（通用版）高考物理一輪復習第十一章第2講變壓器、電能的輸送課時作業(yè)（含解析）.docx

變壓器、電能的輸送一、選擇題(本題共10小題，16題為單選題，710題為多選題)1(2018珠海模擬)如圖所示，一理想變壓器原線圈的匝數(shù)n11 100匝，副線圈的匝數(shù)n2220匝，交流電源的電壓u220sin(100t)V，R為負載電阻，電壓表、電流表均為理想電表，則下列說法中正確的是()A交流電的頻率為100 HzB電壓表的示數(shù)為44 VC電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)D變壓器的輸入功率大于輸出功率解析：B交流電的周期T s0.02 s，f50 Hz，故A項錯誤；原線圈的電壓U1220 V，則U244 V，故B項正確；原、副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比，因為n1n2，所以I1I2，即電流表A1示數(shù)小于電流表A2示數(shù)，故C項錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，故D項錯誤2(2018榆林模擬)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是101，電壓表和電流表均為理想電表，一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上從某時刻開始在原線圈接入電壓有效值為220 V的正弦交流電，并將開關接在1處，則下列判斷正確的是()A電壓表的示數(shù)為22 VB若滑動變阻器接入電路的阻值為10 ，則1 min內滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為1 452 JC若只將S從1撥到2，變壓器的輸入功率減小D若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，則兩電表示數(shù)均減小解析：B變壓器輸入電壓和輸出電壓之比為匝數(shù)之比，故輸出端電壓為 V22 V，但由于二極管具有單向導電性，從而使通過二極管的電壓有效值減小，由有效值的定義得T，得R兩端電壓的有效值U有效11 V，故電壓表示數(shù)一定小于22 V，故A項錯誤；接入電阻為10 ，則根據(jù)Wt可得，產(chǎn)生的熱量Q60 J1 452 J，故B項正確；若只將S從1撥到2，則輸入端線圈匝數(shù)減小，匝數(shù)比減小，則輸出電壓增大，輸出功率增大，故變壓器的輸入功率將增大，故C項錯誤；若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，接入電阻增大，則輸出端電流減小，但電壓表示數(shù)不變，故D項錯誤3圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n251，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光下列說法正確的是()A輸入電壓u的表達式u20sin (50t)VB只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光C只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W解析：D由圖乙知周期為0.02 s，因此輸入電壓的表達式u20sin (100t)V，A錯；只斷開S2，L1、L2兩端的電壓小于額定電壓，都不能正常發(fā)光，B錯；只斷開S2，負載電阻變大，功率變小，C錯；S1換接到2后，據(jù)P和得R消耗的功率為0.8 W，故選D.4(2018汕頭模擬)一理想變壓器電路如圖所示，兩組副線圈中所接的三個電阻都為R，原線圈接通交變電源后，三個線圈的電流有效值相等，則圖中三個線圈的匝數(shù)之比n1n2n3為()A914 B612C312 D321解析：C兩個副線圈的輸出功率為P2I2RI22R3I2R，根據(jù)輸入功率等于輸出功率有U1I3I2R，解得U13IR，兩個副線圈的電壓分別為U2IR，U3I2R，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，有n1n2n3U1U2U33IRIR2IR312，故C項正確，A、B、D項錯誤5鉗形電流測量儀的結構圖如圖所示，其鐵芯在捏緊扳手時會張開，可以在不切斷被測載流導線的情況下，通過內置線圈中的電流值I和匝數(shù)n獲知載流導線中的電流大小I0，則關于該鉗形電流測量儀的說法正確的是()A該測量儀可測量直流電的電流B載流導線中電流大小I0C若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，測量出的電流將小于實際電流D若將載流導線在鐵芯上多繞幾匝，鉗形電流測量儀的示數(shù)將變小解析：C鉗形電流測量儀實質上是一個升壓變壓器，只能測量交流電的電流，故A項錯誤；根據(jù)得載流導線中電流大小I0nI，故B項錯誤；若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導線中電流產(chǎn)生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內置線圈產(chǎn)生的感應電動勢減小，感應電流減小，則測量出的電流將小于實際電流，故C項正確；根據(jù)n1I1n2I2，知若將載流導線在鐵芯上多繞幾匝，即n1變大，I1、n2不變，則鉗形電流測量儀的示數(shù)I2將變大，故D項錯誤6如圖甲是遠距離輸電線路示意圖，圖乙是用戶端電壓隨時間變化的圖像，則()A發(fā)電機產(chǎn)生的交流電的頻率是100 HzB降壓變壓器輸出的電壓有效值是340 VC輸電線的電流僅由輸送功率決定D僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)，其他條件不變，輸電線上損失的功率減小解析：D由乙圖可知交流電的周期T0.02 s，則頻率f50 Hz，變壓器不改變交流電的周期與頻率，則A錯由乙圖可知Um340 V，有效值U340 V，則B錯輸電線的電流由輸送功率和輸送電壓共同決定，則C錯當僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)時，則輸電電壓增大，由PUI可知，輸電電流減小，再由PI2R可知輸電線上損失的功率減小，則D正確7如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，R120 ，R230 ，C為電容器已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則()A交流電的頻率為50 HzB原線圈輸入電壓的最大值為200 VC電阻R2的電功率約為6.67 WD通過R3的電流始終為零解析：AC根據(jù)變壓器原理可知原、副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02 s、頻率為50 Hz，A項正確；由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1 A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20 V，再根據(jù)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V，B項錯誤；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關系、并聯(lián)電路特點可知電阻R2的電流有效值為I A A，電阻R2的電功率為PI2R230 W6.67 W，C項正確；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D項錯誤8如圖甲所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n1n231，且分別接有阻值相同的電阻R1和R2，R1R2100 ，通過電阻R1瞬時電流如圖乙所示，則此時()A用電壓表測量交流電源電壓約為424 VB斷開開關K后，通過電阻R1的瞬時電流還是如圖乙所示C交流電源的功率為180 WDR1和R2消耗的功率之比為13解析：AC由，得，通過R1的電流有效值為I1 A A，通過R2的電流的有效值I2 A，副線圈兩端的電壓U2I2R2100 V90 V，原線圈兩端電壓U1270 V，而UU1I1R1300 V424 V，故A項正確；斷開開關K后，通過電阻R1的電流為0，故B項錯誤；交流電源的功率PUI1180 W，故C項正確；R1的消耗的功率P1IR118 W，R2消耗的功率P2IR2162 W，故D項錯誤9如圖所示，R1、R2、R3為完全相同的標準電阻甲、乙兩種情況下電阻R2、R3的功率均為P，且匝數(shù)比n1n2均為41，則()A圖甲中R1的功率為B圖甲中R1的功率為16PC圖乙中R1的功率為16PD圖乙中R1的功率為解析：BD設R2兩端電壓為U，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得線圈n1兩端的電壓為4U，根據(jù)P，R1兩端的電壓是R2兩端電壓的4倍，R2的功率為P，R1的功率為P116P，故A項錯誤、B項正確；R2、R3是完全相同的電阻，功率均為P，由PI2R知，副線圈電流為I，副線圈電壓均為U，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，有原線圈兩端電壓為4U，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，有4UI12P2UI，解得I1，R1的功率P1()2RI2RP，故C項錯誤、D項正確10(2018唐山模擬)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示發(fā)電機的輸出電壓為220 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()A.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解析：BD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U2U3，所以，故B正確，A、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，故D正確二、計算題(需寫出規(guī)范的解題步驟)11一個小型水力發(fā)電站發(fā)電機輸出交流電壓為500 V，輸出電功率為50 kW，用總電阻為3.0 的輸電線向遠處居民區(qū)供電求：(1)若直接采用500 V電壓輸電，這時居民獲得的電功率P1.(2)若采用高壓輸電，先將電壓升至5 000 V，到達用戶端再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供居民使用，不考慮變壓器的能量損失，求降壓變