10.2變壓器電能的輸送—2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)檢測(cè)

1、10.2變壓器電能的輸送A 組題組一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用1. （單選）如圖10-2-21所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20： 1,兩個(gè) 標(biāo)有“ 12V, 6W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端.當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí), 原線圈電路中電壓表和電流表（可視為理想的）的示數(shù)分別是（）.5 / 10圖 10-2-21A. 120 V,0.10 AB. 240 V,0.025 AC. 120V0.05 AD. 240 V,0.05 A解析副線圈電壓咕沙，由#綁X240V,副線圈中電流卷=2X令A(yù)=1A,由=牛得/i=0.05 A.答案D2. （多選）在繞制變壓器時(shí)，某人將兩個(gè)線圈誤繞在如圖10-2-22

2、所示的變壓 器鐵芯的左右兩個(gè)臂上，當(dāng)通以交流電時(shí)，每個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半 通過(guò)另一個(gè)線圈，而另一半則通過(guò)中間的臂，已知線圈1和2的匝數(shù)比為2 ： 1,在不接負(fù)載的情況下（）.圖 10-2-22A. 當(dāng)線圈1輸入電壓為220 V時(shí)，線圈2輸岀電壓為110 VB. 當(dāng)線圈1輸入電壓為220 V時(shí)，線圈2輸出電圧為55 V 解析 當(dāng)線圈1接220 V的交流電壓時(shí)，設(shè)穿過(guò)線圈1的磁通量為0,依題 意則穿過(guò)線圈2的磁通量為孚，若線圈1的匝數(shù)為心則線圈2的匝數(shù)為殳C.當(dāng)線圈2輸入電壓為110V時(shí),線圈1輸出電壓為220 VD.當(dāng)線圈2輸入電壓為110 V時(shí),線圈1輸出電壓為110 VA011TJ,

3、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得5=煜,5=切晉去整理得5=于=55V.當(dāng)線圈2接110 V的交流電壓時(shí)，設(shè)穿過(guò)線圈2的磁通量為O,則穿 過(guò)線圈1的磁通量為等，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：Ui=鄉(xiāng)邕廠，1 y=nX-X-9 整理得 3 =u2f =110 V,選項(xiàng) B、D 正確答案BD3. （單選）用220 V的正弦交流電通過(guò)理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸岀電壓是110V,通過(guò)負(fù)載的電流圖象如圖10-2-23所示，貝IJA. 變壓器輸入功率約為3.9 WB. 輸出電壓的最大值是110VC. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1 : 2D. 負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式=0.05 sin（100 tt/+A解析 由題意知：

4、f/i=220V, 5=110 V,所以說(shuō)=*=2 : 1, 5m=110 2V,選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤.由圖象可知：/2m=O.O5A, 7=0.02 s,則負(fù)載電流的 表達(dá)式為/ = 0.05 sin（100 tiOA,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.變壓器的輸入功率P=PHh答案A110W39W,選項(xiàng)A正確.4. （單選）如圖10-2-24所示，匝數(shù)為50匝的矩形閉合導(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(chǎng)中，線框面積S=0.5 m2,線框電阻 不計(jì).線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度o=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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)

5、光，熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10A,下列說(shuō)法正確的是（）.熔斷器圖 10-2-24A. 在圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B. 線框中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為25（h/2 VC. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25： 22D. 允許變壓器輸出的最大功率為1 000 W解析在圖示位置線框和磁感線垂直，磁通量最大，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值NBS3=25giV,其有效值E=Em=250 V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；燈泡能正常發(fā)光，則電壓5= 220 V,由肖=尋，可知變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25 : 22,選項(xiàng)C正 確；熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10A,即/i =

6、10A, P| = 3/i=250X 10W= 2500W,因此變壓器允許輸出的最大功率為2 500W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案C題組二理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析5. （單選）如圖10-2-25所示的電路中，有一自耦變壓器，左側(cè)并聯(lián)一只理想 電壓表W后接在穩(wěn)定的交流電源上；右側(cè)串聯(lián)燈泡L和滑動(dòng)變阻器R, R上 并聯(lián)一只理想電壓表V2.下列說(shuō)法中正確的是（）.圖 10-2-25A.滑片P向下滑動(dòng)時(shí),Vi示數(shù)變大，V2示數(shù)變小B.若F不動(dòng),滑片P向下滑動(dòng)時(shí),燈泡消耗的功率變小C.滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí),Vi、V?的示數(shù)均變小D.滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí),燈泡消耗的功率變大解析 若F不動(dòng)，滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中

7、的電阻變大,則副線圈回路中總電阻變大，則回路中電流減小，燈泡兩端電壓減小，功率變小，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，V2的示數(shù)變大，而原線圈兩端電壓不變,則A錯(cuò)誤；B正確；若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)可 知原線圈兩端電壓不變，電壓表W示數(shù)不變，副線圈兩端電壓減小，則副線圈回路中電流變小，燈泡L消耗的功率減小，電壓表V2的示數(shù)變小，C、D錯(cuò)誤.答案B6. （多選）如圖10-2-26中所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1, h 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=10Q, 其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、兩端加上如圖乙所示的交變電 壓，則下列說(shuō)法

8、中正確的是（）.圖 10226A. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22 VB. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與。連接，且f=0.01s時(shí)，電流表示數(shù)為零C. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)曲撥向方時(shí)，原線圈的輸入功率變大D. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)山。撥向b時(shí)，副線圈輸岀電壓的頻率變?yōu)?5 Hz解析原線圈輸入電壓的有效值為3 = 220 V,當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與連接時(shí)，（/2=22V, A選項(xiàng)正確；當(dāng)/=0.01s時(shí)，電流表示數(shù)不為零,圖 10-2-28A. 只將Si從1撥向2時(shí)，電流表示數(shù)變小B. 只將S?從3撥向4時(shí)，電流表示數(shù)變大C. 只將R的滑片上移，心的電功率變大D. 只將R的滑片上移，忌的電功率減小解析 只將S從1

9、撥向2時(shí)，輸出電壓升高，輸出功率增大，電流表示數(shù)變 大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只將S2從3撥向4時(shí)，輸出電壓降低，輸出功率減小，電 流表示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只將R的滑片上移，/?接入回路的電阻變大， 心中電流減小，心的電功率變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.答案D題組三遠(yuǎn)距離輸電9. （多選）如圖10-2-29所示，一交流發(fā)電機(jī)經(jīng)升壓變壓器向遠(yuǎn)處用戶輸電， 因某種原因發(fā)電機(jī)輸出電壓增大，設(shè)輸電線的電阻和用戶負(fù)載均不變（設(shè)用 戶負(fù)載為純電阻），電流表和電壓表為理想交流電表，貝9（）.圖 10-2-29A. 電流表示數(shù)增大B. 電壓表示數(shù)增大C. 輸電線上消耗的電功率減小D. 輸電線上消耗的電功率增大解析 副線圈

10、輸出電壓增大，輸電線和用戶負(fù)載為兩電阻串聯(lián)，電流增大， 輸電線電阻消耗功率增大，由理想變壓器電流關(guān)系得，原線圈中電流增大， ABD選項(xiàng)正確.答案ABD10. （單選）如圖10-2-30所示為重慶某中學(xué)教學(xué)區(qū)供電示意圖，供電部門通過(guò) 理想變壓器原線圈A、B端送電，虛線框內(nèi)表示教學(xué)區(qū)內(nèi)各教室的照明電路.已 知變壓器副線圈C、D兩端距教學(xué)區(qū)輸入端E、F距離較遠(yuǎn)，電路之間輸電 線電阻不能忽略，設(shè)定A、B端輸入電壓一定，則以下說(shuō)法正確的是（）.15 U f |I圖 10-2-30A. 如果教學(xué)區(qū)同時(shí)使用的電燈減少，A、B端輸入功率仍不變B. C、D端電壓一定為220 VC. E、F端電壓一定為220 V

11、D. 教學(xué)區(qū)內(nèi)同時(shí)使用的電燈越多，E、F端輸入電壓越低解析使用的電燈減少時(shí)，輸電線與照明電路的總電阻j j 2變大，副線圈兩端電壓5不變，故卩出=六變小，又岀，所以A、B端輸入功率變小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于輸電線電阻的分壓，要保證教室內(nèi)照明燈 正常工作，則應(yīng)有Ucd220 V；而（/味會(huì)因?yàn)槭褂玫碾姛魯?shù)量不同而獲得不 同電壓，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)使用的電燈越多時(shí)，輸電線上損失的電壓就越多， EF端輸入的電壓就越低，D項(xiàng)正確.答案D11. （多選）如圖10-2-31所示，某變電站用10kV的高壓向10km外的小區(qū)供 電，輸送的電功率為200 kW.現(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過(guò)輸送電功 率的2%,下列

12、不同規(guī)格的輸電線中，符合要求的是（）.I.IIII!變電站丨1小區(qū)丨II圖 10-2-31選項(xiàng)型號(hào)千米電阻（G/km）ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD 100/C0.3DDYD 150/C0.2解析 由P=UI解得輸電電流/=P/t/=20A.輸電線路上損耗的功率不超過(guò) P線=200 kWX2%=4kW,由P 尸R解得R=10Q.由于輸電線長(zhǎng)度需要20 km,所以可以選擇千米電阻0.5 dkm以下的型號(hào)DYD 100/C或型號(hào) DYD 150/C,符合要求的是選項(xiàng)C、D.答案CDB 紐12. (多選)如圖10-2-32所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1 ： 10,接 線柱a

13、、b接在電壓為“=22邁sin(100M)V的交流電源上，Ri為定值電阻， 其阻值為100 2,心為用半導(dǎo)體熱敬材料制成的傳感器.下列說(shuō)法中正確的 是()B. 戶計(jì)6 s時(shí)，電壓表的讀數(shù)為220VC. 當(dāng)心的溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大D. 在1分鐘內(nèi)電阻Ri上產(chǎn)生的熱量為2 904J解析 根據(jù)“=22siii(100M)V,知/=s時(shí)，a、b兩點(diǎn)間電壓的瞬時(shí)值 為11邁V,所以A錯(cuò).根據(jù)律=魯可知，電壓表示數(shù)5瓷誓=220 V, 所以B正確.在原副線圈匝數(shù)比不變時(shí)，變壓器輸入電壓決定輸出電壓，知 輸出電壓不變，溫度升高，心變小，心、心并聯(lián)，總阻值也變小，輸出電流 變大，由=可知

14、輸入電流也變大，C正確.電阻鳥(niǎo)上在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的 r y 2熱量0=7=29O4OJ,所以D錯(cuò).答案BC13. （多選）如圖10-2-33屮所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5 ： 1,心 = 30Q, /?2=60Q,心=20Q,已知開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，通過(guò)用的正弦交流電如 圖乙所示，則開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后（）.圖 10-2-33A. 原線圈輸入交流電的頻率為0.02 HzB. 原線圈輸入電壓的最大值為30詠 VC. 電流表示數(shù)為羊AD. 心消耗的功率為14.4 W解析 根據(jù)理想變壓器原理可知原、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錯(cuò)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由圖乙可知通過(guò)

15、凡的電 流最大值為/m=l A，根據(jù)歐姆定律可知，D兩端的最大電壓為Un=30V, 通過(guò)計(jì)算得副線圈兩端的最大電壓為60 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300 V, B錯(cuò)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi) 后，原、副線圈上的電壓不變，故流過(guò)用的電流的最大值為黑用=1.2 A, 而電流表測(cè)的是電流的有效值，故電流表示數(shù)為斗C正確；由凡=尸忌 得心消耗的功率為14.4 W, D正確.答案CD14. （單選）如圖10-2-34所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為 ：1, 原線圈接正弦交流電，電壓為“=U）cos 100M（V）,副線圈接有一個(gè)交流電流 表和一個(gè)電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)線圈電阻為&當(dāng)電鍵S接通后，電流表讀數(shù)為/, 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一電阻為廠、質(zhì)量為加、長(zhǎng)為/的金屬桿在光滑的沒(méi)有電阻的導(dǎo)軌 上以速度勻速上升.下列判斷正確的是)XXX圖 10-2-34A. 電動(dòng)機(jī)兩端電壓為用，其消耗的電功率為尸RB. 原線圈中的電流為變壓器的輸入功率為I2R+mgv,副線圈電流的頻率