高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 第2節(jié) 變壓器、電能的輸送練習(xí) 新人教版

1、第十一章 第二節(jié) 變壓器、電能的輸送a級(jí)基礎(chǔ)練1(08787138)如圖所示，半徑為l1 m的金屬圓環(huán)，其半徑oa是銅棒，兩者電阻均不計(jì)且接觸良好今讓oa以圓心o為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)處于垂直于環(huán)面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b2 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從圓心o引出導(dǎo)線，從圓環(huán)上接出導(dǎo)線，并接到匝數(shù)比為n1n214的理想變壓器原線圈兩端則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為()a40 vb.20 vc80 v d0 v解析：d由于oa以圓心o為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，變壓器鐵芯中磁通量不變，接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為0，選項(xiàng)d正確2(08787139)

2、如圖為一種變壓器的實(shí)物圖，根據(jù)其銘牌上所提供的信息，以下判斷錯(cuò)誤的是() a這是一個(gè)降壓變壓器b原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多c當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 v時(shí)，副線圈輸出直流電壓12 vd當(dāng)原線圈輸入交流電壓220 v、副線圈接負(fù)載時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流大解析：c根據(jù)銘牌上所提供的信息可知：變壓器的輸入電壓為220 v，輸出電壓為12 v，該變壓器為降壓變壓器，故選項(xiàng)a、b正確；變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，故變壓器的原、副線圈上的電壓都為交流電壓，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，且原線圈的電壓大于副線圈的電壓，故副線圈接負(fù)載時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項(xiàng)d正確3

3、(08787140)在變電站里，經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流所用的器材叫電流互感器，如圖所示，能正確反映其工作原理的是()解析：a電流互感器把大電流變成小電流，測(cè)量時(shí)更安全，據(jù)變壓器原理，i2i1，所以要求線圈匝數(shù)n2n1，原線圈要接在火線上，故本題只有a正確4(08787141)如圖所示的變壓器，接如圖甲所示的交流電時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電容器能正常工作，現(xiàn)將電源換成如圖乙所示的交流電，則()a由于乙交變電流的周期短，因此燈泡比第一次亮b由于乙的頻率比甲的大，因此電容器有可能被擊穿c無(wú)論接甲電源，還是接乙電源，若滑動(dòng)觸頭p向上移動(dòng)，燈泡都變暗d若將原線圈n1的匝數(shù)增加，燈泡消耗的功率將變大

4、解析：c燈泡的亮度與周期無(wú)關(guān)，取決于有效值，故a錯(cuò)誤；電容器的擊穿電壓取決于電壓的最大值，與頻率無(wú)關(guān)，故b錯(cuò)誤；無(wú)論接哪個(gè)電源，輸入電壓相同，滑片向上移動(dòng)時(shí)，接入電阻增大，則燈泡均變暗，故c正確；若將副線圈n1的匝數(shù)增加，則輸出電壓將減小，故燈泡消耗的功率將變小，故d錯(cuò)誤5(08787142)(2018·廣東珠海一模)交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e100 sin(100t)v，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)把該交流發(fā)電機(jī)接在如圖所示的理想變壓器的電路中時(shí)，已知該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為51，電流表是理想電表，負(fù)載電阻r的阻值為10 ，則下列說(shuō)法正確的是()a電流表的示數(shù)為2 ab負(fù)載電阻r兩端的電壓為

5、20 vc負(fù)載電阻r消耗的電功率為40 wd通過(guò)負(fù)載電阻r的電流的周期為t0.1 s解析：c由得副線圈兩端的電壓u220 v，電流表的示數(shù)i2 a，a、b錯(cuò)誤；負(fù)載電阻上的電功率p w40 w，c正確；變壓器不改變交流電的周期，t0.02 s，d錯(cuò)誤6(08787143)(2018·江西南昌一模)如圖所示，甲圖中變壓器為理想變壓器，其原線圈接在u12sin 100t(v)的交流電源上，副線圈與阻值r12 的電阻接成閉合電路，電流表為理想電流表乙圖中阻值r232 的電阻直接接到u12sin 100t(v)的交流電源上，結(jié)果電阻r1與r2消耗的電功率相等，則()a通過(guò)電阻r1的交變電流的

6、頻率為0.02 hzb電阻r1消耗的電功率為9 wc電流表的示數(shù)為6 ad變壓器原、副線圈匝數(shù)比為41解析：d由u12sin 100t(v)可知：1002f，解得f50 hz，a錯(cuò)誤；因?yàn)閞1、r2消耗的功率相等，設(shè)r1兩端的電壓為u1，解得u13 v，由理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比得變壓器原、副線圈匝數(shù)比為41，d正確；r1上的電流i11.5 a，電阻r1消耗的電功率p4.5 w，b、c錯(cuò)誤7(08787144)如圖所示是發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖；圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表；設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電

7、線總電阻用r0表示，變阻器r相當(dāng)于用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于r變小，則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí) ()a電壓表v1、v2的讀數(shù)均不變，電流表a2的讀數(shù)增大，電流表a1的讀數(shù)減小b電壓表v3、v4的讀數(shù)均減小，電流表a2的讀數(shù)增大，電流表a3的讀數(shù)減小c電壓表v2、v3的讀數(shù)之差與電流表a2的讀數(shù)的比值不變d線路損耗功率不變解析：c根據(jù)題意可知，電壓表v1、v2的示數(shù)不變，當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)，電阻r減小，電流表a3的讀數(shù)增大，電流表a2、a1的讀數(shù)都增大，r0兩端電壓增大，電壓表v3讀數(shù)減小，電壓表v4的讀數(shù)也減小，a、b均錯(cuò)誤；電壓表v2、v3的讀數(shù)之差與電流表a2的讀數(shù)的比值是r0的阻值

8、，不變，c正確；線路損耗功率pir0增大，d錯(cuò)誤8(08787145)(2018·安徽合肥二模)自耦變壓器鐵芯上只繞一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分，下圖為一降壓式自耦變壓器的示意圖，其副線圈可調(diào)現(xiàn)將原線圈接入一正弦交變電壓，副線圈接入一可調(diào)電阻，電路中的、分別為理想交流電流表和理想交流電壓表則下列說(shuō)法正確的是()a只將滑片p順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電壓表的示數(shù)變大b只將滑片p逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電流表的示數(shù)變大c只將滑片q向上移動(dòng)，電壓表的示數(shù)變小d只將滑片q向下移動(dòng)，電流表的示數(shù)變小解析：b，只將滑片p順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，u1、n1不變，n2減小，則u2減小，a錯(cuò)誤；只將滑片p逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，n2增大，

9、u2增大，由u1i1得，電流表的示數(shù)增大，b正確；只將滑片q上下移動(dòng)，原、副線圈的匝數(shù)比不變，原、副線圈兩端的電壓不變，c錯(cuò)誤；把滑片q向下移動(dòng)，可調(diào)電阻接入電路的阻值減小，副線圈的電流增大，而不變，則原線圈的電流增大，d錯(cuò)誤b級(jí)能力練9(08787146)(2018·山東濰坊期末)如圖所示，邊長(zhǎng)為l、匝數(shù)為n、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸oo以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸oo垂直于磁感線，制成一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為12.二極管的正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，從正方形線圈處于圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列判斷正確的是

10、()a交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為enbl2sin tb變壓器的輸入功率與輸出功率之比為21c電壓表v示數(shù)為nbl2d若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電流表和電壓表示數(shù)均減小解析：c從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，eemcos tnbl2cos t，a錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，b錯(cuò)誤；副線圈兩端電壓的最大值為2nbl2，電壓表的示數(shù)是r兩端電壓的有效值，設(shè)為u，··t，解得unbl2，c正確；若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)減小，d錯(cuò)誤10(08787147)(多選)(2018·湖北武漢部分重點(diǎn)高中聯(lián)考)如圖甲所示，理想變壓器原、

11、副線圈的匝數(shù)比為31，l1、l2、l3為三只規(guī)格均為“9 v6 w”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端接入如圖乙所示的交變電壓，則以下說(shuō)法中正確的是()a電流表的示數(shù)為2 ab電壓表的示數(shù)為27 vc副線圈兩端接入耐壓值為8 v的電容器能正常工作d變壓器副線圈中交變電流的頻率為50 hz解析：ad由輸入端交變電壓u­t圖象知，輸入電壓的有效值為 v27 v，由原、副線圈匝數(shù)之比為31，可得原、副線圈的電壓之比為31，電流之比為13，設(shè)燈泡兩端電壓為u，所以u(píng)9 v，副線圈兩端電壓的有效值為9 v，三只燈泡均能正常發(fā)光，電流表的讀數(shù)i3× a2 a，a正確；電壓表的示

12、數(shù)為有效值27 v，b錯(cuò)誤；副線圈兩端電壓的最大值為9 v，c錯(cuò)誤；變壓器副線圈兩端交變電流的頻率為50 hz，d正確11(08787148)(多選)(2018·山東德州期末)如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過(guò)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r10 ，降壓變壓器t2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，副線圈與用電器r0組成閉合電路若t1、t2均為理想變壓器，t2的副線圈兩端電壓u220sin 100t v，當(dāng)用電器電阻r011 時(shí)()a通過(guò)用電器r0的電流有效值是20 ab當(dāng)用電器的電阻r0減小時(shí)，輸電線損耗的功率也隨著減小c發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為10

13、0 hzd升壓變壓器的輸入功率為4 650 w解析：ad通過(guò)用電器r0的電流有效值i a20 a，a正確；當(dāng)用電器的電阻r0減小時(shí)，由于電壓不變，電流增大，輸電線上的電流也增大，輸電線上損失的功率增大，b錯(cuò)誤；變壓器不改變交流電的頻率，f50 hz，c錯(cuò)誤；降壓變壓器的輸出功率為p1ui220×20 w4 400 w，由理想變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比，得輸電線上的電流為i5 a，輸電線上損失的功率pi2r25×10 w250 w，升壓變壓器的輸入功率pp1p4 650 w，d正確12(08787149)(多選)(2018·河北張家口模擬)如圖所示，50匝矩形

14、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s0.5 m2，線框電阻不計(jì)，線框平面與磁感線垂直，以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸oo以角速度200 rad/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 v60 w”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10 a，下列說(shuō)法正確的是()a圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率不為零b線框中交變電壓的表達(dá)式為e500sin 200t (v)c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5 000 w解析：bd圖示位置穿過(guò)線框的磁通量最大，磁通量的變化率為零，a錯(cuò)誤；產(chǎn)生的交流電的最大

15、值emnbs500 v，從圖示位置計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e500sin 200t(v)，b正確；變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，c錯(cuò)誤；變壓器允許輸出的最大功率pu1i1max500×10 w5 000 w，d正確13(08787150)(2018·武漢模擬)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個(gè)小型發(fā)電站，輸送的電功率為p500 kw，當(dāng)使用u5 kv的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800 kw·h.求：(1)輸電效率和輸電線的總電阻r；(2)若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么發(fā)電站應(yīng)使用多高

16、的電壓向外輸電？解析：(1)輸送功率p500 kw，一晝夜輸送電能ept12 000 kw·h由題知輸電線上損失的電能e4 800 kw·h終點(diǎn)得到的電能 eee7 200 kw·h所以輸電效率 ×100%60%.輸電線上的電流 i100 a輸電線損耗功率 pri2r，其中pr200 kw得r20 .(2)輸電線上損耗功率 pr2r原來(lái)pr200 kw，現(xiàn)在要求pr10 kw，代入數(shù)據(jù)解得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為u22.4 kv.答案：(1)60%20 (2)22.4 kv14(08787151)某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kw，輸出電壓為500 v，輸電線的總電阻為10 ，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%.求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220 v電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？解析：(1)輸電電路圖如圖所示，由p4%p輸出和pir得i2 6 a則u送1 500 v升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比輸電線上電壓損失ui2r60 v故降壓變壓器輸入電壓u1u送u1 440 v故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)