 B.3V C.6V D.12V (2)正确连接电路后，变压器选用左侧线圈 0、2接线柱和右侧线圈0、4接线柱进行实 验，用多用电表测得左侧线圈0、2接线柱 之间的电压为U1,右侧线圈0、4接线柱之 间的电压为U2,数据如表所示，可判断学生 电源接在了 (填“左侧线圈0、2”或 “右侧线圈0、4”)接线柱上。 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.001.903.004.004.80 U,/V 2.104.006.108.2010.00 (3)实验室中还有一个图丙所示的变压器。 现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下： ①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线 柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的 铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与 交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与 交流电源另一端相连接； ②用多用电表的交流电压挡先、后测出交 流电源两端的电压U。和B线圈的输出电 压U; ③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两 端的电压U'。 如果把该变压器看作理想变压器，则A、B 线圈的匝数nA= nB= (用题中所给字母表示)