高二物理同步训练54高中物理练习试题

1第5章第4节1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为()A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势答案：D解析：原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，因此每匝线圈中磁通量的变化率均相同，理想变压器输入与输出功率相等，且频率相同．原、副线圈中感应电动势的比等于原、副线圈匝数比．故只有D选项是正确的．2.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈n2＝180匝，交流电源的电压u＝2202sin120πtV，电阻R＝45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则()A．交流电的频率为50HzB．○A2的示数约为0.8AC．○A1的示数约为1.1AD．○V的示数为36V答案：BD解析：交变电流的角速度ω＝120πrad/s，则频率f＝ω2π＝60Hz，选项A错．原线圈的电压U1＝220V，则副线圈的电压U2＝n2n1U1＝36V，副线圈中的电流I2＝U2R＝0.8A，所以选项BD正确．原线圈中的电流I1＝n2n1I2≈0.13A，选项C错误．3．一个正在工作的理想变压器，原线圈的匝数n1＝600匝，电压U1＝220V，并安装有0.5A的熔丝，副线圈的匝数n2＝120匝．为了保证与原线圈串联的熔丝不烧断，则()A．副线圈电流的最大值不能超过1.5AB．副线圈电流的有效值不能超过0.1AC．副线圈电流的有效值不能超过0.5AD．副线圈若接纯电阻用电器，其阻值不能小于17.6Ω答案：D4．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡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()2A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线的等效电阻R上的电压将增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大答案：BCD5.如图为理想变压器所接电源电压的波形，已知原、副线圈的匝数之比n1n2＝，串联在原线圈电路中的电流表的示数为1A，下列说法正确的为()A．变压器输出端所接电压表的示数为222VB．变压器的输出功率为220WC．若n1＝100匝，则穿过变压器每匝副线圈的磁通量的变化率的最大值为2.22Wb/sD．变压器输出的交流电的方向，每秒钟改变100次答案：BCD解析：变压器所接电源电压的有效值为U1＝22022V＝220V，输出电压U1U2＝n1n2，U2＝n2U1n1＝22010V＝22V．由P入＝P出，∴P出＝I1U1＝1×220W＝220W．B对．当穿过线圈的磁通量变化率最大时Um＝n1ΔΦΔt，ΔΦΔt＝Umn1＝2202100Wb/s＝2.22Wb/s.C对．由图象可知T＝0.02，f＝50Hz，即每秒钟线圈转50圈，电流方向改变50×2＝100次．D对．6.如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使()A．原线圈匝数n1增加B．副线圈匝数n2增加C．负载电阻R的阻值增大D．负载电阻R的阻值减小答案：BD解析：由U1U2＝n1n2，P出＝U22R可得P出＝U12n22n12R，3又因为P入＝P出，所以P入＝U12n22n12R，分析可得选项B、D正确．7.如图所示，两个相互连接的金属环，细环的电阻r等于粗环电阻R的2倍，将细环套在变压器铁芯上时，a、b两点间电压为0.6V；那么，将粗环套在变压器铁芯上时，a、b两点间的电压为____________V.答案：1.28.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为原、副线圈回路中有三个完全相同的电灯，当输入端加交变电压U1时，L1灯正常发光，那么接在副线圈两端的灯L2的功率()A．一定小于额定功率B．一定大于额定功率C．一定等于额定功率D．无法确定答案：C解析：由题设变压器原、副线圈匝数比为，由于此电路只有一个副线圈，根据公式I1I2＝n2n1可知，原、副线圈的电流之比为，由于灯L正常发光，与原线圈串联，设原线圈中的电流为I0，则副线圈中的电流为2I0，由于L2、L3并联且阻值相同，所以通过L2、L3的电流恰好也是I0.所以L2一定正常发光．9.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝220匝，交流电源的电压u＝2202sin100πt(V)，电阻R＝44Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是()A．交流电的频率为50HzB．电流表○A1的示数为0.2AC．电流表○A2的示数为2AD．电压表的示数为44V答案：C解析：由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100π，所以频率f＝1T＝ω2π＝50Hz，A项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即n1n2＝U1U2，其中原线圈电压的有效值U1＝220V，U2＝n2n1U1＝44V，故D项说法正确；I2＝U2R＝1A，故C项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即I1I2＝n2n1，所以I1＝n2n1I2＝0.2A，故B项说法正确．综上所述，说法错4误的是C项．10．一理想变压器的原线圈匝数n1＝1000匝，两个副线圈分别为n2＝200匝，n3＝100匝，一个电阻为48.4Ω的灯泡接在副线圈上，如图所示，当原线圈与e＝2202sin100πt(V)的交变电源连接后，灯泡正常发光，则变压器的输入功率是()A．10WB．20WC．250WD．500W答案：A解析：根据题图中两个副线圈的组合连接方法是反向串联得灯泡电路中两线圈产生的感应电动势方向相反，所以灯泡工作电压的有效值为U2＝n2n1U1－n3n1U1＝22V故灯泡功率为PL＝U22RL＝22248.4W＝10W由于理想变压器P入＝P出，故选项A正确．11.如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝20V，内阻不计，它通过一个R＝6Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V、0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率．答案：(2)6.67W解析：(1)彩色小灯泡额定电流IL＝PU＝0.256A＝124A，次级线圈总电流I2＝24IL＝1A.变压器输入功率等于I1U1＝I2U2＝6W.变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E＝U1＋I1R＝6I1＋6I1，代入E值解得I1＝13A(I1＝3A应舍去，根据题意可知降压变压器，应I1I2＝1A)，所以n1n2＝I2I1＝31.(2)发电机输出功率P＝I1E＝6.67W.12.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，求：5(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？(3)当S闭合时，A2的示数如何变化？A1的示数如何变化？答案：(1)1650匝110匝(2)0.33A(3)变大变大解析：(1)根据变压比：n1n0＝U1U0及n2n0＝U2U0，有n1＝U1U0·n0＝33002×1匝＝1650匝，n2＝U2U0·n0＝2202×1匝＝110匝．(2)对理想变压器有P入＝P出I1U1＝I2U2I1＝U2U1·I2＝2203300×5A≈0.33A.(3)开关S闭合时，负载增加，但总电阻减小，设每个灯泡的电阻为R，副线圈的输出电压U2不变，I2＝2U2R，即I2增加．输出功率P出＝I2U2也增加．根据理想变压器P入＝P出，即I1U1＝I2U2，原线圈中的电流I1也随之增大．13．一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD分析：本题重在考查交变电流的相关概念及变压器．解析：由图甲知交变电流的周期为T＝0.02s，则其频率为f＝1T＝50Hz，变压器不改变交变电流的频率，选项A对；原线圈中电流的有效值为220V；由U1U2＝n1n2，得U2＝n2n1U1＝22V，选项B错；由I1I2＝n2n1可知电流比不变，C错；当P向右移动时，副线圈回路中的总电阻减小，输出电流增大，输出功率增加，选项D对．614．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变答案：AD分析：本题考查变压器中电压电流的关系、欧姆定律．解析：当S闭合后，副线圈所接电阻阻值变小，由于线圈匝数不变，原线圈所接电压有效值不变，则V2示数不变，由I2＝U2R可知，A2示数变大；又U1I1＝U2I2，可知I1变大；对于理想变压器有U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，可知两电压表读数比不变，电流表读数比不变，A、D正确.