金板學(xué)案2016屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 第2課 變壓器 電能的輸送練習(xí)

1、第第 2 2 課課變壓器變壓器電能的輸送電能的輸送題號1234567891011答案一、單項選擇題1.如圖所示，原、副線圈匝數(shù)比為 21 的理想變壓器正常工作時，以下說法不正確的是()A原、副線圈磁通量之比為 21B原、副線圈電流之比為 12C輸入功率和輸出功率之比為 11D原、副線圈磁通量變化率之比為 11解析：電流與匝數(shù)成反比，故 B 對；輸入功率等于輸出功率，故 C 對；原、副線圈的磁通量及磁通量變化率相等，故 A 錯 D 對答案：A2.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比 n1n2115，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓 u 如圖所示副線圈僅接入一個 10的電阻則()A流過電阻的電流是 20

2、AB與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是 100 2VC經(jīng)過 1 分鐘電阻發(fā)出的熱量是 6103JD變壓器的輸入功率是 1103W解析：原線圈中電壓的有效值是 220 V由變壓比知副線圈中電壓為 100 V，流過電阻的電流是 10 A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是 100 V；經(jīng)過 1 分鐘電阻發(fā)出的熱量是 6104J；P入P出U22R100210V1103W只有 D 項正確答案：D3.如圖所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為 n.原線圈接正弦交流電壓 U，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機電動機線圈電阻為 R.當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為 I，電動機帶動一重物勻速上升下列判斷正確的是()A電

3、動機兩端電壓為 IRB電動機消耗的功率為 I2RC原線圈中的電流為 nID變壓器的輸入功率為UIn解析：因電動機是非純電阻電路，UIR，PI2R，A、B 錯電動機兩端電壓為Un，故電動機消耗的功率為IUn，即為變壓器的輸入功率，原線圈中的電流I0In，D 對 C 錯答案：D4.如圖所示，左側(cè)的圓形導(dǎo)電環(huán)半徑為 r1.0cm，導(dǎo)電環(huán)與一個理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端與一個電容為 C100pF的電容器相連，導(dǎo)電環(huán)的電阻不計，環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場，磁感應(yīng)強度 B 的變化率為Bt100 2sint，若電容器C 所帶電荷量的最大值為 1.41109C，則所用理想變壓器的原、副線圈

4、的匝數(shù)之比為(取210)()A1100B1001C1100 2D100 21解析：原線圈兩端電壓最大值：U1mBtmS0.1 2 V.副線圈兩端電壓的最大值即電容器兩端電壓的最大值由CQU得：U2mQmC14.1 V，所以n1n2U1mU2m1100.故 A 對答案：A5.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 31，原線圈中串一個燈泡L，副線圈上接三個與L相同的燈泡，這三個燈泡均能正常發(fā)光，則()A燈L也能正常發(fā)光B燈L比另三燈都暗C燈L將會被燒壞D不能確定解析：原、副線圈中的電流之比為I1I2n2n113，而副線圈中通過每盞燈的電流均為其額定電流I額I23.又I113I2，所以通過原線圈

5、中燈 L 的電流恰為其額定電流，燈 L 正常發(fā)光，所以 A 正確答案：A62008 年 1 月份，我國南方大部分地區(qū)遭遇特大雪災(zāi)，輸電線表面結(jié)冰嚴(yán)重，導(dǎo)致線斷塔倒某學(xué)校實驗興趣小組設(shè)計了利用輸電導(dǎo)線自身電阻發(fā)熱除冰的救災(zāi)方案，處理后的電路原理如圖所示，輸電線路終端降壓變壓器用模擬負載 R0代替，RL為輸電線電阻，并將電阻 RL放入冰雪中，在變壓器原線圈兩端加上交變電流后即出現(xiàn)冰雪融化的現(xiàn)象為了研究最好除冰方案，下列模擬實驗除給定操作外，其他條件不變，不考慮其可行性，你認為其中最合理的是()A將調(diào)壓變壓器滑動觸頭 P 向上移動一些B將調(diào)壓變壓器滑動觸頭 P 向下移動一些，同時延長通電時間C通過計

6、算，選擇適當(dāng)輸出電壓，并閉合S將模擬負載 R0短時短路D通過計算，選擇適當(dāng)輸出電壓，并將模擬負載 R0的阻值增大一些解析：輸電線的電阻RL一定，將調(diào)壓變壓器滑動觸頭P向上移動一些，可以增大輸出電壓和輸出電流，因此RL上消耗的功率增大，可以增強除冰效果，但同時也增大了電能消耗；延長通電時間，雖可以增大發(fā)熱量，但發(fā)熱快慢不變即功率不變，若發(fā)熱與導(dǎo)線散熱平衡，則導(dǎo)線上的冰是不能除去的；如果所加電壓適當(dāng)，閉合 S 將模擬負載R0短時短路，可以將電能在RL上釋放短時產(chǎn)生大量熱量而除冰，適當(dāng)電壓可保證輸電線不被燒斷，節(jié)能省時；若增大R0，則RL上的電功率會減小因此最合理的是方案 C.答案：C二、雙項選擇題

7、7正弦式電流經(jīng)過匝數(shù)比為n1n2101的變壓器與電阻 R、交流電壓表V、交流電流表A按如圖甲所示方式連接，R10.圖乙所示是 R 兩端電壓 U 隨時間變化的圖象，Um10 2V，則下列說法中正確的是()A通過 R 的電流 iR隨時間 t 變化的規(guī)律是 iR 2cos100t(A)B電流表A的讀數(shù)為 0.1AC電流表A的讀數(shù)為210AD電壓表的讀數(shù)為 Um10 2V解析：由圖乙所示圖象知T2102s，f50 Hz，2f100 rad/s，ImUmR2 A，故iR 2cos 100t(A)，A 正確再根據(jù)I1I2n2n1，I2Im21 A 知，I1的有效值為 0.1A，B 正確，C 錯誤電壓表讀數(shù)

8、應(yīng)為副線圈電壓的有效值，UUm210 V，故 D 錯誤答案：AB8.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 15，原線圈兩端的交變電壓為 u20 2sin100t(V)氖泡在兩端電壓達到 100V時開始發(fā)光下列說法中正確的有()A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為 100HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為 100VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：由u20 2sin 100t(V)可知，Um20 2 V，f50 Hz，氖泡在一個周期內(nèi)發(fā)光兩次，故其發(fā)光頻率為 100 Hz，A 正確電壓表示數(shù)為UUm25100 V，B 正確開關(guān)斷開后電壓表示數(shù)不變，輸出功率變小，故

9、 C、D 錯誤答案：AB9如圖所示是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器已知變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比n1n2120，加在原線圈上的電壓為 u1311sin100t(V)，霓虹燈正常工作的電阻 R440k，I1、I2表示原、副線圈中的電流下列判斷正確的是()A副線圈兩端電壓 6 220V，副線圈中的電流 14.1mAB副線圈兩端電壓 4 400V，副線圈中的電流 10.0mACI1I2DI1I2解析：原線圈電壓的有效值為UUm2220 V，由U1U2n1n2得副線圈電壓U24 400 V；由I2U2R得I210.0 mA，選項 B 對根據(jù)n1n2，而I1I2n2n1，故I1I2，

10、選項 D 對答案：BD10在某交流電路中，有一正在工作的變壓器，原、副線圈的匝數(shù)分別為 n1600 匝、n2120 匝，電源的電壓為 U311sin100t(V)，原線圈中串聯(lián)一個額定電流為 0.2A的保險絲，為保證保險絲不被燒毀，則()A負載功率不能超過 44WB副線圈電流的最大值不能超過 1AC副線圈電流的有效值不能超過 1AD無論副線圈電流有多大，保險絲總不會被燒毀解析：保險絲的額定電流指有效值，由電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系I1I2n2n1及原線圈中電流的有效值I10.2 A 得副線圈中的電流的有效值I21 A， 則副線圈電流的最大值不能超過2I2 2 A再由電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系U1U2n1n

11、2及原線圈兩端的電壓的有效值U1U1m2220 V 得副線圈兩端電壓的有效值U244 V，則有PU2I244 W，故 A、C 選項正確，B、D 選項錯誤答案：AC11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 200V，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 220V的用電器正常工作，則()A.n2n1n3n4B.n2n1n3n4C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： 由于輸電線上的功率損耗， 故升壓變壓器的輸出功率

12、大于降壓變壓器的輸入功率，P出P損P入，故 D 正確.U2U1n2n1，U3U4n3n4，因為U1200 VU4220 V，U2U3U2U線，故n2n1n3n4，A 正確答案：AD三、非選擇題12.理想變壓器原線圈中輸入電壓 U13 300V，副線圈兩端電壓 U2為 220V，輸出端連有完全相同的兩個燈泡L1和L2，繞過鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表V的示數(shù) U2V求：(1)原線圈 n1等于多少匝？(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表A2的示數(shù) I25A則電流表A1的示數(shù) I1為多少？(3)當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表A1的示數(shù) I1等于多少？解析：(1)由電壓與變壓器匝數(shù)的關(guān)系可得：U1n1U2n2U，則n11

13、650 匝(2)當(dāng)開關(guān) S 斷開時，有：U1I1U2I2，I1U2I2U113A.(3)當(dāng)開關(guān)S 斷開時，有：RLU2I244 .當(dāng)開關(guān) S 閉合時，設(shè)副線圈總電阻為R，有RRL222 ，副線圈中的總電流為I2，則I2U2R10 A由U1I1U2I2可知，I1U2I2U123A.答案：(1)1 650 匝(2)13A(3)23A13 三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程， 是中國規(guī)模最大的水利工程 樞紐控制流域面積為 1.0106km2，占長江流域面積的 56%，壩址處年平均流量為 Q4.511011m3.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機組

14、 26 臺，總裝機容量(指 26 臺發(fā)電機組同時工作的總發(fā)電功率)為 P1.82107kW，年平均發(fā)電量約為 W8.401010kWh.該工程已全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度1.0103kg/m3，g 取 10m/s2)：(1)若三峽電站上、下游水位差按 h100m計算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率的公式，并計算出效率的數(shù)值(2)若 26 臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電， 要達到年發(fā)電量的要求， 每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間 t 為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為 P14.5105kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為 U500kV，而發(fā)電機輸出的電壓約為 U018kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的 5%，求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻解析：