2020屆信陽一高一輪復(fù)習(xí)人教新課標(biāo)版選修3-25.4變壓器限時過關(guān)練(解析版)

1、信陽一高 2020 年高考物理一輪復(fù)習(xí)限時過關(guān)練：選修3-25.4 變壓器（解析版 )1一交流發(fā)電機和理想變壓器按如圖電路連接，已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n 勻速轉(zhuǎn)動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U 0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，已知電表均為理想交流電表，則（）A. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為NU：U0U 02B. 電流表示數(shù)為RUC.在圖示位置時，發(fā)電機線圈的磁通量為2U2 NnD. 從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值u Usin 2nt2如圖，一理想變壓器的原線圈與電阻R 串聯(lián)后，接人一正弦交流電源，電阻R1, R2,R3 的大小關(guān)系為 R1 R2 2R3

2、 。若 R1、 R2消耗的電功率之比為 1： 4， 則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為A.6 ：1B.1：6C.3： 1D.1：3321Rt電阻減小）， R 為定值電阻，電壓表均為理想電表。把如圖乙所示交流電接在變壓器的a、b兩端，下列說法正確的是（）A. 該交流電電壓的瞬時值表達式為u 222 sin50 t（ V ）B. 電壓表 V 1 的示數(shù)與 V 2 示數(shù)之比為2： 1C.溫度升高時，原線圈輸入功率減小D. 溫度降低時，定值電阻R 消耗的功率減小4如圖甲所示，不計電阻的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，輸出交流電的電動勢圖像如圖乙所示，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為110 的理想

3、變壓器給一燈泡供電，燈泡上標(biāo)有“220 V 22 W”字樣，如圖丙所示，則A. t 0.01 s 時刻穿過線框回路的磁通量為零B. 燈泡中的電流方向每秒鐘改變50 次C.燈泡不能正常發(fā)光D. 電流表示數(shù)為1 A5如圖所示，圖甲中理想變壓器原線圈接u12 2 sin100t V 的交流電源，副線圈接阻值 R1 2的電阻，A 為理想電流表 .圖乙中阻值為 R28的電阻連接上述同樣的交流電源，若電阻 R1 與 R2消耗的電功率相等，則A. 通過電阻 R1 的交流電的頻率為5HzB. 電阻 R1 消耗的電功率為36WC.電流表的示數(shù)為6AD. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:16如圖甲所示，理想變壓器副線

4、圈上接有a、b 兩只完全相同的燈泡和一個理想二極管，原副線圈的匝數(shù)比為3:1，當(dāng)原線圈兩端輸入如圖乙所示的正弦交流電時，電流表的示數(shù)為1A 。若假設(shè)燈絲的電阻不隨溫度變化，則下列說法正確的是A. 燈泡的內(nèi)阻為1B.6 燈泡消耗的平均功率為4WC.若二極管短路，則電流表的示數(shù)將變?yōu)?.5AD. 將 P 沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動，電流表的示數(shù)將變大7如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:2，線路上分別接有兩個阻值相同的定值電阻 R1、 R2，交變電源電壓為U，下列說法正確的是A. 變壓器原線圈電壓與電源電壓U 相等B. R1 兩端電壓是 R2 兩端電壓的2 倍C.流過 R1、 R2 上的電流相等D.

5、R1、R2 上消耗的電功率之比為4:18如圖，面積為 S、匝數(shù)為 N 的矩形線框在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸 OO勻速轉(zhuǎn)動， 通過滑環(huán)向理想變壓器供電，燈泡 L1 、L2 均正常發(fā)光， 理想電流表的示數(shù)為 I，已知 L 1、L 2 的額定功率均為 P，額定電流均為I ，線框及導(dǎo)線電阻不計， 則（）A. 圖示位置時穿過線框的磁通量變化率為零B. 線框轉(zhuǎn)動的角速度為22PINBSC.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為2： 1D. 若燈 L 1 燒斷，電流表示數(shù)將增大9 -理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1 : n222 :5 ，連接電路如圖所示，變壓器原線圈接有 u 2202 s

6、in(100 t)V 的交流電，電阻R1= 50 ， R2 為熱敏電阻，隨溫度升高時電阻會減小， D為理想二極管， C 為電容器，開關(guān)K 初始處于斷開狀態(tài)，則下列說法正確的是A. 如果輸入電壓不變，當(dāng)R2 溫度降低時，電流表示數(shù)減小B. 二極管的反向耐壓值應(yīng)大于50 VC.當(dāng) R250時，原線圈的輸入功率為75WD. 當(dāng)開關(guān) K 閉合時， R2.上始終有電流10假設(shè)給原線圈接如圖甲所示的交變電流，每個周期T 內(nèi)，前 1 T 電流恒定，后1 T 的22電流按正弦式規(guī)律變化。如圖乙所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:10, L1 , L2 是完全相同的兩個燈泡。兩電壓表均為理想電表。下列說法中

7、正確的有（）A. 電壓表 V1 的示數(shù)為 22VB. 閉合開關(guān) S 后，電壓表V2 示數(shù)為閉合前的二倍C.閉合開關(guān) S 后，電壓表V2 示數(shù)不變D. 閉合開關(guān) S 后，電壓表示V2 數(shù)為 220V11如圖所示， A、B 兩端的電壓為37V ，指示燈的電R0 6，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 6：1，變壓器的輸出端并聯(lián)多只彩色小燈泡，小燈泡的規(guī)格均為“6V，0.25W”且都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計，求并聯(lián)的小燈泡的個數(shù)。12如圖所示，內(nèi)阻為5 的發(fā)電機通過理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R=50 ，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為1：4，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之

8、比為5： 1，降壓變壓器副線圈兩端輸出電壓的表達式為u220 2 sin(100 t )V ，降壓變壓器的副線圈與R0 =22 的負(fù)載電阻組成閉合電路。求：（ 1）降壓變壓器的輸出功率；（ 2）升壓變壓器的輸出功率；（ 3）發(fā)電機電動勢的有效值。13如圖，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100，副線圈匝數(shù)n2=55 ，副線圈接一個R=5.5的負(fù)載電阻，如下面左圖所示。當(dāng)原線圈接入如下面右圖所示的交變電流時，求：（ 1）電流表和電壓表的示數(shù)；（ 2）變壓器的輸入功率。參考答案1 B【解析】【詳解】A 、電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1U 1U，故 A 錯誤；n2U 2U 0B 、燈

9、泡電流是 I LU 0 ，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，則有：U 0U 0IU ，RR即電流表讀數(shù) IU 02，故 B 正確；RUC、在圖示位置，發(fā)電機線圈的磁通量最大，手搖發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是Em2( IrU )N m，解得最大磁通量m2( Ir U ) ；故 C 錯誤；ND 、線圈以較大的轉(zhuǎn)速n 勻速轉(zhuǎn)動時，所以 2n，所以變壓器輸入電壓的瞬時值u Em sin t2U sin 2nt ；故 D 錯誤。故選 B。2 A【解析】【詳解】設(shè) R2的電流為 I0，根據(jù)并聯(lián)關(guān)系則 R3 的電流為2I0，副線圈電流 I2 為 3I0 ，且I12R11I02R24解得： I11I

10、0 ，根據(jù)變壓器原理可知2n1I 26n2I11A. 6：1 與計算結(jié)果相符，故A 正確。B. 1：6 與計算結(jié)果不符，故B 錯誤。C. 3：1與計算結(jié)果不符，故C 錯誤。D. 1：3與計算結(jié)果不符，故D 錯誤。3 D【解析】【詳解】A.分析圖乙可知，原線圈輸入電壓的最大值為222 ，周期 T=0.02s，角速度2100 rad / sT則該交流電電壓的瞬時值表達式為u 222 sin100 t（ V ）故A錯誤。B. 原線圈輸入電壓的有效值U 1=22V ，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知，輸入電壓和輸出電壓之比為 2：1，副線圈的輸出電壓U 2n2 U 111Vn1而電壓表 V 2 比副線圈兩端

11、電壓小，故電壓表V 1的示數(shù)與 V 2 示數(shù)之比不等于2：1，故 B 錯誤。C. 溫度升高，熱敏電阻的阻值減小，輸入電壓不變，輸出電壓不變，PU2，則輸出功R率增大，輸入功率增大，故C 錯誤；D. 溫度降低，熱敏電阻的阻值增大，定值電阻R 兩端電壓減小，消耗的功率減小，故D 正確。4 D【解析】【詳解】A 由圖乙可知，當(dāng)0.01s 時，感應(yīng)電動勢為零，則此時穿過線框回路的磁通量最大，故A錯誤；B 由圖可知， 交流電的周期為0.02s，在一個周期內(nèi)電流改變2次，故每秒鐘電流改變的次數(shù)為： n 21 次 100次 ，故 B 錯誤；0.02C原線圈輸入電壓為有效值為22V，則副線圈的電壓為2210=

12、220V ，燈泡正常發(fā)光， 故 C錯誤；D 由 P=UI 可知，副線圈電流為：I 2P0.1A ，則由I1n2求得 I 1=1A ，故 D 正確；UI 2n15 D【解析】【詳解】A 由u12 2 sin100t V可知，100，則該交流電的頻率為50Hz ， A 錯誤；B 將該交流電源接到圖乙的電路中，其有效電壓為12V ，則電功率為U 2P = 18WR2由于R1和 R2 的電功率相同，故R1 的電功率也為18W ，B錯誤；CD 可知 R1 的電功率為18W，則其有效電壓為U2PR16V則通過其電流為I=U=3AR1副線圈的有效電壓為6V ，原線圈的有效電壓為12V ，則原、副線圈的匝數(shù)比

13、為21， C錯誤， D正確。6 B【解析】【詳解】A 由圖乙可知交流電壓最大值是12 2V ，所以原線圈電壓 U1=12V ，由U1n1U2n2可得U2=4 V一個周期內(nèi)輸入和輸出的能量相等,即U 22TU 22U1I1T2TRR解得R2故 A 項錯誤；B b 燈泡消耗的平均功率U22TPWR24WTT故 B 項正確；C若二極管短路,則有U1 I1U 22R2解得I14 A3故 C 項錯誤；D 將 P 沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓減小，所以輸出功率減小， 根據(jù)輸入功率等于輸出功率得原線圈電流減小，即電流表的示數(shù)將變小，故 D 項錯誤。7 BD【解析】【詳解

14、】A.由圖，結(jié)合串聯(lián)電路的特點可知，變壓器原線圈電壓小于電源電壓。故A 錯誤；BC. 電流之比等于匝數(shù)反比，即I1n22 :1I 2n1根據(jù)歐姆定律可知，則電阻R1 兩端電壓是 R2 兩端電壓的2 倍，故 B 正確， C 錯誤；D. 根據(jù)電功率的計算公式P=I2R可得 R1 上的電功率是R2 上電功率的 4倍，故 D 正確。8 BC【解析】【詳解】A 圖示位置時， 線框切割磁感線的速度最大，故穿過線框的磁通量變化率最大，故A錯誤；B 線圈輸入電壓為：U2P，I根據(jù) Um=NBS， U2U m 聯(lián)立解得：222P ，INBS故B正確；n1 I 2 ，原副線圈的匝數(shù)之比為2： 1，C變壓器的輸入電

15、流為I 、輸出電流為2I，根據(jù) n2 I1故C正確；D 若 L1 燈燒斷，輸出功率減小，故輸入功率也減小，由于輸入電壓不變，故電流表示數(shù)減小，故 D 錯誤；9 CD【解析】【詳解】 .如果輸入電壓不變，當(dāng) R2 溫度降低時，其阻值增大， R1 阻值不變，其兩端電壓不變，故電流表的示數(shù)不變， A 錯誤 ; .由表達式知原線圈電壓有效值為U= 220 V，根據(jù) Un1，得副線圈兩端電壓為 U2=50U 2n2V ，輸出電壓最大值為50 2V ，故二極管反向耐壓值應(yīng)大于50 2V ，B錯誤; .根據(jù)二極管的單向?qū)ㄐ?，R2 上電流只有半個周期，根據(jù)電流熱效應(yīng)，R2 兩端的電壓有效值為 UR25 2V

16、 ，當(dāng) R250時，電源輸出端的總功率等于副線圈電阻消耗的電功2率U 22U 32(50V) 2(25 2V)2PR2505075W ，R1故輸入功率為75W ，C 正確 ; .當(dāng)開關(guān) K 閉合時，交變電流可以對電容器不斷充電，當(dāng)二極管反向截止時電容器放電，因此始終有電流流過 R2， D 正確 .10 AC【解析】【詳解】A 根據(jù)題圖甲得知原線圈輸入電壓的有效值為222T222TU 2R2R2TR得U22V故電壓表 V1 示數(shù)為 22V故 A 項正確；BC 根據(jù)變壓器工作原理n1U1n2U 2閉合開關(guān) S 后， n1 ,n2 ,U1 都未變，故 U 2 不變，電壓表V2 示數(shù)不變，故B 錯誤，

17、 C 正確；D 原線圈前半個周期是恒定電流，變壓器不工作，副線圈只有半個周期有電壓，故0 2202TU 2TR2R可得220U2V220V2故 D 項錯誤。11 24【解析】【詳解】變壓器輸入端與輸出端電壓之比：U1n1U2n2UU0+U1其中U0I1R0原副線圈的電流之比：I 1n2I 2n1每只小燈泡的電流：PLULIL小燈泡的個數(shù)：I 2N24I L12 (1)P42200W (2) 升壓變壓器輸出功率P2=2400W (3)E340V【解析】【詳解】（ 1）降壓變壓器輸出電壓有效值U 4220VU 42輸出功 P4R0解得 P42200WU 35（ 2）降壓變壓器輸入電壓有效值U3， U41解得 U3=1100V設(shè)輸電導(dǎo)線電流為由I2， P3P4U3I 2解得 I2=2A電壓 UI 2 R U=100V升壓變壓器的輸出電壓U 2U 3U解得 U2=1200V升壓變壓器輸出功率