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2019年高考物理大二輪專題復習 考前增分練 選擇題部分 專練13 變壓器 交流電與遠距離輸電 1．一閉合矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，產(chǎn)生的感應電流如圖1所示，由圖可知(　　) 圖1 A．該交流電電流的有效值是5 A B．該交流電的頻率是20 Hz C．t＝0時刻線圈平面位于中性面 D．該交流電電流的瞬時表達式為i＝5cos 100πt(A) 答案　D 解析　由圖線知，交流電的最大值為5 A，A錯誤；該交流電的周期為0.02 s，頻率為50 Hz，B錯誤；t＝0時刻線圈平面位于垂直中性面，C錯誤；該交流電電流的瞬時表達式為i＝5cos 100πt(A)，D正確． 2．如圖2所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法錯誤的是(　　) 圖2 A．交流電b電壓的有效值為10 V B．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零 C．交流電a的瞬時值為u＝10sin 5πt(V) D．線圈先后兩次轉速之比為3∶2 答案　B 解析　由題圖可知TA∶TB＝2∶3，故ωA∶ωB＝3∶2，交流電最大值Um＝NBSω，故Uma∶Umb＝3∶2，故Umb＝Uma＝ V，所以交流電b電壓的有效值為 V＝10 V，故A正確；由題圖可知，t＝0時刻線圈均在中性面，穿過線圈的磁通量最大，故B錯誤；由題圖可知，交流電a的最大值為10 V，角速度為ω＝＝5π rad/s，所以交流電a的瞬時值為u＝10sin 5πt(V)，故C正確；由題圖可知TA∶TB＝2∶3，故nA∶nB＝3∶2，故D正確． 3．(xx廣東19)如圖3所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．P向下滑動時，燈L變亮 B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變 C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流變小 D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大 答案　BD 解析　由于理想變壓器輸入電壓U1不變，原、副線圈匝數(shù)不變，所以輸出電壓U2也不變，燈L亮度不隨P的滑動而改變，故選項A錯誤，選項B正確．P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，負載總電阻R總減小，由I2＝知，通過副線圈的電流I2增大，輸出功率P2＝U2I2增大，再由＝知輸入電流I1也增大，故選項C錯誤，D正確． 4．如圖4甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R＝10 Ω，其余電阻均不計，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法正確的是(　　) 圖4 A．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為55 V B．當單刀雙擲開關與a連接且t＝0.01 s時，電流表示數(shù)為零 C．當單刀雙擲開關由a撥向b時，原線圈的輸入功率增大 D．當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率為25 Hz 答案　AC 解析　根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，開關接a時副線圈的電壓為55 V，所以A正確．電流表示數(shù)為交變電流的有效值，不隨時間的變化而變化，所以B錯誤．當單刀雙擲開關由a撥向b時，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈的輸出電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大，所以C正確．變壓器不會改變交流電的頻率，應為50 Hz，所以D錯誤． 5．如圖5甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R1、R3為定值電阻，R2為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)，C為耐壓值為70 V的電容器，所有電表均為理想電表．下列判斷正確的是(　　) 圖5 A．當單刀雙擲開關與A連接，傳感器R2所在處溫度升高，A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)減小 B．當單刀雙擲開關與B連接，副線圈兩端電壓的頻率變?yōu)?5 Hz C．當單刀雙擲開關由A→B時，電容器C不會被擊穿 D．其他條件不變，單刀雙擲開關由A→B時，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍 答案　AC 解析　若傳感器R2所在處溫度升高，R2的阻值減小，根據(jù)歐姆定律知，副線圈的電流變大，所以原線圈電流跟著變大，即A1的示數(shù)變大，R2與R1并聯(lián)后的總電阻減小，故在副線圈中分的電壓減小，所以A2的示數(shù)減小，故A正確；交流電的頻率與匝數(shù)無關，不會發(fā)生變化，還是50 Hz，所以B錯誤；原線圈電壓最大值為220 V，當單刀雙擲開關由A→B時，匝數(shù)之比為5∶1，根據(jù)變壓規(guī)律可得副線圈電壓最大值為44 V，小于電容器的耐壓值，故電容器不會被擊穿，所以C正確；開關由A→B時，副線圈電壓U2變?yōu)樵瓉淼?倍，輸出功率P2＝變?yōu)樵瓉淼?倍，所以D錯誤． 6．如圖6甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關，定值電阻R＝10 Ω.從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是(　　) 圖6 A．當S與a連接后，理想電流表的示數(shù)為2.2 A B．當S與a連接后，t＝0.01 s時理想電流表示數(shù)為零 C．當S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍 D．當S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz 答案　AC 解析　由題圖乙知，原線圈的電壓u1＝220 V，當S與a連接后，根據(jù)變壓規(guī)律＝可得u2＝22 V，理想電流表的示數(shù)I2＝＝2.2 A，故A正確；電流表的示數(shù)對應交變電流的有效值，所以在t＝0.01 s時理想電流表示數(shù)不為零，故B錯誤；當S由a撥到b后，原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，可求副線圈電壓為44 V，是原來的2倍，根據(jù)功率P＝知，功率是原來的4倍，輸入功率等于輸出功率，所以C正確；交流電的頻率不會發(fā)生變化，由題圖乙知，頻率為50 Hz，所以D錯誤． 7．(xx四川1)如圖7所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖像，則(　　) 圖7 A．用戶用電器上交流電的頻率是100 Hz B．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500 V C．輸電線上的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定 D．當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小 答案　D 解析　由u－t圖像可知，交流電的周期T＝0.02 s，故頻率f＝＝50 Hz，選項A錯誤；交流電的電壓最大值Um＝500 V，故有效值U＝＝250 V，選項B錯誤；輸電線上的電流由降壓變壓器副線圈上的電阻和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定，選項C錯誤；當用戶用電器的總電阻增大時，副線圈上的電流減小，根據(jù)＝，原線圈(輸電線)上的電流減小，根據(jù)P＝IR得，輸電線損失的功率減小，選項D正確． 8．圖8甲為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，遠距離輸電線的總電阻為100 Ω.若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750 kW.下列說法中正確的有(　　) 圖8 A．用戶端交流電的頻率為50 Hz B．用戶端電壓為250 V C．輸電線中的電流為30 A D．輸電線中損耗功率為180 kW 答案　AC 解析　由題圖乙知交流電的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，所以A正確；升壓變壓器原線圈電壓U1＝250 V，根據(jù)變壓規(guī)律得副線圈電壓U2＝25 000 V，又輸入功率為750 kW，輸電線中電流I＝＝30 A，故C正確；輸電線上損耗電壓U＝IR＝3 000 V，降壓變壓器原線圈電壓U3＝U2－U＝22 000 V，根據(jù)變壓規(guī)律可得：用戶端電壓U4＝220 V，故B錯誤；輸電線損耗的功率P′＝I2R＝90 kW，故D錯誤．