24.高考物理變壓器電能的輸送專題精練含答案

1、課時(shí)作業(yè)38變壓器 電能的輸送日寸間：45分鐘基礎(chǔ)訓(xùn)練1.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u = 220V2sin t(V)的交流電源上，副線圈接在負(fù)載電阻R=5.5 Q,原副線圈匝數(shù)之比為201,交流電流表、電壓表均為理想電表，下列說法正確的是 (B )A.交流電壓表的讀數(shù)為15.6 VB.交流電流表的讀數(shù)為0.1 AC.副線圈輸出交變電流的周期為 D.原線圈的輸入功率為 解析：22 2 W由題意知，原線圈電壓有效值為50 s220 V,原、副線圈匝數(shù)之比為201,由"=n1,得3=5露=220乂 1- V=11 V,電壓表U2 n2n120的讀數(shù)為有效值，即U2=11 V,故A錯(cuò)

2、誤；副線圈的電流為I2=U2=R三 A = 2 A,故4=既 得11 =當(dāng)2 = ；1/ 2 A=0.1 A,故B正確；由5.5I2 nrn120u = 220/sin t(V),可知3=兀，由解得：丁 = "= 2 s,理想 I變壓器不改變周期，故 C錯(cuò)誤；原線圈中的輸入功率為 P入=U1l1 =220X 0.1 W = 22 W,故 D 錯(cuò)誤.2. 一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比nin2 = 21,圖中電阻Ri、R2和R3的阻值分別是4 Q2 Q和3 aU為有效值恒定的正弦交流電源.當(dāng)開關(guān) S斷開時(shí)，理想電流表的示 數(shù)為I,當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為(D )

3、a.2i3C.2I解析：設(shè)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為Il,對理想變壓器有P、= P出,11 n21=，則開關(guān)閉合時(shí)有IiU l2Ri = (2Ii)2R2,開關(guān)斷開時(shí)有IU -I2Ri = (2I)2(R2+R3),解得 Ii=2I,故 D 項(xiàng)正確.3 .(多選)如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想 變壓器的輸入電壓Ui不變，閉合開關(guān)S,下列說法正確的是(BD )A. P向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮B. P向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變C. P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小D. P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大解析：對于理想變壓器U2 = -Ui, Ui不變則U2不變，與調(diào)節(jié)P ni無關(guān)

4、，故B正確.又Ul=U2,所以燈的亮度不變，A錯(cuò).P向上滑 動(dòng)時(shí)Rp減小，則R總減小，P出=巳2增大，P入=出=511,所以11R總增大，可知C錯(cuò)誤，D正確.4 .如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí)，燈泡能發(fā)光，若將滑片 P上移（電壓表和電 流表均為理想電表），則（D ）A.電容器的容抗增大8 .電流表的示數(shù)減小C.變壓器的輸入功率減小D.燈泡L變亮解析：本題考查變壓器的動(dòng)態(tài)變化，由副線圈的匝數(shù)變化引起.變 壓器不改變電流的頻率，所以頻率不變，電容器的容抗不變，故 A錯(cuò) 誤；滑片P向上移，副線圈的匝數(shù)增加，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，知 副線圈兩端的電壓變大，電

5、壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大，故 B錯(cuò)誤；根據(jù)P=IU可知，變壓器的輸出功率變大，則輸入功率變大， 故C錯(cuò)誤；因電容器的容抗不變，而燈泡和電容器兩端電壓之和變大， 則燈泡的電流變大，燈泡變亮，選項(xiàng) D正確.5 .如圖所示，理想變壓器副線圈接有兩個(gè)相同的燈泡 Li和L2, R為光敏電阻，受光照時(shí)其阻值減小.開始時(shí)開關(guān) S斷開，要減小變 壓器的輸入功率，可采用的方法是（A ）A.只增加原線圈的匝數(shù)B.只增加副線圈的匝數(shù)C.閉合開關(guān)SD.用手電筒照射電阻RA 1 ，人、I ，人，一，一一、一 ，-U2 解析：輸入功率由輸出功率決定，副線圈上的功率 P2 = U2.只增R加原線圈匝數(shù)，U2減小，P

6、2減小，Pl減小，故A正確；只增加副線 圈匝數(shù)，U2增加，P2增大，Pl增大，故B錯(cuò)誤；閉合S,副線圈上的 總電阻變小，P2增大，Pl增大，故C錯(cuò)誤；用手電簡照射R,光敏電 阻阻值減小，副線圈上的總電阻 R變小，P2增大，Pl增大，故D錯(cuò) 誤.6 .如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，Ro為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.現(xiàn)將變阻 器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表Ai的示數(shù)增大了 0.2 A,電流表A2的示數(shù)增大了 0.8 A,則下列說法正確的是（D ）/ W 8 ®1 1 l 14-XA.電壓表Vi示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增

7、大C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c-d的方向滑動(dòng)解析：電壓表Vi的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動(dòng) 時(shí)Vi示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表V2測量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去Ro兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知Ro兩端電壓 升高，故V3示數(shù)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器UiIi=U2l2,則Ui向1 =U2AI2, Al2>AIb故U2<Ui,變壓器為降壓變壓器，選項(xiàng) C錯(cuò)誤； 因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿 1d的方向滑動(dòng)，選項(xiàng)D 正確.7 .如圖是原、副線圈都有中心抽頭（匝數(shù)一半處）的理想

8、變壓器， 原線圈通過單刀雙擲開關(guān)Si與電流表連接，副線圈通過另一單刀雙擲 開關(guān)S2與定值電阻Ro相連接，通過Si、S2可以改變原、副線圈的匝 數(shù).現(xiàn)在原線圈上加一電壓有效值為 U的正弦交流電，當(dāng)Si接a, S2 接c時(shí)，電流表的示數(shù)為I,下列說法正確的是（C ）A.當(dāng)S接a, S2接d時(shí)，電流為2I8 .當(dāng)Si接a, S2接d時(shí)，電流為2C.當(dāng)S接b, S2接c時(shí)，電流為4ID.當(dāng)Si接b, S2接d時(shí)，電流為2解析：設(shè)Si、S2分別接a、c時(shí)，匝數(shù)比為ni n2,則輸出電壓U2 = nU ,功率P = UI =R;在Si、S2分別接a、d時(shí)，輸出電壓U22= nU,功率P' =UI&

9、#39; =b，解得I' =%,所以A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤, 2 niRo4同理可知，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.8. 如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則（D ）A.用戶用電器上交流電的頻率是 100 HzB.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是 500 VC.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小1解析：由圖乙知，交流電的周期為0.02 s,所以頻率f=T = 50 Hz,A錯(cuò)誤.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓最大值為 Um=500 V,故有效值U = U2=250 2 V, B錯(cuò)誤.輸電線電流I線=P入R用,

10、可見I線與 R線及用戶電路有關(guān)，C錯(cuò)誤.當(dāng)用戶用電器總電阻增大時(shí)，P用減小， I用減小，I線減小，輸電線上損失的電功率 P損=I2R線減小，D正確.能力提升二9. （2019河南鄭州檢測）如圖所示的電路中，R為光敏電阻（增大 照射光的強(qiáng)度電阻會(huì)減小 /C為電容器，燈泡L的額定電壓為50 V, 理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為21.閉合開關(guān)S,在a、b兩端輸入正弦式交變電流u = 10042sin10 t（V）,則下列說法正確的是（C ）aSx? I |-1;jO"bA.燈泡會(huì)正常發(fā)光B.光敏電阻中的電流和燈泡中的電流相等C.增大照射光的強(qiáng)度照射光敏電阻，燈泡會(huì)變亮 D.斷開開關(guān)S,燈

11、泡會(huì)熄滅解析：由題可知，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為 21,U1 n1原線圈兩端的電壓的有效值為100 V,根據(jù)#=£ 可知副線圈兩端 U2 n2的電壓的有效值為50 V,由于電容器和光敏電阻都會(huì)阻礙交變電流的 通過，因此燈泡兩端的電壓小于 50 V,不會(huì)正常發(fā)光，A錯(cuò)誤；由于 電容器能通交流，因此光敏電阻 R中的電流小于燈泡中的電流，B錯(cuò) 誤；增大照射光的強(qiáng)度照射光敏電阻，光敏電阻的阻值減小，因此燈 泡中的電流增大，燈泡會(huì)變亮，C正確；斷開開關(guān)S,由于電容器能 通交流，因此燈泡不會(huì)熄滅，D錯(cuò)誤.10. （2019江西上饒六校一聯(lián)）如圖所示，一正弦交流電瞬時(shí)值表 達(dá)式為e= 22

12、0sin100 t（V）,通過一個(gè)理想電流表，接在一個(gè)理想變壓器兩端，變壓器起到降壓作用，開關(guān) S閉合前后，A、B兩端輸出的電功率相等，以下說法正確的是（D ）A.流過r的電流方向每秒鐘變化50次B.變壓器原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)C.開關(guān)從斷開到閉合時(shí)，電流表示數(shù)變小D. R=V2r解析：由正弦交流電瞬時(shí)值表達(dá)式知交流電的頻率f = * Hz2兀=50 Hz,因變壓器不改變交流電的頻率，所以流過r的電流方向每秒 鐘變化100次，A錯(cuò)誤；降壓變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，B錯(cuò)誤；開關(guān)從斷開到閉合時(shí)，副線圈回路總電阻減小，副線圈兩端電 壓不變，所以副線圈回路中電流增大，再根據(jù) IlUl=l2U2

13、知原線圈電 流即電流表示數(shù)變大，C錯(cuò)誤；開關(guān)閉合前，A、B兩端輸出的電功 率為Pab= R12R,開關(guān)閉合后，A、B兩端輸出的電功率為Pab'U22 _Ru2=r + R 2R =玉工矛 2R，又開關(guān)閉合前后，A、B兩端輸出功率相等，則有Pab=Pab',解得R=42r, D正確.11. （2019山東濰坊檢測）如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器 和降壓變壓器均為理想變壓器，R為輸電線的等效電阻.保持交流發(fā) 電機(jī)輸出電壓不變，若電壓表示數(shù)變小，下列判斷正確的是 （D ）A.電流表示數(shù)變小B.降壓變壓器原副線圈兩端的電壓之比變小C.升壓變壓器輸出電壓變小D.輸電線損失的功率變大解

14、析：電壓表示數(shù)變小，說明降壓變壓器的次級(jí)電壓減小，則初 級(jí)電壓減小，因保持交流發(fā)電機(jī)輸出電壓不變，則升壓變壓器的初級(jí) 電壓不變，次級(jí)電壓不變，可知導(dǎo)線上的電壓損失變大，即導(dǎo)線上的電流變大，輸電線損失的功率變大，電流表的示數(shù)變大，A錯(cuò)誤，D正確；降壓變壓器原副線圈兩端的電壓之比等于匝數(shù)之比，則降壓變壓器原副線圈兩端的電壓之比不變，B錯(cuò)誤；升壓變壓器輸出電壓由匝數(shù)比和輸入電壓決定，則升壓變壓器輸出電壓不變，C錯(cuò)誤.12. （2019山東濟(jì)寧一模）（多選）如圖甲所示，理想變壓器的原、 副線圈共接有四個(gè)規(guī)格完全相同的小燈泡，在原線圈所在電路的A、B端輸入的交變電流的電壓如圖乙所示，四個(gè)燈泡均正常發(fā)光.

15、下列B.燈泡的額定電壓為55 VC.原線圈兩端的電壓為 220 VD.若副線圈再并聯(lián)一規(guī)格相同的燈泡，燈泡Li有可能被燒壞解析：設(shè)每只燈的額定電流為I,額定電壓為U,因并聯(lián)在副線圈兩端的三只小燈泡正常發(fā)光， 所以副線圈中的總電流為3I,原副線圈電流之比為1 3,所以原、副線圈的匝數(shù)之比為 31,所以原線圈電壓為3U,而燈泡L1的電壓也為U,所以電源的電壓為4U=220220 V 11 RI2 RV,而副線圈電壓為 U = 55 V,原線圈電壓為3U = 165 V,故A、C錯(cuò)誤，B正確；若副線圈再并聯(lián)一規(guī)格相同的燈泡，則有= n1= I, F= &= 3,解得燈泡 L1 兩端電壓為 U

16、l' =1/ R= 110 V>55n2 1 12 n11V,故燈泡L1有可能被燒壞，故D正確.13. （2019福建龍巖質(zhì)檢）（多選）如圖所示，有一個(gè)“口 口”形鐵 芯上繞有兩個(gè)線圈，鐵芯的三個(gè)豎直部分截面積相同，當(dāng)線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場都不能穿出鐵芯，并且在分支處分成完全相等的兩部分，現(xiàn)在給線圈1加電壓為Uo的正弦式交流電，2接一負(fù)載電阻，此時(shí)線1 圈1中的電流為Io,線圈2中的電流為引0,則線圈1、2的匝數(shù)比k及線圈2兩端的電壓U為（忽略線圈的電阻及鐵芯中由于渦流而造成的電能損失）（AC ）A. U = 2UoB. U = 4UoC. k = 1D. k=142解析：根據(jù)法拉

17、第電磁感應(yīng)定律可得 U0 = m詈，由于穿過2線1多 1 A不II圈的磁通量為1線圈磁通量的一半，則U = n2逐 =2n2詈，所以器= 乎，根據(jù)功率相等可得UI = UoIo,所以怦=乎=：=1,所以U=2Uo,n2u n2 Io 2k="=1，故B、D錯(cuò)誤，A、C正確.n2 414. （2019云南師大附中月考）（多選）如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電 的實(shí)驗(yàn)電路圖.兩理想變壓器的匝數(shù) m = n4<n2=n3,模擬輸電線上的 四個(gè)電阻R、R2、R3、R4的阻值均為R, A1、A2為相同的理想交流 電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻 Rl>2R,忽略燈絲電阻隨 溫度的變化.在A、B端接入輸出電壓為U的低壓交流電源，下列說 法正確的是（BD ）A. Ai的示數(shù)I i = gU2R十 RlB.燈泡Li比燈泡L2亮C. Ri消耗的功率大于R3消耗的功率D. R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓解析：根據(jù)肝nin2U3 n3 n2 U2 U3= = U4 n4