2019-2021北京重点区高三二模物理汇编：变压器.docx

2019-2021北京重点区高三二模物理汇编
变压器
一、多选题
1．（2020·北京海淀·二模）某小组用如图甲所示的可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，在实验时组装的变压器如图乙所示。在铁芯上的原、副线圈接入匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与正弦式交流电源相连，用交流电压表测得原、副线圈两端的电压分别为10V和0.8V。在其他条件保持不变的情况下，下列措施中能使副线圈两端的电压高于0.8V的是（　　）

A．增加副线圈的匝数
B．增加原线圈的匝数
C．将副线圈两端接上用电器
D．将铁芯B安装在铁芯A上
2．（2021·北京海淀·二模）某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，副线圈接一定值电阻，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（　　）

A．只增加副线圈的匝数就可以增大副线圈中的电流
B．只增加副线圈的匝数就可以增大原线圈的输入功率
C．若不安装铁芯，则原、副线圈两端的电压比依旧等于其匝数比
D．匝数较多的线圈应该使用较粗的导线
二、单选题
3．（2020·北京海淀·二模）某小组用如图甲所示的可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，在实验时组装的变压器如图乙所示。在铁芯上原、副线圈接入的匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与正弦式交流电源相连，用交流电压表测得原、副线圈两端的电压分别为10V和0.8V，这与其他小组的正确实验结论明显不一致。对于这个小组实验结论出现明显偏差的原因，最有可能的是（　　）

A．副线圈的匝数太少 B．副线圈的电阻太小
C．原线圈的匝数太多，电阻过大 D．没有将铁芯B安装在铁芯A上
4．（2020·北京西城·二模）如图1所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有R=10Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，交流电压表的示数是10V，电流表、电压表均可看作理想电表。图2是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则（　　）

A．电流表的读数为1.00A
B．电流表的读数为2.00A
C．电源输出电压u随时间t变化的规律是
D．电源输出电压u随时间t变化的规律是
5．（2020·北京海淀·二模）某小组用如图甲所示的可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，在实验时忘记把图甲中的变压器铁芯B组装到变压器铁芯A上，组装后的变压器如图乙所示。在铁芯上的原、副线圈接入匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与正弦式交流电源相连，电源两端的输出电压u=12sin314t（V），则与副线圈两端连接的交流电压表的示数可能是（　　）

A．0.6V B．3V C．3V D．12V
6．（2020·北京朝阳·二模）图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数为5V
B．若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电
C．若则可以实现燃气灶点火
D．穿过原、副线圈的磁通量之比为1:1
7．（2021·北京东城·二模）图1所示为可拆变压器的零部件，其中铁芯B可以安装在铁芯A的横梁上以形成闭合铁芯；原、副线圈的匝数分别为n1和n2，将它们分别套在铁芯A的两臂上，则如图2所示。某同学为测量原线圈的电阻，将多用电表的欧姆挡调到合适挡位，用两表笔接触原线圈的两接线柱，等指针稳定后读数，读数完毕后将两表笔与接线柱脱开；之后使原线圈与正弦式交流电源相连，并测得原、副线圈的电压分别为U1和U2。下列说法正确的是（　　）

A．两表笔与接线柱接触瞬间，有比稳定时更大的电流通过欧姆表
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，有比稳定时更大的电流流过原线圈
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，
D．无论铁芯B是否安装铁芯A上，
8．（2021·北京海淀·二模）某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（　　）

A．原线圈应接在学生电源直流电压输出端
B．只增加原线圈的匝数就可以增大原线圈的输入电压
C．只增加原线圈的匝数就可以增大副线圈的输出电压
D．匝数较少的线圈应该使用较粗的导线
9．（2021·北京朝阳·二模）实验室有一个变压器，一侧线圈的标记为200匝，另一侧线圈匝数无标记，小明对它进行了实验探究。他用200匝的线圈作为原线圈，用匝数未知（记为N）的线圈作为副线圈，如图1所示，分别测量不同输入电压对应的输出电压，测量结果如表1所示；将原副线圈互换，如图2所示，重复上述操作，测量结果如表2所示。实验过程中电源、电压表均正常工作。

表1 　　　 表2

第1组
第2组

第3组
第4组
输入电压U1 (V)
4.0
1.9
输入电压U1’ (V)
8.2
6.1
输出电压U2 (V)
8.0
3.7
输出电压U2’ (V)
3.2
2.3
电压比U1/U2
0.50
0.51
电压比U1’/U2’
2.56
2.65

分析表中数据，以下推理正确的是（　　）
A．若线圈的200匝标识是准确的，则匝数N多于400匝
B．按图1实验时变压器没有损耗，按图2实验时变压器有损耗
C．按图1实验时两侧线圈中电流频率相同，按图2实验时频率不同
D．若使用直流电源进行以上实验，能够较好的得到
10．（2021·北京朝阳·二模）如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．本实验可以用直流电源供电，且可以用直流电压表测量原副线圈的电压
B．原线圈接0、4接线柱，副线圈分别接0、2或0、8接线柱时，副线圈输出电压的频率不同
C．原线圈接0、2接线柱，副线圈接0、4接线柱，副线圈电压小于原线圈电压
D．用可拆变压器，保持原副线圈匝数和原线圈电压不变，拿掉上端横条铁芯，副线圈电压不变

参考答案
1．AD
【详解】
根据

可知副线圈输出电压

即测出来的结果偏低，这是由于该同学实验中没有将铁芯B安装在铁芯A上，有漏磁现象，存在电能损失，导致变压器的输出电压变低。在不装铁芯B的情况下，增加副线圈的匝数，输出电压也会变大。故BC错误，AD正确。
故选AD。
2．AB
【详解】
AB．只增加副线圈的匝数，则副线圈两端的电压变大，而副线圈接的是定值电阻，所以根据公式

可知副线圈中的电流和输出功率增大，而原线圈的输入功率和副线圈的输出功率相等，故也增大。A正确，B正确；
C．若不安装铁芯，则存在漏磁的情况，则原、副线圈两端的电压比不等于其匝数比，C错误；
D．匝数较多的线圈，流过其的电流小，应该使用较细的导线绕制，D错误。
故选AB。
3．D
【详解】
根据

可知副线圈输出电压

即测出来的结果偏低，这是由于该同学实验中没有将铁芯B安装在铁芯A上，有漏磁现象，存在电能损失，导致变压器的输出电压变低。故ABC错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
AB．交流电压表的示数是10V，则次级电流

则初级电流

电流表的读数为0.5A，选项AB错误；
CD．初级电压有效值

最大值

则电源输出电压u随时间t变化的规律是

选项C正确，D错误。
故选C。
5．A
【详解】
由题可知电源两端的输出电压

则输入电压的有效值

根据

可得

由于该同学实验中没有将铁芯B安装在铁芯A上，有漏磁现象，存在电能损失，导致变压器的输出电压低于理论计算值。故BCD错误，A正确。
故选A。
6．D
【详解】
A．跟据题图可知，直流转化为的交流电是正弦式交流电，则变压器输入的电压有效值为

所以电压表示数为，故A错误；
B．若没有转换器，原线圈输入直流电，在线圈中的磁通量不变，副线圈中不会出现感应电流，所以B错误；
C．当变压器的输出电压为

时，可以实现燃气灶点火，所以根据变压器电压与匝数成正比可得

所以，当

时便可以实现燃气灶点火，故C错误；
D．根据变压器的原理可知，原副线圈中的磁通量是相同的，所以穿过原、副线圈的磁通量之比为1:1，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．两表笔与接线柱接触瞬间，整个闭合回路立马有电流，但由于线圈的自感作用，产生的感应电流阻碍原电流的增大，此时的实际电流比稳定时通过欧姆表的电流小，故A错误；
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中会产生感应电动势，但由于线圈没有形成闭合回路，所以此时原线圈没有电流流过，故B错误；
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，则漏磁较大，副线圈两端的电压比没有漏磁的情况下小得多，所以有

故C正确；
D．只有把铁芯B安装到铁芯A上时，形成闭合磁路，没有漏磁时，才有

故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A．原线圈应接在学生电源交流电压输出端，所以A错误；
B．原线圈的电压与线圈的匝数无关，所以B错误；
C．根据

只减小原线圈的匝数就可以增大副线圈的输出电压，所以C错误；
D．根据

匝数较少的线圈电流较大，则应该使用较粗的导线，所以D正确；
故选D。
9．A
【详解】
B．观察表1表2数据可以发现，一定有一表数据不准确，引起误差的原因是发生了漏磁，假设1准确，2不准确，则对2数据分析，发生漏磁，磁通量变化增大，感应电流增大，感应电动势也增大，可实际数据是减小（小于理论值）所以假设错误，即表1数据错误，表2数据准确，则按图1实验时变压器有损耗，按图2实验时变压器没有损耗，所以B错误；
A．由理想变压器原副线圈与匝数关系式

解得

所以A正确；
C．交流电的频率由电源决定，与变压器的匝数无关，所以C错误；
D．直流电在线圈中产生的磁场，线圈有磁通量，但是磁通量不变，则在副线圈中不会产生感应电流，所以无法完成实验，则D错误；
故选A。
10．D
【详解】
A．变压器只能对交流电流的电压有作用，不能改变直流电压，故A错误；
B．变压器两端的电压不同，电流不同，功率相等，电压的频率相等，故B错误；
C．根据原副线圈匝数之比等于输入输出电压之比可知，元期权解0、2接线柱，副线圈接0、4接线柱，副线圈电压大于原线圈电压，故C错误；
D．根据原副线圈匝数之比等于输入输出电压之比可知，用可拆变压器，保持原副线圈匝数和原线圈电压不变，拿掉上端横条铁芯，副线圈电压不变，故D正确。
故选D。
9 / 9