高中物理2013届高三一轮复习高频考点专练37变压器（带完整解析答案）

1、（2012年4月四川绵阳二模）如图，一理想变压器的原、副线圈的匝数比是20∶1，原线圈接入u=220sin100πt(V)的正弦交流电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻串联后接在副线圈上。则

A． 电流表示数为0.055A

B． 电压表示数约为7.8V

C． 二极管两端的最大电压为11V

D． 1min内电阻R上产生的热量为726J

答案：BC解析：电阻R两端电压有效值为11/V=7.8V，电流表示数为0.78A，选项A错误B正确；当二极管中没有电流时，电压最大，等于变压器输出电压最大值。二极管两端的最大电压为11V，选项C正确；由焦耳定律，1min内电阻R上产生的热量为Q=I²Rt=0.78²×10×60J=363J，选项D错误。 

2、（2012年5月江苏省苏北四市联考）如图甲所示，理想变压器原线圈接在220V的交流电源上，向一个半波整流电路供电，电阻R的阻值为10Ω，整流前、后的电压波形如图乙所示。下列说法正确的是

A．二极管D具有单向导电性

B．电阻R两端的电压为10V

C．变压器的输入功率为20W

D．变压器的匝数比为11∶1

答案：AB解析：二极管D具有单向导电性，选项A正确；根据整流后如图乙所示的电压波形，可得电压有效值为10V，电阻R两端的电压为U=10V，选项B正确；变压器输出功率为P=U²/10W，变压器的输入功率为10W，选项C错误；变压器输出电压为20/V=10V，由变压器变压公式，变压器的匝数比为22∶，选项D错误。 

3、（2012年5月陕西宝鸡三模）如图所示为一种小型电风扇电路图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n∶1，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．风扇电动机D两端的电压为Ir

     B．风扇电动机D输出的机械功率为

      C．理想变压器的输入功率为+

      D．若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为

答案：CD解析：由变压器变压公式，副线圈输出电压为U/n，风扇电动机D两的电流为I’=，选项D正确。 

4、（2012年5月江苏淮安第四次调研）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n₁∶n₂=3∶1，L₁、L₂为两相同灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中C= 10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电压时，下列说法中正确的是

A．灯泡L₁一定比L₂暗

B．副线圈两端的电压有效值为12V

C．电容器C放电周期为2×10^-2s

D．电容器C所带电荷量为1.2×10^-4C

×10^-4C，选项D正确。 

5、（2012年4月山东潍坊二模）一个理想变压器的线圈绕向如图甲所示.原线圈输入电流的i-t图象如图乙所示，第1s内电流方向在图甲中已标出，则

A.灯泡中的电流变化周期为2s

B.输入电流的有效值小于

C.前2s内灯泡中电流方向从b到a

D.前2s内铁芯中磁通量的变化率恒定

答案：BD解析：灯泡中的电流变化周期为4s，输入电流的有效值小于，选项A错误B正确；由楞次定律可判断出，前2s内灯泡中电流方向从a到b，前2s内铁芯中磁通量的变化率恒定，选项C错误D正确。 

6、（2012年5月吉林省长春市第三次调研）电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网。黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”。如图所示是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 V的交变电压变压，输送到电网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6220 V/cm。为防止两极间空气击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件，则下列说法正确的是

A．变压器的原、副线圈的匝数比：＞10

B．变压器的副、原线圈的匝数比：＜10

C．此变压器为降压变压器

D．此变压器为升压变压器

【答案】BD

【解析】电网相邻两电极间的最高电压为：U₂＝Ed＝6220×0.5 V＝3110 V。

理想变压器输入电压的最大值为：U₁＝220× V＝311 V

故  应满足的条件是：＜＝＝，此变压器为升压变压器，选项BD正确。

7、（2 012年5月内蒙古包头二模）电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P；用一个变压器，原线圈接最大值为200V的正弦交流电压，副线圈接电阻R，要使R上消耗的电功率为P/2，则变压器原、副线圈的匝数比为

A．20∶1    B．10∶1   C．10∶1   D．1∶10

8、（2012年3月山东威海一模）如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n₁=35匝，副线圈匝数n₂=7匝，电阻R=20Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是

A.加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=20cos(100πt)V

B.在t=0.01s时，电压表的示数为20V

C.在t=0.01s时，电压表的示数为0

D.电阻R上消耗的电功率为0.8W

答案：D解析：加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=20sin(100πt)V，选项A错误；电压表示数等于副线圈输出电压，为4V，选项BC错误；电阻R上消耗的电功率为P=U²/R=0.8W，选项D正确。 

9、（2012年3月江苏三校联考）如图甲所示电路中，A₁、A₂、A₃为相同的电流表，C为电容器，电阻R₁、R₂、R₃的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内，理想变压器T原线圈内磁场的磁感应强度B的变化情况如图乙所示，则在t₁～t₂时间内

A．电流表A₁和A₂的示数相同

B．电流表A₂的示数比A₃的小

C．电流表A₁的示数比A₂的小

D．电流表的示数都不为零

 

答案：A   解析：根据变压器T原线圈内磁场的磁感应强度B的变化情况，变压器副线圈电压恒定，线圈感抗为零，电容器容抗为无限大，电流表A₁和A₂的示数相同，电流表A₃的示数为零，选项A正确BCD错误； 

10、 (湖北八市2012年3月联考)如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n₁∶n₂=6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是   

      A．副线圈两端的电压有效值均为216V

      B．副线圈两端的电压有效值均为6V

      C．灯泡Ⅰ变亮

      D．灯泡Ⅲ变亮

答案：BD解析：如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，由变压公式，副线圈两端的电压有效值均为6V，选项B正确A错误；频率增大，电感线圈感抗增大，容抗减小，灯泡I不变，灯泡II变暗，灯泡Ⅲ变亮，选项C错误D正确。 

11、（2012年3月山东省淄博市一模）如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则

A．电流表的读数为0.5A

B．流过电阻的交流电的频率为100Hz

C．交流电源的输出电压的最大值为20

D．交流电源的输出功率为2.5W

 

12、（2012年3月四川乐山市二模）图甲中的变压器为理想变压器，原线圈与副线圈的匝数之比n₁∶n₂ =10∶1。.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，,两个20Ω的定值电阻串联接在副线围两端，.电压表为理想电表。.则

A.  原线圈上电压的有效值为100V

B. 原线圈上电压的有效值约为70.7 V、

C.  电压表的读数为5. 0V

D.  电压表的读数约为3.5V

 

 

答案：BD解析：原线圈输入电压有效值为U₁=50V=70.7V，选项A错误B正确；利用变压公式可得副线圈输出电压U₂=5V，电压表的读数为2.5.V=3.5V，选项C错误D正确。 

13、（2012年2月深圳第一次调研）如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则

A．电灯L亮度减小

B．电流表示数增大

C．电压表示数增加

D．变压器输入功率不变

 

14、（2012南京一模）如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则(　  　)

A．电流表的读数为0.5A

B．流过电阻的交流电的频率为100Hz

C．交流电源的输出电压的最大值为20V

D．交流电源的输出功率为2.5W

选项B错误。 

15、（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R₁=20Ω，R₂=30Ω，C为电容器，已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则      （    ）

A．交流电的频率为0.02Hz                B．原线圈输入电压的最大值为

C．电阻R₂的电功率约为6.67W          D．通过R₃的电流始终为零

答案： C  解析：根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，根据乙图可知，周期为0.02s、频率为50Hz，选项A错；由图乙可知通过R₁的电流最大值为I_m＝1A、根据欧姆定律可知其最大电压为U_m＝20V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知，原线圈输入电压的最大值为200 V，选项B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R₃和电容器，D错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系以及并联电路特点可知，电阻R₂的电流有效值为I=、电压有效值为U＝U_m/V，电阻R₂的电功率为P₂=UI=W，选项C正确。本题答案为C。 

16、（山东省济宁市金乡二中2012届高三11月月考）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u₁=220sin314t（V），则（    ）

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为 22V

B．当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110V

C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

答案： A    解析：当单刀双掷开关与a连接时，输出电压的瞬时值为u₂=22sin314t（V），电压表测量副线圈两端的有效值，即其示数为22V，选项A正确；将t=s代入u₁=220sin314t（V）=220sin100πt（V），可得u₁=110，选项B错误；单刀双掷开关与a连接，输入电压和原、副线圈匝数比不变，所以输出电压不变，电压表示数不变，当触头P向上移动的过程中，滑动变阻器接入电阻变大，电流变小，选项C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，输入电压不变，但匝数比改为5:1，所以输出电压增大，电压表示数为44V，选项D错误。本题答案为A。 

17、（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）如图所示，两种情况下变压器灯泡L₂、L₃的功率均为P，且L₁、L₂、L₃为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L₁的功率和图（b）中L₁的功率分别为（  ）

A．P、P              B．9P、       C．、9P         D．、9P

 

答案： B   解析：设灯L₂两端电压为U₂，流过它的电流为I₂，灯泡电阻均为R，则，原线圈上的输入电压U₁=3U₂，图（a）中L₁与原线圈并联，所以；图（b）中，设流过原线圈上的电流为I₁，则3I₁=I₂+I₂，所以I₁=I₂，灯L₁与原线圈串联，所以。本题答案为B。 


18、（山西省忻州一中2012届高三期中试题）理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1。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R的滑动片。下列说法正确的是

A．副线圈输出电压的频率为100Hz               B．副线圈输出电压的有效值为31V

C．P向下移动时，原、副线圈的电流都减小       D．P向下移动时，变压器的输出功率增加

答案： D  解析：副线圈输出电压的周期和频率与原线圈相同，T=0.02s，f=1/T=50Hz，选项A错误；输入电压的有效值为U₁=310/（V）=220V，副线圈输出电压的有效值为U₂=n₂U₁/n₁=22V，选项B错误；输入电压决定输出电压，当P向下移动时，输入电压不变，所以副线圈两端的输出电压不变，R接入电路的电阻减小，副线圈电路中的总电阻减小，电流I₂增大，根据关系式n₁I₁=n₂I₂即I₁=n₂I₂/n₁可知，原线圈的电流I₁增大，选项C错误；副线圈两端的输出电压U₂不变，流过副线圈的电流I₂增大，变压器的输出功率P₂=U₂I₂增加，选项D正确。本题答案为D。 

19、（山东省鱼台一中2012届高三11月月考）如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接电压一定的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A₂为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表V₂显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R₃为一定值电阻。当传感器R₂所在处出现火情时，以下说法中正确的是（    ）

A．A₁的示数增大，A₂的示数增大            B．V₁的示数增大，V₂的示数增大

C．V₁的示数减小，V₂的示数减小            D．A₁的示数增大，A₂的示数减小

答案： D  解析：输入电压决定输出电压，输入电压U₁一定，输出电压不变，即副线圈两端的电压U₂不变；电压表V₁测量原线圈两端电压，其示数不变，选项BC错误；当传感器R₂所在处出现火情时，温度升高，R₂阻值减小（热敏电阻阻值随温度升高而降低），副线圈电路的总电阻减小，流过副线圈的电流或干路电流I₂增大，报警器或R₁或副线圈并联部分两端电压U=U₂-I₂R₃减小，V₂的示数减小，流过R₁的电流减小，即A₂的示数减小；因为流过副线圈的电流I₂增大，原线圈电路电流I₁=n₂I₂/n₁增大，所以A₁的示数增大，选项A错误，选项D正确。本题答案为D。 

20、（陕西省长安一中2012届高三月考）如图所示，理想变压器原线圈输入交变电流i=I_msinωt，副线圈接有一电流表和负载电阻R，电流表的示数为0.10A，在t=T/4时（T为交变电流的周期），原线圈中的电流瞬时值为0.03A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为（    ）

A．10∶3                B．3∶10           C．10∶3          D．3∶10

答案： C   解析：将t=T/4，i=0.03A代入i=I_msinωt，可得，输入交变电流的最大值为I_1m=I_m=0.03A；电流表的示数显示的是输出电流的有效值，所以I_2m/=0.10A，输出交变电流的最大值为I_2m=0.10A；根据关系式n₁I₁=n₂I₂可得n₁∶n₂=I_2m∶I_1m=10∶3。本题答案为C。