1、变压器一选择题（共10小题）1如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（）A原、副线圈匝数之比为9：1B两灯泡的额定功率相等C此时a的电功率大于b的电功率Da和b两端电压的频率之比为1：92如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交变电流的电压有效值U0=220V，n0=2200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、550匝、1100匝、2200匝电动机M的内阻r=4，额定电压为U=220V，额定功率为P=110W下列判断正确的是（）A当选择
2、挡位2时，电动机两端电压为110VB当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C当选择挡位2时，电动机的热功率为1WD当选择挡位4时，电动机的输出功率为109W3图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1：n2=1：k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3：n4=k：1，模拟输电导线的电阻r=3，T2的负载是规格为“15V 45W”的灯泡L当T1的输入电压为16V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为（）AB3C4D94甲、乙两个完全相同的变压器如图接在交流电路中，两负载电阻的阻值之比R甲：R乙=3：1，甲变压器原线圈上电压为U甲，副线圈上电流为I甲；乙变压器
3、原线圈上电压为U乙，副线圈上电流为I乙，则有（）AU甲=U乙 I甲=I乙BU甲=3U乙 I甲=I乙CU甲=U乙 I甲=3I乙DU甲=3U乙 I甲=3I乙5如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（）AR处出现火警时电压表示数增大BR处出现火警时电流表示数减小C图乙中电压的有效值为220VD电压表的示数为11V6如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原
4、线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D，电动机线圈电阻为r接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I则下列说法正确的是（）A理想变压器的输入功率为B风扇电动机D中的电流为C风扇电动机D输出的机械功率为（I）D若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为7如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（）A电压表的示数为220VB变压器原、副线圈的匝数比为11：1C变压器的输入功率为110WD副线圈两端电压的瞬时值表
5、达式为u=20sint（V）8一理想变压器的原，副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（）AU=66V，k=BU=22V，k=CU=66V，k=DU=22V，k=9如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2则（）A仅增强光照时，原线圈的输入功率减小B仅向下滑动P时，R2两端的电压增大C仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小D仅增大U时，R2消耗的功率减小10如图，发电
6、机的电动势e=678sin100t V，变压器的副线圈匝数可调，触头P置于a处时，用户的用电器恰好得到220V的电压，R表示输电线的电阻。下列说法正确的是（）A电流的频率为100HzB电压表V2的示数为220VC电压表V1的示数为678VD当用户的用电器功率增加时，要保持用户仍得到220V的电压，触头P应向上滑二多选题（共5小题）11如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴00以角速度匀速转动，轴00垂直于磁感线，制成一台交流发电机。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。从正方
7、形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是（）A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBL2costB变压器的输入功率与输出功率之比为1：1C电压表V示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小12如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为n1：n2，则下列说法正确的是（）A交流电源的最大效率为50%B该交流电源电动势的瞬时值表达式为r=Emsin100tVC电流表的读数为D若R电阻增大，则变压器副线圈两端电压变大13如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：
8、n2=22：5，电阻R1=R2=25，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100t（V）的交流电则（）A交流电的频率为50HzB通过R1的电流为2AC通过R2的电流为AD变压器的输入功率为150W14如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，转动的角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是（）A将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变亮B线圈abcd转动过程中，通过线圈的最大磁通量为NBSC线圈处于图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D若线圈abcd转动的角速
9、度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS15如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，V是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5V，则（）A此时原线圈两端电压的有效值为24VB此时原线圈两端电压的有效值为34VC原来电压表的示数为11VD原来电压表的示数为16V变压器参考答案与试题解析一选择题（共10小题）1如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说
10、法正确的是（）A原、副线圈匝数之比为9：1B两灯泡的额定功率相等C此时a的电功率大于b的电功率Da和b两端电压的频率之比为1：9【解答】解：A、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为：故A正确；BC、通过a灯和b灯的电流之比，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1：9；此时a的电功率小于b的电功率，故BC错误；D、变压器不改变交流电的频率，所以a和b两端电压的频率之比为1：1，故D错误；故选：A。2如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交变电流的电
11、压有效值U0=220V，n0=2200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、550匝、1100匝、2200匝电动机M的内阻r=4，额定电压为U=220V，额定功率为P=110W下列判断正确的是（）A当选择挡位2时，电动机两端电压为110VB当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C当选择挡位2时，电动机的热功率为1WD当选择挡位4时，电动机的输出功率为109W【解答】解：A、由电压与匝数的关系，代入数据解得：U2=55V，故A错误；B、当由档位3变换到2时，副线圈匝数减少，输出电压减小，电动机的功率减小，故B错误；C、选择挡位2时，不知道电流或输出功率的大小，不能求出电动机的热功率
12、；不过电风扇在额定功率的情况下工作，电动机的额定电流为：，热功率，可知选择挡位2时，电动机的热功率一定小于1W故C错误；D、选择挡位4时，电风扇在额定功率的情况下工作，电动机的额定电流为：，热功率，输出功率为，故D正确。故选：D。3图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1：n2=1：k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3：n4=k：1，模拟输电导线的电阻r=3，T2的负载是规格为“15V 45W”的灯泡L当T1的输入电压为16V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为（）AB3C4D9【解答】解：根据电压与匝数成正比，有即得灯泡的额定电流为降压变压器副线
13、圈电流根据，得根据电流与匝数成反比，得得电压关系：代入数据解得：k=3故选：B。4甲、乙两个完全相同的变压器如图接在交流电路中，两负载电阻的阻值之比R甲：R乙=3：1，甲变压器原线圈上电压为U甲，副线圈上电流为I甲；乙变压器原线圈上电压为U乙，副线圈上电流为I乙，则有（）AU甲=U乙 I甲=I乙BU甲=3U乙 I甲=I乙CU甲=U乙 I甲=3I乙DU甲=3U乙 I甲=3I乙【解答】解：由图象知本题为两个变压器串联的情况，所以电流相等I甲=I乙，因为是两个相同的变压器，所以两个变压器副线圈电流相等，根据欧姆定律副线圈电压之比为3：1，因为变压器完全相同，所以原线圈电压之比为3：1，故U甲=3U乙
14、，B正确。ACD错误；故选：B。5如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（）AR处出现火警时电压表示数增大BR处出现火警时电流表示数减小C图乙中电压的有效值为220VD电压表的示数为11V【解答】解：AB、R处温度升高时，电压表示数不变，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈电流增大，即电流表示数增大，故AB错误；C、设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值
15、为，电压的有效值为U代入数据得图乙中电压的有效值为，故C错误；D、变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是10：1，所以电压表的示数为，故D正确。故选：D。6如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D，电动机线圈电阻为r接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I则下列说法正确的是（）A理想变压器的输入功率为B风扇电动机D中的电流为C风扇电动机D输出的机械功率为（I）D若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为【解答】解：A、理想变压
16、器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，则输出端电压为，而电动机的输入功率为，故A错误；B、理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，则输出端电压为，所以电流为，故B错误；C、电动机的输入功率为，而电动机的线圈电阻消耗的功率为I2r，则电动机D的机械功率为I2r故C错误；D、若电风扇由于机械故障被卡住可视为纯电阻，两电阻并联，则根据欧姆定律可知，通过原线圈的电流为；故D正确。故选：D。7如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是
17、（）A电压表的示数为220VB变压器原、副线圈的匝数比为11：1C变压器的输入功率为110WD副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=20sint（V）【解答】解：A、原线圈输入电压为U1=220V，电压表示数为灯泡的额定电压U2=20V，故A错误；B、由A分析，结合变压比公式得，故B正确；C、变压器的输入功率与输出功率相等，为10W，故C错误；D、由图象可知，=，副线圈电压的最大值为20V，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=20sin100t（V），故D错误。故选：B。8一理想变压器的原，副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电
18、源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（）AU=66V，k=BU=22V，k=CU=66V，k=DU=22V，k=【解答】解：由题意知：副线圈的电流为：I2=则原线圈的电流为：I1=与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R=由变压器的变比可知，原线圈的电压为3U，所以有：解得：U=66V原线圈回路中的电阻的功率为：P1=R=副线圈回路中的电阻的功率为：P2=所以k=选项A正确，BCD错误故选：A。9如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2则（）A仅增强光照时，原线圈的
19、输入功率减小B仅向下滑动P时，R2两端的电压增大C仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小D仅增大U时，R2消耗的功率减小【解答】解：A、当光照增强时，光敏电阻的电阻值减小，故变压器的输出功率增加，故输入功率也增加，故A错误；B、当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大；根据功率表达式P=，R2消耗的功率增大，故B正确C错误；D、当U增大时，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大；根据功率表达式P=，用电器消耗的功率增大；故D错误；故选：B。10如图，发电机的电动势e=678sin100t V，变压器的副线圈匝数可调，触头P置于a处时，用户的用电器恰好得
20、到220V的电压，R表示输电线的电阻。下列说法正确的是（）A电流的频率为100HzB电压表V2的示数为220VC电压表V1的示数为678VD当用户的用电器功率增加时，要保持用户仍得到220V的电压，触头P应向上滑【解答】解：A、变压器只改变电压，不会改变频率，故频率为f=50Hz，故A错误；B、电压表的示数为用户和输电线路上损失的电压值和大于220V，故B错误；C、电压表测量的是有效值，故示数为U=，故C错误；D、当用户功率增大时，由P=UI可知，输电线路上的电流增大，故损失电压增大，用户得到的电压将减小，要保持用户仍得到220V的电压，必须使变压器副线圈两端电压增大，故由可知触头P应向上滑，
21、故D正确故选：D。二多选题（共5小题）11如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴00以角速度匀速转动，轴00垂直于磁感线，制成一台交流发电机。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是（）A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBL2costB变压器的输入功率与输出功率之比为1：1C电压表V示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小【解答】解：A、从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的
22、瞬时值表达式为e=NBL2cost，故A正确；B、理想变压器输入功率等于输出功率，所以变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B正确；C、交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，原线圈交流电压的最大值等于NBL2，根据电压之比等于匝数之比可得副线圈交流电压的最大值为2NBL2，根据电流的热效应可得=，解得U=NBL2，则电压表V示数为NBL2，故C正确；D、当P位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压不变，则电压表V2的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误；故选：ABC。12如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流
23、表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为n1：n2，则下列说法正确的是（）A交流电源的最大效率为50%B该交流电源电动势的瞬时值表达式为r=Emsin100tVC电流表的读数为D若R电阻增大，则变压器副线圈两端电压变大【解答】解：A、将变阻器等效为电阻R，当R=r时交流电源的效率的50%，电源的效率=，R越大，交流电源的效率越大，交流电源的最大效率可以大于50%，故A错误；B、根据图甲交流电的周期T=s，角速度，交流电源电动势的瞬时值表达式为，故B错误；C、原线圈电流，副线圈电流，根据电流与匝数成反比，根据能量守恒，解得：，所以电流表的读数为，故C正确；D、若R增大，副线圈电流减小，根
24、据电流与匝数成反比，得原线圈电流减小，原线圈两端电压，原线圈两端电压增大，根据电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压变大，故D正确；故选：CD。13如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100t（V）的交流电则（）A交流电的频率为50HzB通过R1的电流为2AC通过R2的电流为AD变压器的输入功率为150W【解答】解：A、原线圈接U=220sin100t （V）的交流电。所以T=0.02s；交流电的频率f=50Hz，故A正确；B、由原线圈接U=220sin100t （V）交流电，有效值是220V，原、副线
25、圈的匝数比n1：n2=22：5，根据原副线圈电压之比等于匝数之比可知，副线圈的电压为U2=220V=50V，通过R1的电流I=2A，故B错误；C、副线圈的电阻2消耗的功率P=100W；由于现在二极管的作用，副线圈的电阻2电压只有正向电压。则电阻2消耗的功率为P=50W，所以副线圈的输出功率应为150W，输出功率等于输入功率，所以变压器的输入功率为150W。由于现在二极管的作用，副线圈的电阻R2通过的电流I=A，故C正确，D正确；故选：ACD。14如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为
26、B，线圈的面积为S，转动的角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是（）A将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变亮B线圈abcd转动过程中，通过线圈的最大磁通量为NBSC线圈处于图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D若线圈abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS【解答】解：A、将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈的匝数减小，所以变压器副线圈的输出电压变大，故电流增大，灯泡变亮，故A正确；B、矩形线圈abcdabcd转动过程中，在中性面位置时，通过线圈的最大磁通量为BS，故B错误；C、线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，矩形线圈中磁通量的变化率为零，
27、故C错误；D、若线圈转动角速度变为2，最大值增加为原来的2倍；，根据有效值的定义有：，解得：E=NBS，故D正确；故选：AD。15如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，V是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5V，则（）A此时原线圈两端电压的有效值为24VB此时原线圈两端电压的有效值为34VC原来电压表的示数为11VD原来电压表的示数为16V【解答】解：A、现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，根据串并联知识和欧姆定律得副线圈电压U2=6R0=6V，根据电压与匝数成正比可知，此时原线圈两端电压的有效值U1=4U2=24V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为U1m=2434V，故A正确，B错误；C、原来副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，由于保持变压器输入电流不变，所以输出电流也不变，所以原来电压表的示数为：U2=11R0=11V，故C正确，D错误；故选：AC。
