【步步高】2014高考物理大一輪復(fù)習(xí) 10.2 變壓器 電能的輸送.doc

10.2變壓器 電能的輸送1. 如圖1021所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為101，R120 ，R210 ，C為電容器，原線圈所加電壓u220sin (100t) V下列說法正確的是 ()圖1021A通過電阻R3的電流始終為零B副線圈兩端交變電壓的頻率為50 HzC電阻R2的電功率為48.4 WD原副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為101解析在交流電路中電容器能夠通交流，所以A錯誤；變壓器能夠改變交流電壓，但是不能變頻，因此B正確；根據(jù)得到U222 V，所以電阻R2的電功率為P248.4 W，C正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得到原、副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為11，D錯誤答案BC2如圖1022所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n11 100匝，副線圈匝數(shù)n2220匝，交流電源的電壓u220sin 100t(V)，電阻R44 ，電壓表、電流表為理想電表，則下列說法錯誤的是()圖1022A交流電的頻率為50 HzB電流表 的示數(shù)為0.2 AC電流表 的示數(shù)為 AD電壓表的示數(shù)為44 V解析由交流電源的電壓瞬時值表達(dá)式可知，100 rad/s，所以頻率f50 Hz，A項說法正確；理想變壓器的電壓比等于線圈匝數(shù)比，即，其中原線圈電壓的有效值U1220 V，U2U144 V，故D項說法正確；I21 A，故C項說法錯誤；由電流比與線圈匝數(shù)成反比，即，所以I1I20.2 A，故B項說法正確綜上所述，說法錯誤的是C項答案C3如圖1023所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S0.5 m2，線框電阻不計線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 V,60 W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 A，下列說法正確的是()圖1023A圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零B線框中產(chǎn)生交變電壓的表達(dá)式為u500sin (200t) VC變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5011D允許變壓器輸出的最大功率為2 200 W解析圖示位置穿過線框的磁通量最大，但由于沒有邊切割磁感線，所以無感應(yīng)電動勢磁通量的變化率為零，A選項錯誤；線框中交變電壓uNBSsin t500sin (200t) V，B選項正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)之比，C選項錯誤；變壓器輸出的最大功率等于輸入的最大功率PUI50010 W5 000 W，D選項錯誤答案B4如圖1024所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點(diǎn)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(dǎo)線c、d相接c、d兩個端點(diǎn)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)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(zhuǎn)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1024A滑動變阻器上消耗的功率為P10I2RB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(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是iIsin tDab沿環(huán)轉(zhuǎn)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錯誤；變壓器原線圈兩端電壓為U110IR100IR，選項B錯誤；從最低點(diǎn)開始計時，則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的瞬時值的表達(dá)式為iIcos t，選項C錯誤；導(dǎo)體棒中電流最大值為I，所以FBIl，選項D正確答案D5如圖1025甲所示，原線圈所加交流電壓按圖1025乙所示規(guī)律變化，通過一臺降壓變壓器給照明電路供電，照明電路連接導(dǎo)線的總電阻R0.5 ，若用戶端能使55盞“220 V,40 W”的電燈正常發(fā)光則()圖1025A副線圈中的電流為10 AB原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u11 000sin (100t) VC原線圈輸入的總功率為2 200 WD降壓變壓器的匝數(shù)比為n1n2409解析每盞燈泡正常發(fā)光時的電流I0 A，燈泡正常發(fā)光時，副線圈電流I2NI010 A，A項正確；根據(jù)圖像，原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u11 414sin (100t) V，B項錯誤；照明電路連接導(dǎo)線損失的功率為50 W，所以原線圈輸入的總功率為2 250 W，C項錯誤；副線圈兩端電壓U2U0I2R225 V，所以，D項正確答案AD圖10266. 如圖1026所示，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個圓環(huán)形的閉合鐵芯上，輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動變阻器，移動滑動觸頭P的位置，可改變副線圈的匝數(shù)，變阻器的滑動觸頭標(biāo)記為Q，則 ()A只將Q向下移動時，燈泡的亮度變大B只將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大C只將P沿順時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大D只提高輸入端的電壓U時，電流表的讀數(shù)變大解析將Q向下移動時，R阻值增大電路中電阻增大，電流減小，故B項錯誤；由于副線圈上電壓不變，電燈兩端的電壓不變，功率不變，亮度不變，故A項錯將P沿順時針方向移動時副線圈匝數(shù)減少，電壓減小，電流減小，故C項錯提高輸入端的電壓時，副線圈上電壓增大，電流增大，故D項正確答案D7如圖1027所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，b是原線圈的中心軸頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為u1220sin 100t(V)，則()圖1027A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為22 VB當(dāng)t s時，c、d間的電壓瞬時值為110 VC單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流表 的示數(shù)均變小D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓表和電流表的示數(shù)均變小解析當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，副線圈輸出電壓為22 V，電壓表的示數(shù)為22 V，選項A正確；當(dāng)t s時，c、d間的電壓瞬時值為u1220sin V220sin V110 V，選項B錯誤；單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變小，選項C錯誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為51，電壓表示數(shù)變?yōu)?4 V，電壓表和電流表的示數(shù)均變大，選項D錯誤答案A8如圖1028甲所示，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接上一個正弦交變電源，電壓隨時間變化規(guī)律如圖1028乙所示變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，R1為一定值電阻下列說法中正確的是()圖1028A電壓表示數(shù)為22 VB當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時，電壓表的示數(shù)減小C當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時，電流表的示數(shù)減小D當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時，電阻R1的功率變小解析本題考查交變電流和變壓器原理由圖像可知交變電流的電壓有效值為220 V，因為原副線圈的匝數(shù)比為101，故變壓器副線圈的輸出電壓為22 V，而電壓表測的是R2兩端的電壓，所以小于22 V，故A錯誤；當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火災(zāi)時，熱敏電阻R2的阻值隨溫度升高而減小，變壓器的輸出電壓不變，熱敏電阻與定值電阻R1分壓，故R2的分壓減小，電壓表示數(shù)變小，B正確；R2減小時，變壓器的負(fù)載電阻減小，電流增大，則原線圈的電流也增大，所以電流表的示數(shù)增大，C錯誤；由于負(fù)載電路的電流增大，電阻R1消耗的功率也增大，故D也錯誤答案B9圖1029是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，下列說法正確的是 ()圖1029Aa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解析遠(yuǎn)距離輸電先升壓，再降壓，選項A正確而B錯誤；由電線有電壓損失，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均錯答案A10如圖10210為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是()圖10210A增加輸電導(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小電路的發(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，可減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A項正確；由PUI來看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B項正確；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項錯誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因為電壓越高，對于安全和技術(shù)的要求越高，D項正確答案ABD11某小型水電站的電能輸送示意圖如圖10211所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u220sin (100t) V，降壓變壓器的副線圈與阻值R011 的電阻組成閉合電路若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是()圖10211A通過R0電流的有效值是20 AB降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為41C升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率解析降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為220 V，負(fù)載電阻為11 ，所以通過R0電流的有效值是20 A，選項A正確；降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為41，選項B正確；升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓加上輸電線上損失的電壓，選項C錯誤；升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上的功率，選項D正確答案ABD12圖10212甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖像如圖10212乙所示，若只在ce間接一只Rce400 的電阻，或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.圖10212(1)請寫出原