2019年高考物理一輪復習 10-2變壓器電能的輸送同步檢測試題1(多選題)如圖351所示，在閉合鐵芯上繞著兩個線圈M和P，線圈P與電流表構成閉合回路若在t1至t2這段時間內，觀察到通過電流表的電流方向自上向下(即由c經電流表至d)，則可以判斷出線圈M兩端的電勢差uab隨時間t的變化情況可能是圖352中的()圖351A B C D圖352解析：對A圖uab不變，A表中無電流，對B圖uab均勻增大，由安培定則知，M中有向上增強的磁場，P中有向下增加的磁通量，又由楞次定律和安培定則知，A表中電流方向由d經電流表至c，故A、B錯，同理分析得C、D正確答案：CD2(多選題)圖353為遠距離高壓輸電的示意圖關于遠距離輸電，下列表述正確的是()圖353A增加輸電導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小電路的發(fā)熱損耗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解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗PI2R線，而R線，增大輸電線的橫截面積，輸電線的電阻減小，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A正確；由PUI來看，在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯誤；在輸電過程中，輸電電壓越高，對于安全和技術的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好，D正確答案：ABD3(多選題)xx山東卷圖354甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖轉換器將直流電壓轉換為圖354乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，V為交流電壓表當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5 000 V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體以下判斷正確的是()甲乙圖354A電壓表的示數(shù)等于5 VB電壓表的示數(shù)等于 VC實現(xiàn)點火的條件是1 000D實現(xiàn)點火的條件是1 000解析：電壓表示數(shù)為電壓有效值，由題圖乙可得U V，選項A錯誤，B正確；副線圈電壓峰值為5 000 V時，1 000，由于引發(fā)電火花的條件是副線圈電壓峰值大于5 000 V，故1 000，選項C正確，D錯誤答案：BC圖3554(多選題)如圖355所示，當導線MN沿無電阻的導軌做切割磁感線的運動時，電容器C被充電，上極板電勢高，MN的電阻為R，其他電阻不計，由此可推知導體MN的運動情況是()A向右勻速B向右加速C向右減速 D向左加速解析：當MN向右勻速運動時，產生恒定電流，穿過左邊線圈的磁通量不變，不會產生感應電動勢，電容器C不會被充電若MN向右減速，產生變弱的電流，由右手定則知，電流方向為MN，由安培定則知，在右邊線圈中有向下方向的磁場，在左邊線圈中有向上的磁通量且減弱，由楞次定律知，在左邊線圈中產生感應電動勢，使C上極板帶正電，所以C項正確，同理B項錯，D項對答案：CD5如圖356所示為四種亮度可調的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V40 W”當燈泡所消耗的功率都調至20 W時，哪種臺燈消耗的功率最小()ABCD圖356解析：臺燈的消耗功率是指包含燈泡和其他輔助器件的總功率由A、B、C、D四選項分析可知：C選項中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率(臺燈消耗功率)只有燈泡的功率20 W，而其他選項中，不論滑動變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動變阻器上總有功率損耗，臺燈的消耗功率都大于20 W故C選項正確答案：C圖3576xx四川自貢一診如圖357所示，M是一個小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1n2101，接線柱a、b接一正弦交變電源，電壓u311sin100t V變壓器右側部分為一火警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器(電阻隨溫度升高而減小)，R1為一定值電阻下列說法正確的是()A當R2所在處出現(xiàn)火警時，電阻R1的功率變小B當R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V2的示數(shù)變大C當R2所在處出現(xiàn)火警時，電流表A的示數(shù)變小D電壓表V1示數(shù)為22 V解析：當R2所在處出現(xiàn)火警時，阻值減小，變壓器輸出電流增大，輸出功率增大，電阻R1兩端電壓增大，電阻R1的功率變大，電壓表V2的示數(shù)變小，選項A、B錯誤；由輸入功率等于輸出功率可知，當R2所在處出現(xiàn)火警時，電流表A的示數(shù)變大，選項C錯誤；由變壓器變壓公式，變壓器輸出電壓為22 V，電壓表V1示數(shù)為22 V，選項D正確答案：DB組能力提升7(多選題)如圖358所示，導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導線c、d相接c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1n2101的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0.勻強磁場的磁感應強度為B，方向豎直向下，導體棒ab長為l(電阻不計)，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO以角速度勻速轉動如果滑動變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則()圖358A滑動變阻器上消耗的功率為P100I2RB變壓器原線圈兩端的電壓U110IRC取ab在環(huán)的最低端時t0，則導體棒ab中感應電流的表達式是iIsin tDab沿環(huán)轉動過程中受到的最大安培力FBIl解析：由于電流表示數(shù)為有效值，由可知I210I，故P100I2R，選項A正確；變壓器原線圈兩端電壓為U110IR100IR，選項B錯誤；從最低點開始計時，則導體棒中感應電流的瞬時值的表達式為iIcos t，選項C錯誤；導體棒中電流最大值為I，所以FBIl，選項D正確答案：AD8xx湖南高三聯(lián)考如圖359所示，水平銅盤半徑為r，置于磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，銅盤繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度做勻速圓周運動，銅盤的邊緣及中心處分別通過滑動變阻器R1與理想變壓器的原線圈相連，該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1，變壓器的副線圈與電阻為R2的負載相連，則()圖359A變壓器原線圈兩端的電壓為B若R1不變時，通過負載R2的電流強度為零C若R1不變時，變壓器的副線圈磁通量為零D若R1變化時，通過負載R2的電流強度為通過R1電流的解析：水平銅盤做勻速圓周運動，半徑切割磁感線產生恒定的感應電動勢相當于電源當R1不變時變壓器原線圈所加的是恒定電壓，副線圈中的磁通量一定，磁通量的變化量為零，故其輸出電壓為零，分析可知A、C錯，B對；當R1變化時，原線圈所加的不是交流電壓，其原、副線圈的電流關系不確定，故D錯答案：B9理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n110匝和n2100匝，副線圈接有1 000 的電阻，原線圈與電阻不計的導線構成閉合回路，其中圓形區(qū)域的面積為S m2.在該圓形區(qū)域內有如圖3510所示的按正弦規(guī)律變化的磁場垂直穿過，則內阻不計的電流表的示數(shù)為(提示：BB0sint，則B0cost)()圖3510A14.1 A B0.14 AC1.41 A D2.00 A解析：U1SB0cost，由圖象中讀出B0和，代入得U120cost V，副線圈中U2的有效值為100 V，I20.1 A根據(jù)得I1 A.答案：C圖351110(多選題)xx江蘇常州模擬如圖3511所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是101，原線圈輸入交變電壓u100sin50t(V)，在副線圈中串接有理想電流表和定值電阻R，電容器并聯(lián)在電阻R兩端，電阻阻值R10 ，關于電路分析，下列說法中正確的是()A電流表示數(shù)是1 AB電流表示數(shù)是 AC電阻R消耗的電功率為10 WD電容器的耐壓值至少是10 V解析：由變壓公式，副線圈輸出電壓為10 V，由于交變電流可以通過并聯(lián)在電阻R兩端的電容器，所以不能應用歐姆定律計算電流表示數(shù)，選項A、B錯誤；電阻R消耗的電功率為P100/10 W10 W，選項C正確；副線圈輸出電壓最大值為10 V，電容器的耐壓值至少是10 V，選項D正確答案：CD11發(fā)電機的端電壓為220 V，輸出功率為44 kW，輸電導線的電阻為0.2 ，如果用原、副線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓解析：(1)線路圖如圖3512所示圖3512(2)升壓變壓器副線圈的輸出電壓為U2U1220 V2 200 V.升壓變壓器副線圈輸出電流為I2I1，升壓變壓器原線圈輸入電流由PI1U1，得I1A200 A，所以I2I120 A.輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為URI2R200.2 V4 V，PRIR2020.2 W80 W0.08 kW.加到降壓變壓器的原線圈上的輸入電流和電壓為I3I220 A，U3U2UR2 200 V4 V2 196 V.降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為U42 196 V219.6 V，I4I31020 A200 A，用戶得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為URI1R2000.2 V40 V.用戶得到的電壓UU1UR220 V40 V180 V.用戶得到的功率為PI1U200180 W36 kW.答案：(1)如圖3511所示(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V12三峽水利電力樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的一項重大舉措，又是全世界已建、在建的最大規(guī)模的水利樞紐工程樞紐控制流域面積1.0106 km2，占長江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q4.511011m3.水利樞紐的主要任務包括防洪、發(fā)電、航運三方面在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺，總裝機容量(指26臺發(fā)電機組同時工作時的總發(fā)電功率)為P1.82107 kW，年平均發(fā)電量約為W8.401010kWh.該工程已于xx年全部竣工，成為“西電東送”的中部通道，主要向華中、華東電網供電，以緩解這兩個地區(qū)的用電緊張局面閱讀上述材料，解答以下問題(水的密度1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)：(1)如果三峽電站上、下游水位差按H100 m計算，試推導三峽電站將水流的勢能轉化為電能的效率的表達式，并計算效率的數(shù)值；(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電，要達到年發(fā)電量的要求，每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，輸電功率為P14.5106 kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U500 kV，而發(fā)電機輸出的電壓為U018 kV，要使輸電線上損耗的功率為輸電總功率的5%，求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻解析：(1)電站將水流的勢能轉化為電能的效率的表達式：代入數(shù)據(jù)，得100%67.1 %.(2)根據(jù)公式P得t天192.3天(3)升壓變壓器的變壓比輸電線中的電流IA9.0103A輸電線上損耗的電功率P損50%P1I2R線輸電線路的總電阻R線 2.78 .答案：(1)67.1%(2)192.3天(3)92502.78 C組難點突破13如圖3513所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計，則當開關S閉合時()圖3513A交流電壓表V1和V2的示數(shù)一定都變小B交流電壓表只有V2的示數(shù)變小C交流電流表A1、A2和A3的示數(shù)一定都變大D只有A1的示數(shù)變大解析：閉合S時，輸出電路電阻減小，副線圈中電流增大，V1示數(shù)不變，A2示數(shù)變大，則A1示數(shù)也變大，由于V1示數(shù)不變，A2示數(shù)變大，則V2示數(shù)變小，A3示數(shù)變小答案：B