2022年新高考物理一轮复习练习：专题85　变压器的基本规律和动态分析 （含解析）.docx

1、专题专题 85变压器的基本规律和动态分析变压器的基本规律和动态分析 1. 2021海口市调研如图所示，在闭合的铁芯左侧的线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电 路，a、b、c 为三个闭合的不同材料金属圆环若线圈产生磁感线全部集中在铁芯内，当滑动 变阻器的滑动触头从左向右滑动时，下列说法正确的是() A.只有 b 环中有感应电流 B.a、b、c 三个环中均有感应电流 C.a、c 两环中的感应电流一定相等 D.a、b 两环中的感应电动势一定相等 2某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 110，当输入电压增加 20V 时，输出电压 () A.降低 2VB增加 2V C.降低 200VD增加 200V 3.

2、2021辽宁大连市模拟(多选)如图所示，理想变压器的原线圈串联一个电阻 R1后接在 u 220 2sin100t(V)的交流电源上，原、副线圈匝数之比为 51，副线圈接有 R216的用电 器，其功率为 100W，则() A.电压表示数为 40V B.副线圈输出交流电的周期为 50s C.电源的输出功率为 110W D.电阻 R1的阻值为 40 42021广东卷某同学设计了一个充电装置，如图所示假设永磁铁的往复运动在螺线 管中产生近似正弦式交流电，周期为 0.2s，电压最大值为 0.05V理想变压器原线圈接螺线管， 副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为 160.下列说法正确的是() A.交流电的

3、频率为 10Hz B.副线圈两端电压最大值为 3V C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 52021惠州市调研如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1n2101，a、b 两点间的电压为 u220 2sin100t(V)，R 为可变电阻，P 为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻 可忽略不计，熔断电流为 2A为使保险丝不熔断，可变电阻 R 连入电路的最小阻值应大于 () A.11 2 10 B1.1 C.11D11 2 62021湖南卷如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 n1n2，输入端 C、D 接入电压 有效值恒定的交变电源，灯泡 L1、L2的阻值

4、始终与定值电阻 R0的阻值相同在滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑动到 b 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正 确的是() A.L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B.L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C.L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D.L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 7. 2021沈阳市质检一台交流发电机的输出电压表达式为 u11000 2sin100t(V)，通过匝 数比为 41 的理想降压变压器给若干盏“220V60W”的灯泡供电，如图所示输电线总电 阻 r10，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为() A.44B176 C.195D7

5、83 8(多选)电流互感器和电压互感器如图所示，已知n1 n2 1 10， n3 n4 100 1 ，电流表示数为 5.0A， 电压表示数为 220V，则下列说法正确的是() A.火线中的电流为 0.5A B.火线和地线间的电压为 2.2104V C.线路的输电功率为 1.1104W D.线路的输电功率为 1.1106W 92021昆明市摸底(多选)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 31， 原线圈接在电压为 U0的正弦式交流电源上，定值电阻 R1R2，变压器原、副线圈两端的电压 分别为 U1、U2，通过原、副线圈的电流分别为 I1、I2，则() A.I1I213BI1I231 C

6、.U1U0110DU2U0310 102021湖南师大附中检测(多选)如图所示，面积为 0.02m2、内阻不计的 100 匝矩形线 圈 ABCD，绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动，转动的角速度为 100rad/s，匀强磁场的磁感应强 度为 2 2 T矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头 P 可移动，副线圈所接电阻 R50， 电表均为理想交流电表当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是() A.线圈中感应电动势的表达式为 e100 2cos100t(V) B.P 上移时，电流表示数减小 C.t0 时，电压表示数为 100 2V D.当原、副线圈匝数比为 21 时，电阻上消耗的功率为

7、50W 112021成都市摸底如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比 n1n2101，副线圈 电路接有滑动变阻器 R 和额定电压为 12V、 电阻为 2的电动机 M.原线圈输入的交流电压如图 乙闭合开关 S，电动机正常工作，电流表示数为 1A下列判断正确的是() A.副线圈两端的电压有效值为 22 2V B.滑动变阻器 R 的接入电阻为 10 C.电动机输出的机械功率为 12W D.若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小 122021辽宁五校摸底(多选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为 220V 的正弦交流 电，开关 S 接 1 时，原、副线圈的匝数比为 111，滑动变阻器接入电路的阻值为 1

8、0，电压 表和电流表均为理想电表下列说法中正确的有() A.变压器输入功率与输出功率之比为 11 B.1min 内滑动变阻器上产生的热量为 40J C.仅将 S 从 1 拨到 2，电流表示数减小 D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小 13. 2021成都七校联考(多选)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， 线圈面积为 S， 转动角速度为， 匝数为 N， 线圈电阻不计 下列说法正确的是() A.将原线圈滑片 P 向下滑动时，灯泡变亮 B.线圈 ab

9、cd 转动过程中，线圈最大磁通量为 NBS C.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 14. 2021全能生联考(多选)如图所示，理想变压器原线圈的匝数为 n1，副线圈的匝数为 n2， 原线圈的两端 a、b 接正弦交流电源，电压表的示数为 220V，负载电阻 R88，电流表 的示数为 1A下列判断正确的是() A.原线圈的输入功率为 88W B.原线圈和副线圈的匝数比为 52 C.电流表的示数为 0.1A D.若将另一个电阻与原负载 R 并联，则电流表的示数减小 15. 2021山西五地市联考如图所示，L1、

10、L2、L3、L4为四只规格均为“12V6W”的灯泡， 分别接入理想变压器原、副线圈回路中a、b 两端连接交流电源，交流电流表示数为 0.5A， 已知灯泡 L2正常发光以下说法正确的是() A.a、b 端输入功率为 18W B.a、b 端输入电压为 36V C.灯泡 L1的功率为 6W D.若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，L2仍能正常发光 16如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表下列说 法正确的是() A.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，电压表 V 示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上

11、滑动时，电流表 A1示数变大 D.若闭合开关 S，则电流表 A1示数变大，A2示数变大 专题专题 85变压器的基本规律和动态分析变压器的基本规律和动态分析 1D当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，线圈中的电流增大，穿过 a、b 两环的 磁通量增加，穿过 c 环的磁通量始终为零，故 a、b 两环中有感应电流，c 环中无感应电流， ABC 错误；通过 a、b 两环的磁通量的变化率相同，且磁感线全部集中在铁芯内，由法拉第电 磁感应定律 E t 知，a、b 两环中的感应电动势一定相等，D 正确 2D本题考查了变压器的工作原理，意在考查考生的推理能力 假设理想变压器原线圈的输入电压为 U1，则由变压器

12、的工作原理可知U1 n1 U2 n2 ，变压器副 线圈的输出电压为 U210U1；当输入电压增加 20V 时，即输入电压为(U120) V，则变压器 的输出电压为 U210(U120) V， 则输出电压的变化量为UU2U2(10U120010U1) V200V，即输出电压增加 200V，ABC 错误，D 正确 3ACD 4B交流电的周期为 0.2s，频率 f1 T5Hz，A 错误；根据变压器原、副线圈的电压规 律可知U1 U2 n1 n2，由于原线圈的电压最大值为 0.05V，故副线圈的电压最大值为 3V，B 正确；变 压器的输入电压由螺线管与永磁铁相对运动产生， 故输入电压与永磁铁的磁场强弱

13、有关， C 错 误；理想变压器的输入功率等于输出功率，D 错误 5B由 a、b 两点间的电压为 u220 2sin100t(V)，可知变压器原线圈输入电压 U1 220V，根据变压器变压公式可得变压器输出电压 U2n2 n1U 122V，保险丝熔断电流为 2A，原 线圈中电流为 I12A 时，由 U1I1U2I2可得副线圈中电流为 I220A，此时保险丝会熔断R 连入电路的最小阻值应大于U2 I2 1.1，B 正确. 6A 在滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑动到 b 端的过程中，副线圈电路中的总电阻先增大后减 小，将副线圈电路中的电阻等效到原线圈电路中，等效电路图如图所示，根据理想变压器的

14、原理可得 R n1 n2 2 R副，故 R先增大后减小，则通过灯泡 L1(原线圈)的电流先减小后增大，故 灯泡 L1先变暗后变亮， 灯泡 L1两端的电压先减小后增大， 则原线圈两端的电压先增大后减小， 由于理想变压器原、副线圈的匝数比固定，根据原、副线圈匝数比与电流的关系知，通过副 线圈的电流先减小后增大，根据原、副线圈匝数比与电压的关系知副线圈两端的电压先增大 后减小，而灯泡 L2所在支路电阻一直减小，则灯泡 L2先变亮，之后副线圈两端的电压减小， 通过副线圈的电流增大，而 R0所在支路电阻一直增大，所以通过 R0的电流减小，灯泡 L2所 在支路电流增大，可见灯泡 L2一直变亮，A 正确 7

15、B设接入灯泡的数量为 n，每盏灯的额定电流为 IP U 60 220A 3 11A，流过原、副线 圈的电流分别为 1 4nI 和 nI，灯泡的额定电压为 U，原线圈两端的电压为 U 原4U880V，发 电机输出的电压有效值 U11000V，输电线损耗电压 U损U1U原(1000880) V120V， 由 U损1 4nIr120V，解得 n176，选项 B 正确 8BD火线中的电流为流过 n1的电流，由n1 n2 I2 I1得 I 150A，A 错误；n3两端电压为火 线与地线间电压由n3 n4 U3 U4得 U 32.2104V，B 正确；线路输送功率 pU3I11.1106W，D 正确，C 错误 9AD10.AD11.B12.AC13.AD14.AB15.C 16B滑动触头 P 向上滑动，R 电阻大，副线圈两端电压不变，由“串反并同”得电压 表示数变大，B 正确；流过 R1的电流变小，R1的功率变小，A 错误；由n1 n2 I2 I1知 n 1、n2不变， I2变小，则 I1变小，C 错误；闭合 S，相当于 R3支路的电阻变小，则示数变小，副线圈干 路电流变大，则原线圈电流变大，D 错误