《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 第2講 變壓器遠(yuǎn)距離輸電精練（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 第2講 變壓器遠(yuǎn)距離輸電精練（含解析）（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電 ◎基礎(chǔ)鞏固練 1．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，在輸送電功率不變的條件下(　　) A．只有增大導(dǎo)線的電阻，才能減小電流，提高輸電效率 B．提高輸電電壓，能減小電流，提高輸電效率 C．提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的能量損耗 D．提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的電流 答案：　B 2. 如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2，副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為22 W，原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則(　　) A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝

2、110 V，I＝0.06 A C．U＝110 V，I＝0.2 A D．U＝110 V，I＝0.2 A 答案：　A 3．(多選)如圖所示，R是一個(gè)光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時(shí)刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝220sin 100πt(V)，則(　　) A．電壓表的示數(shù)為22 V B．在天逐漸變黑的過程中，電流表的示數(shù)變小 C．在天逐漸變黑的過程中，電流表的示數(shù)變大 D．在天逐漸變黑的過程中，理想變壓器的輸入功率變小 解析：　原線圈中的輸入電壓為220 V，由原、副

3、線圈的匝數(shù)比可得，副線圈中電壓表的示數(shù)為22 V；在天逐漸變黑的過程中，光敏電阻的阻值變大，由于電壓不變，所以電流表的示數(shù)變小，則原線圈中電流表的示數(shù)變小，輸入功率也變小。綜上分析可知，選項(xiàng)B、D正確。 答案：　BD 4．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為55∶3，原線圈a、b間輸入交流電瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝220sin (100πt) V，副線圈兩端接有兩只標(biāo)有“24 W”字樣的燈泡，當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，兩燈泡均正常發(fā)光，下列說法中正確的是(　　) A．兩只燈泡能承受的最高電壓為12 V B．?dāng)嚅_開關(guān)S1，副線圈兩端的電壓將變大 C．?dāng)嚅_開關(guān)S1，變壓器原線圈的輸

4、入功率將變小 D．該變壓器原、副線圈的輸入、輸出功率之比為55∶3 解析：　由理想變壓器的工作原理知原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比＝，解得副線圈輸出電壓的有效值為U2＝12 V，故燈泡能承受的最高電壓應(yīng)為12 V，A錯(cuò)誤；無論是斷開開關(guān)S1還是斷開開關(guān)S2，副線圈的電壓均不變，B錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S1，小燈泡L2仍能正常發(fā)光，L2消耗的功率不變，則理想變壓器的輸出功率減小，由于理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，因此輸入功率也減小，C正確，D錯(cuò)誤。 答案：　C 5．(2016·全國乙卷·16)一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω、1 Ω和4 Ω，為理想交流

5、電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　) A．2　　　　　　　　　 B．3 C．4 D．5 解析：　設(shè)原、副線圈的匝數(shù)比為k，根據(jù)變壓器匝數(shù)比與電流成反比的關(guān)系，則原線圈電流為I時(shí)，副線圈電流為kI；原線圈電流為4I時(shí)，副線圈電流為4kI。 根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率得 UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3) 4UI－(4I)2R1＝(4kI)2R2 聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得k＝3 選項(xiàng)B正確。 答案：　B 6．(2018·福建省畢業(yè)班質(zhì)量檢查)因?yàn)槟M遠(yuǎn)

6、距離交流輸電的電路，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1∶k，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3∶n4＝k∶1，模擬輸電導(dǎo)線的電阻r＝3 Ω，T2的負(fù)載是規(guī)格為“15 V　45 W”的燈泡L。當(dāng)T1的輸入電壓為16 V時(shí)L正常發(fā)光，兩個(gè)變壓器可視為理想變壓器，則k的值為(　　) A.　　　　　　　　 B．3 C．4 D．9 解析：　由變壓器的工作原理可知，變壓器T1原線圈的電壓為16 V，則副線圈的輸出電壓為16 kV，降壓變壓器T2的輸出電壓為15 V、輸出電流為I4＝＝ A＝3 A，則降壓變壓器T2原線圈兩端的電壓為15 kV、輸入電流為 A，又16 kV＝(15

7、k＋3×)V，解得k＝3，B正確。 答案：　B 7．(多選)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，交電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，如圖甲所示為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓u1不變，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓u2隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　) A．u2＝190sin 50πt (V) B．u2＝190sin 100πt(V) C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應(yīng)將P適當(dāng)下移 D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應(yīng)將P適當(dāng)上移 解析：　根據(jù)題圖乙可知用戶電壓的最大值U2m＝190 V，周期T＝0.02 s，則角速度ω＝＝100 π rad

8、/s，用戶電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u2＝U2msin ωt＝190sin 100πt(V)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)變壓器的電壓關(guān)系＝，可知U2＝U1，由于U1、n2不變，要提高U2，只能減小n1，所以P應(yīng)上移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案：　BD 8．(多選)(深圳市高三年級(jí)調(diào)研考試)如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1＝1 000匝，n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin 100πt(V)。副線圈中接一電動(dòng)機(jī)，電阻為11 Ω，電流表示數(shù)為1 A，電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)。下列說法正確的是(　　) A．此交流電的頻率為100 Hz B．電流表示數(shù)為0

9、.2 A C．此電動(dòng)機(jī)輸出功率為33 W D．電壓表示數(shù)為220 V 解析：　由交變電壓表達(dá)式及正弦交流電有效值與最大值之間的關(guān)系可知，原線圈輸入電壓U1＝220 V，則副線圈輸出電壓為U2＝U1＝44 V；則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝U2I2－IR＝33 W；原線圈的輸入電流為I1＝I2＝0.2 A；由交變電壓表達(dá)式可知，交流電的頻率為50 Hz。選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B、C正確。 答案：　BC 9．(多選)如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖。n1、n2是升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)，n1∶n2＝1∶20，n3、n4是降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)，n3∶n4＝40∶1。升壓變壓器的原線圈n1與一交變電流

10、相連接，該交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝440sin 100πt (V)，下列說法正確的是(　　) A．用電器獲得的電壓的有效值為220 V B．用電器獲得電壓的有效值小于220 V，要想使用電器的電壓變?yōu)?20 V，在n1、n3、n4不變的前提下，增大n2 C．用電器獲得電壓的有效值大于220 V，要想使用電器的電壓變?yōu)?20 V，在n1、n2、n4不變的前提下，增大n3 D．通過用電器的交變電流的方向，每秒改變100次 解析：　如果輸電線上不存在電阻，即不存在電壓降，則有＝，＝，U1＝U＝440 V，U2＝U3，可得U4＝220 V，由于輸電線存在電壓降，所以U3

11、220 V；若要提高U4電壓值，根據(jù)變壓規(guī)律，僅增加n2匝數(shù)即可，A、C錯(cuò)誤，B正確。由題意知ω＝100π rad/s，所以f＝50 Hz，則電流方向每秒改變100次，D正確。 答案：　BD ◎能力提升練 10．(多選)如圖所示，發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)為N，面積為S，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；電流表和電壓表為理想電表，定值電阻的阻值為R，當(dāng)變壓器副線圈上的滑片P在圖示位置時(shí)，變壓器的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2；開始時(shí)發(fā)電機(jī)線圈與磁場垂直。下列判斷正確的是(　　) A．電壓表的讀數(shù)為2NBSω B．電流表的讀數(shù)為 C．發(fā)電機(jī)線圈由圖示位置旋轉(zhuǎn)周，通過電流表的

12、電荷量為 D．P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 解析：　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝NBSω，有效值U1＝，由＝可得，電壓表讀數(shù)U2＝NBSω，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線圈電流I2＝＝，通過電流表的電流為，選項(xiàng)B正確；線圈由圖示位置旋轉(zhuǎn)周，通過電流表的電荷量為Q＝＝，選項(xiàng)C正確；P向上移動(dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小，電流表示數(shù)也變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：　BC 11. (多選)如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3，已知n1∶n2＝1∶2，電源電壓u＝220sin ωt(V)，匝數(shù)為n2的副線圈電路中接有一熔斷電流I2＝1 A的保險(xiǎn)絲，

13、匝數(shù)為n3的副線圈電路中接一電容器，電容器上面標(biāo)有“150 μF/440 V”字樣，則(　　) A．為了使保險(xiǎn)絲不致熔斷，R不能小于440 Ω B．為了使保險(xiǎn)絲不致熔斷，R不能小于440 Ω C．若n1∶n3＝1∶2，則電容不會(huì)被擊穿 D．若n1∶n3＝1∶2，則電容可能會(huì)被擊穿 解析：　由＝，有效值U1＝220 V，求出U2＝440 V。故R的最小值Rmin＝U2/I2＝440 Ω，故選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；匝數(shù)為n3的副線圈兩端的最大電壓不能超過電容器上面標(biāo)的440 V，即U3max＝440 V，由U1max＝220 V，＝，故求出n1∶n3＝1∶，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)。 答案：　BD

14、12．(多選)(2018·山東濰坊市高三統(tǒng)考)如圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈接圖乙所示的正弦交變電壓。閉合S后，額定電壓為20 V的用電器正常工作，理想交流電流表A的示數(shù)為0.1 A。已知圖中元件D具有正向電流導(dǎo)通、反向電流截止的作用。下列判斷正確的是(　　) A．交變電流的頻率為100 Hz B．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11∶1 C．用電器的額定功率為22 W D．在用電器電阻不變的情況下斷開開關(guān)S，用電器功率將變?yōu)樵瓉淼囊话? 解析：　由交變電壓的u -t圖象可知周期為T＝0.02 s，則頻率為f＝＝50 Hz，A錯(cuò)誤；因用電器正常工作，故副線圈輸出電壓的有效值為U＝20

15、 V，原線圈輸入電壓的有效值為220 V，因此原、副線圈的匝數(shù)比為＝，B錯(cuò)誤；由以上可知副線圈的輸出電流為I2＝I1＝1.1 A，則用電器的額定功率為P＝UI2＝22 W，C正確；由元件D的特點(diǎn)可知，開關(guān)斷開后，用電器兩端電壓的有效值減為原來的，則功率減為原來的一半，D正確。 答案：　CD 13．如圖所示，匝數(shù)n＝100匝、面積為S＝0.48 m2的導(dǎo)線框ABCD所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝ T。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝100π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想升壓變壓器相連進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2∶5，理想降壓變壓器副線圈接入一只“12 V,4 Ω”的燈泡，

16、且燈泡正常發(fā)光，線框、輸電線路電阻都不計(jì)。則下列說法中正確的是(　　) A．線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為480 V B．降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為5∶2 C．電流表的讀數(shù)為75 mA D．輸電線的電流為10 mA 解析：　最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em＝nBωS＝100××100π×0.48 V＝480 V，A錯(cuò)；發(fā)電機(jī)的有效電動(dòng)勢(shì)是480 V，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2∶5，由＝，得輸電電壓是1 200 V，＝，線路電阻不計(jì)，U2＝U3，得＝，B錯(cuò)；燈泡正常發(fā)光時(shí)，P＝＝36 W。利用理想變壓器功率不變?cè)?，得發(fā)電機(jī)輸出功率P＝36 W，P＝U1I1，得電流表的讀數(shù)為75 mA，C對(duì)；由＝得I2＝30 mA，D錯(cuò)。 答案：　C 8