《（江蘇專用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 第2講 變壓器 電能的輸送練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 第2講 變壓器 電能的輸送練習(xí)（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講　變壓器　電能的輸送 一、單項(xiàng)選擇題 1.普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流,通常要通過電流互感器來連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少,工作時(shí)電流為Iab,cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多,工作時(shí)電流為Icd,為了使電流表能正常工作,則(　　) A.ab接MN、cd接PQ,IabIcd C.ab接PQ、cd接MN,IabIcd 答案　B　高壓輸電線上的電流較大,測(cè)量時(shí)需把電流變小,即副線圈中的電流較小,由I1I2=n2n1可知n2較大,n1較小,所以ab接MN、cd接P

2、Q,Iab>Icd,選項(xiàng)B正確。 2.如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖,發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為I2。則(　　) A.用戶端的電壓為I1U1I2 B.輸電線上的電壓降為U C.理想變壓器的輸入功率為I12r D.輸電線路上損失的電功率為I1U 答案　A　因?yàn)镻入=P出,所以U1I1=U2I2,即U2=U1I1I2,選項(xiàng)A正確;輸電線上的電壓降為U線=U-U1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;理想變壓器的輸入功率P入=I1U1,輸電線路上損失的電功率P損=I12r,選項(xiàng)C

3、、D錯(cuò)誤。 3.(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202sinπtV的交流電源上,副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2􀏑1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是(　　) A.電壓表的示數(shù)為220V B.電流表的示數(shù)為2A C.原線圈的輸入功率為440W D.副線圈輸出交流電的周期為2s 答案　D　理想變壓器的原線圈接在u=2202sinπtV的交流電源上,原線圈兩端電壓的有效值U1=22022V=220V,根據(jù)U1􀏑U2=n1􀏑n2得副線圈兩端電壓的有效值U2=110V,

4、電壓表示數(shù)為110V,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;副線圈中電流I2=U2R=11055A=2A,據(jù)I1􀏑I2=n2􀏑n1得原線圈中電流I1=1A,電流表的示數(shù)為1A,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;原線圈的輸入功率P1=U1I1=220×1W=220W,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;原副線圈中交流電的頻率是相等的,副線圈輸出交流電的周期等于原線圈兩端交流電的周期T=2πω=2ππs=2s,故D項(xiàng)正確。 4.有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示,線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,C、D之間加上輸入電壓,轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中為交流電流表,為交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,C、D兩端接

5、正弦交流電源,變壓器可視為理想變壓器,則下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)R3不變,滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小 B.當(dāng)R3不變,滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小 C.當(dāng)P不動(dòng),滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小 D.當(dāng)P不動(dòng),滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變大 答案　A　當(dāng)R3不變,P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),nMN減小,由UCDUMN=nCDnMN,知UMN減小,則電壓表、電流表讀數(shù)均變小,A項(xiàng)正確;同理可知B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)P不動(dòng)時(shí),nMN不變,輸出電壓UMN不變,滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng),R3阻值變大,

6、根據(jù)串反并同,得電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小,C錯(cuò)誤;同理可知D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.(2018南京調(diào)研)圖示甲、乙電路輸入交變電流的電壓u相同,圖乙中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2,若要求甲、乙電路原線圈中電流i相同,則n1、n2、R1、R2應(yīng)滿足的關(guān)系是(　　) A.n1R1=n2R2 B.n2R1=n1R2 C.n12R1=n22R2 D.n22R1=n12R2 答案　D　甲圖中,i=UR1,在乙圖中,由變壓器變壓關(guān)系可知U2=n2n1U,i1i2=ii2=n2n1,又i2=n2n1UR2,故i=n2n1i2=n22n12UR2,所以有i=UR1=n22n12UR2,可

7、見n22R1=n12R2,D正確。 6.(2018南京、鹽城二模)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻R,原線圈一側(cè)接有電壓為220V的正弦交流電源,設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻R上消耗的功率之比為k,則(　　) A.U=110V B.U=440V C.k=14 D.k=4 答案　C　副線圈的電流為I2=UR,則原線圈的電流為I1=12I2=U2R,原線圈回路中的電阻的功率為P1=I12R=U24R;副線圈回路中的電阻的功率為P2=I22R=U2R,所以k=P1P2=14,C項(xiàng)正確。 7.(2018天

8、津理綜)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流,利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P,若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?2,則(　　) A.R消耗的功率變?yōu)?2P B.電壓表V的讀數(shù)為12U C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D.通過R的交變電流頻率不變 答案　B　根據(jù)公式Em=nBSω分析電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化情況;根據(jù)n1n2=U1U2=I2I1判斷原副線圈中電流電壓的變化情況,根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化;根據(jù)ω=2πn可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?2,則

9、角速度變?yōu)樵瓉淼?2,根據(jù)Em=nBSω可知電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為原來的12,根據(jù)U=Um2可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉淼?2,即原線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉淼?2,根據(jù)U1U2=n1n2可知副線圈的輸入電壓變?yōu)樵瓉淼?2,即電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?2,根據(jù)P=U2R可知R消耗的電功率變?yōu)?4P,故A錯(cuò)誤,B正確;副線圈中的電流為I2=12UR,即副線圈中電流變?yōu)樵瓉淼?2,根據(jù)I1I2=n2n1可知原線圈中的電流也變?yōu)樵瓉淼?2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)速減小為原來的12,則頻率變?yōu)樵瓉淼?2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、多項(xiàng)選擇題 8.(2018江蘇四市聯(lián)考)如圖所示,在某一輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器,

10、原、副線圈的匝數(shù)比分別為100∶1和1∶100,圖中a、b表示電壓表或電流表,已知電壓表的示數(shù)為22V,電流表的示數(shù)為1A,則(　　) A.a為電流表,b為電壓表 B.a為電壓表,b為電流表 C.線路輸送電功率是220kW D.輸電線路總電阻為22Ω 答案　BC　左側(cè)的互感器原線圈并聯(lián)在輸電線路上,測(cè)量的是輸電電壓,所以a為電壓表;右側(cè)的互感器原線圈串聯(lián)在輸電線路上,測(cè)量的是輸電電流,b為電流表,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;電壓表的示數(shù)為22V,根據(jù)變壓公式,U1U2=100,輸電電壓為U1=100×22V=2200V;電流表的示數(shù)為1A,根據(jù)變流公式,I1I2=n2n1=100,輸電電流I

11、1=100×1A=100A,線路輸送電功率為P=U1I1=220kW,選項(xiàng)C正確;根據(jù)題述條件,不能求出輸電線路總電阻,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,電池和交變電源的電動(dòng)勢(shì)都為6V,內(nèi)阻均不計(jì)。下列說法正確的是(　　) A.S與a接通的瞬間,R中無(wú)感應(yīng)電流 B.S與a接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為0 C.S與b接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為3V D.S與b接通穩(wěn)定后,原、副線圈中電流的頻率之比為2∶1 答案　BC　由理想變壓器的原理可知,當(dāng)S與a接通電流穩(wěn)定時(shí),由于通過原線圈與副線圈中的磁通量不發(fā)生變化,故在副線圈中無(wú)感應(yīng)電流,但在剛接通瞬間,副線圈兩

12、端的電壓不為零,R中有感應(yīng)電流,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;當(dāng)S與b接通穩(wěn)定后,原線圈中接有交變電流,由變壓器的匝數(shù)比可得副線圈兩端電壓為3V,C項(xiàng)正確;變壓器并不改變交變電流的頻率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.(2018如皋高三調(diào)研)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,、R和L分別是電壓表、定值電阻和電感線圈,D1、D2均為燈泡。已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化,下列說法正確的是(　　) A.電壓表示數(shù)為62.2V B.電壓u的表達(dá)式u=311sin100πtV C.僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)增大 D.僅增大電壓u的頻率,D1亮度不變,D2變暗 答案　BD　根據(jù)題圖乙

13、可知,原線圈電壓的最大值為311V,則有效值U1=3112V≈220V,根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比得n1n2=U1U2=51,解得U2=44V,所以電壓表示數(shù)為44V,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;原線圈電壓的最大值為311V,ω=2πT=100πrad/s,則電壓u的表達(dá)式u=311sin100πtV,故B項(xiàng)正確;原線圈電壓不變,原、副線圈匝數(shù)不變,僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)不變,則D1亮度不變,電感線圈通低頻阻高頻,則阻礙作用變大,所以D2變暗,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 11.(2018徐州模擬)如圖所示,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1,原線圈所接交變電壓u=252sin100πt(V)

14、,C為電容器,L為自感線圈,剛開始開關(guān)S斷開,下列說法正確的是(　　) A.開關(guān)閉合前,交流電壓表示數(shù)為12.5V B.開關(guān)閉合穩(wěn)定后,燈泡比閉合前暗 C.只增加交變電流的頻率,燈泡變亮D.只增加交變電流的頻率,電壓表讀數(shù)變大 答案　AB　根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等,電感線圈對(duì)交流電有阻礙作用,并且交流電的頻率越大,電感的阻礙作用就越大,再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論。由題可知,原線圈的電壓有效值為25V,根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知,開關(guān)閉合前,交流電壓表示數(shù),即副線圈兩側(cè)的電壓U2=n2n1U1=12×25V=12.5V,故A項(xiàng)正確;開關(guān)閉合后

15、燈泡與電容器并聯(lián),電路中的電流值增大,線圈對(duì)電路中電流的阻礙作用增大,則線圈上分擔(dān)的電壓增大,所以燈泡比閉合前暗,故B項(xiàng)正確;交流電的頻率越大,電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用就越大,所以電路的電流會(huì)減小,燈泡的亮度要變暗,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;交流電的頻率對(duì)變壓器的變壓關(guān)系沒有影響,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12.(2018宿遷模擬)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1,原線圈接入圖乙所示的正弦交變電流,電表均為理想電表。下列說法正確的有(　　) A.電壓表的示數(shù)為110V B.交變電流的頻率為50Hz C.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)變大 D.滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小

16、答案　BD　變壓器輸入電壓有效值U1=3112V=220V;副線圈兩端電壓U2=n2n1U1=12×220V=110V,則電壓表的示數(shù)小于110V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;交變電流的周期為0.02s,則頻率為50Hz,選項(xiàng)B正確;滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),R變小,副線圈電流變大,R0上的電壓變大,則電壓表示數(shù)變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí),R變大,則副線圈電流變小,初級(jí)電流變小,電流表示數(shù)變小,選項(xiàng)D正確。 13.(2018鎮(zhèn)江一模)如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=22∶5,電阻R1=R2=25Ω,D為理想二極管,原線圈接u=2202sin100πtV的交流電,則(　　)

17、 A.此交流電的頻率為100Hz B.電阻R1兩端的電壓為50V C.通過電阻R2的電流為2A D.變壓器的輸入功率為150W 答案　BCD　根據(jù)表達(dá)式可知ω=100π,根據(jù)ω=2πf得,交流電的頻率為f=ω2π=100π2πHz=50Hz,故A錯(cuò)誤;原線圈電壓有效值為U1=Um2=220V,則根據(jù)變壓器匝數(shù)比可得副線圈電壓為U2=n2n1U1=522×220V=50V,選項(xiàng)B正確;二極管具有單向?qū)щ娦?流過二極管中的交流電只有半個(gè)周期可以通過,根據(jù)電流的熱效應(yīng)得:U22R2·T2=U'2R2T,解得U'=252V,根據(jù)歐姆定律得通過R2的電流為IR2=U'R2=25225A=2A,故C項(xiàng)正確;電阻R1消耗功率為PR1=PR1=U22R1=50225W=100W,電阻R2消耗功率為PR2=IR22R2=IR22R2=2×25W=50W,則原線圈輸入功率為P=P1=PR1+PR2=100+50W=150W,故D項(xiàng)正確。 8