2022年高考物理總復(fù)習 第11章 第2課時 變壓器 電能的輸送課時作業(yè)（含解析）一、單項選擇題1.(xx·莆田質(zhì)檢)如圖1所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù) n11 000匝，副線圈匝數(shù)n2200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u220sin 100t V副線圈中接一電動機，電阻為11 ，電流表A2示數(shù)為1 A電表對電路的影響忽略不計，則()圖1A此交流電的頻率為100 HzB電壓表示數(shù)為220 VC電流表A1示數(shù)為5 AD此電動機輸出功率為33 W【答案】D【解析】由2f得交流電的頻率為50 Hz，故A錯誤；電壓表、電流表測量所得的是交變電流的有效值，故電壓表讀數(shù)為220 V，故B錯誤；由可知I1I20.2 A，故C錯誤；由P出P入P熱U1I1IR33 W，故D正確2(xx·廣州模擬)圖2是遠距離輸電的示意圖，下列說法正確的是()圖2Aa是升壓變壓器，b是降壓變壓器Ba是降壓變壓器，b是升壓變壓器Ca的輸出電壓等于b的輸入電壓Da的輸出電壓等于輸電線上損失的電壓【答案】A【解析】遠距離輸電先升壓，再降壓，選項A正確，B錯誤；由于輸電線有電壓損失，故a的輸出電壓等于b的輸入電壓與損失的電壓之和，選項C、D均錯3(xx·湖南十校聯(lián)考)如圖3所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311sin 314t V的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(R2的阻值隨溫度升高而減小)，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3為一定值電阻當傳感器R2所在位置處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是()圖3AA1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大BA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大CV1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大DV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小【答案】D【解析】當傳感器R2所在位置處出現(xiàn)火警時，溫度升高，R2的阻值減小，副線圈負載總電阻減小，故電流增大，所以電壓表V2的示數(shù)減小，A2的示數(shù)減小，輸出功率增大，故輸入功率增大，而V1的示數(shù)不變，所以A1的示數(shù)增大，D正確二、雙項選擇題4(xx·肇慶一模)如圖4所示，一只理想變壓器原線圈與頻率為50 Hz的正弦交流電源相連，兩個阻值均為20 的電阻串聯(lián)后接在副線圈的兩端圖中電流表、電壓表均為理想交流電表，原、副線圈匝數(shù)分別為200匝和100匝，電壓表的示數(shù)為5 V則()圖4A電流表的讀數(shù)為0.5 AB流過電阻的交流電的頻率為100 HzC變壓器原線圈兩端電壓的最大值為20 VD交流電源的輸出功率為2.5 W【答案】CD【解析】本題考查變壓器的工作原理及其基本關(guān)系，意在考查考生對變壓器的工作原理的理解理想變壓器原、副線圈中交流電的頻率相同，故流過電阻的交流電的頻率為50 Hz，B項錯；原線圈和副線圈的匝數(shù)比，I20.25 A，解得I10.125 A，A項錯；交流電源的輸出功率為2.5 W，D項正確；根據(jù)可得變壓器原線圈兩端電壓U120 V，故變壓器原線圈兩端電壓的最大值為20 V，C項正確5理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，以下說法中正確的是()A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是101B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為101D正常工作時，原、副線圈的輸入、輸出功率之比為11【答案】BD【解析】對于理想變壓器，原、副線圈每一匝的磁通量均相等，且變化率也相同，A、C錯，B對正常工作時，原、副線圈的輸入、輸出功率相同，為11，D對6如圖5是手機的充電器的內(nèi)部電路核心部分的簡化模型，將變壓器和二極管都當做理想元件，已知變壓器的原副線圈匝數(shù)比為201，A、B端輸入電壓為U1220·sin 100t(V)，對于輸出端CD(OD為副線圈的中心抽頭)()圖5A輸出電壓的有效值為11 VB輸出電壓的有效值為5.5 VCCD端的輸出功率和AB端輸入功率之比為12DCD端的輸出功率和AB端輸入功率之比為11【答案】BD【解析】本題考查變壓器的知識，意在考查學生交變電流的有效值以及變壓器輸入功率與輸出功率之間的關(guān)系由于OD為副線圈的中心抽頭，則AB與CD線圈匝數(shù)之比為401，線圈CD間電壓最大值為 V，而本題中的兩個二極管相當于把CD之間的交流電壓的負半部分對稱地變?yōu)檎氩糠郑@樣交變電流就全部變?yōu)檎?，且周期為原來的一半，因而有效值?.5 V，選項A錯誤，選項B正確變壓器AB端的輸入功率等于CD端的輸出功率，選項C錯誤，選項D正確7如圖6所示為遠距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠距離輸電，下列表述正確的是()圖6A減小輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路發(fā)熱損耗的C在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好【答案】BD【解析】導(dǎo)線的橫截面積越大，導(dǎo)線的電阻越小，電能損失也就越小，A錯；在輸送功率一定的前提下，提高輸電電壓U，由I知，能減小電流I，從而減小發(fā)熱損耗，B對；若輸送電壓一定，由I知，輸送的電功率P越大，I越大，發(fā)熱損耗就越多，C錯；高壓輸電時要綜合考慮材料成本、技術(shù)、經(jīng)濟性等各種因素，不是電壓越高越好，D對8.如圖7原線圈2 200匝，副線圈440匝的理想變壓器，副線圈上接有一個100 的負載電阻，原線圈通過單刀雙擲開關(guān)與直流或交流電源相連，直流電源輸出電壓50 V，交流電源輸出電壓u50sin 100t(V)，則下列判斷正確的是()圖7AS接a時，電流表的示數(shù)為0.1 ABS接b時，電流表的示數(shù)為0.07 ACS接b時，電阻消耗的功率為0.5 WDS接b時，流過電阻的電流頻率為50 Hz【答案】BC【解析】本題考查變壓器的規(guī)律，意在考查學生對變壓器原理的理解原線圈接直流電源時，由于原線圈中的電流恒定，穿過副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電流表示數(shù)為零，A錯；接交流電源時，副線圈的電壓u2u10sin 100t(V)，所以電流表的示數(shù)為 A0.07 A，B對；電阻消耗的功率為W0.5 W，C對；變壓器不改變電流的頻率，流過電阻的電流頻率為 Hz50 Hz，D錯9某小型水電站的電能輸送示意圖如圖示發(fā)電機的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則()圖8A.>B.<C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率【答案】AD【解析】根據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U2>U3，所以>，A正確，B、C不正確；升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確10.xx年入春以來，云南省部分地區(qū)出現(xiàn)嚴重旱情，導(dǎo)致大面積農(nóng)作物受災(zāi)，大量群眾飲水困難目前旱情仍在繼續(xù)為幫助災(zāi)區(qū)抗旱，電力部門加大了對災(zāi)區(qū)的電力供應(yīng)如圖9所示，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻、變壓器不變，若發(fā)電廠增大輸出功率，則下列說法正確的是()圖9A升壓變壓器的輸出電壓不變B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例減小【答案】AC【解析】本題考查交流電的知識，意在考查考生對變壓器原理、遠距離輸電的了解發(fā)電廠的輸出電壓不變，則升壓變壓器的輸出電壓不變，A對；發(fā)電廠輸出功率增大，則輸電線中電流增大，導(dǎo)線上損耗功率和損耗電壓增大，降壓變壓器的輸入、輸出電壓減小，B錯，C對；輸電線上損耗的功率與總功率的比值為，該比值隨電流的增大而增大，D項錯三、非選擇題11如圖10甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖10乙是原線圈兩端所加的電壓隨時間變化的關(guān)系圖象，已知原、副線圈的匝數(shù)比為101，電流表A2的示數(shù)為2 A，開關(guān)S斷開，求：圖10(1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)；(2)將開關(guān)S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況【答案】(1)40 W20 V(2)A1示數(shù)增大A2示數(shù)增大V示數(shù)不變【解析】(1)由題圖乙可知輸入電壓的有效值U1200 V由得U220 V變壓器的輸入功率P1等于輸出電功率P2故P1P2U2I220×2 W40 W.(2)將S閉合，U2不變，即電壓表示數(shù)不變；由于負載增多，負載總電阻減小，電流表A2的示數(shù)增大；副線圈的輸出功率增大，原線圈的輸入功率隨之增大，電流表A1的示數(shù)增大12某小型實驗水電站輸出功率是20 kW，輸電線總電阻為6 .(1)若采用380 V輸電，求輸電線路損耗的功率；(2)若改用5 000 V高壓輸電，用戶端利用n1n2221 的變壓器降壓，求用戶得到的電壓【答案】(1)16.62 kW(2)226.18 V【解析】(1)輸電線上的電流為I A52.63 A輸電線路損耗的功率為P損I2R52.632×6 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流為I A4 A用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U1UIR(5 0004×6) V4 976 V根據(jù)，用戶得到的電壓為U2U1×4 976 V226.18 V.