高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題11交變電流第2講變壓器電能的輸送課后提能演練

專題十一第2講知識(shí)鞏固練1．我國(guó)“西電東送”采用高壓輸電，繼三峽至常州500kV直流輸電工程后，又實(shí)現(xiàn)了三峽至廣東的500kV直流輸電工程．采用高壓直流輸電有利于不同發(fā)電機(jī)為同一電網(wǎng)供電和不同電網(wǎng)的互聯(lián)．已知發(fā)電機(jī)輸出電壓為450V，關(guān)于高壓直流輸電，下列說法不正確的是()A．高壓輸電可以減小輸電電流，從而減小輸電線的能量損耗B．為實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電，可以用變壓器直接改變恒定電流的電壓C．升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為9∶10000D．恒定的直流輸電可以有效消除交流高壓輸電中感抗和容抗的影響【答案】B2．做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，原線圈接在學(xué)生電源上，用多用電表測(cè)量副線圈的電壓，下列操作正確的是()A．原線圈接直流電壓，電表用直流電壓擋B．原線圈接直流電壓，電表用交流電壓擋C．原線圈接交流電壓，電表用直流電壓擋D．原線圈接交流電壓，電表用交流電壓擋【答案】D3．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈輸入交變電壓u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，在副線圈中接有理想交流電流表、阻值為22Ω的定值電阻R和電容器C.下列說法中正確的是()A．電阻R中電流方向1s內(nèi)變化50次B．電流表示數(shù)是1AC．電阻R消耗的電功率為22WD．電容器的耐壓值至少是22V【答案】C【解析】原線圈輸入交變電壓u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，頻率f＝50Hz，每秒電流方向變化次數(shù)為2f，則電阻R中電流方向1s內(nèi)變化100次，故A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的規(guī)律可知原副線圈兩端的電壓比為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，又U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，則U2＝22V，IR＝eq\f(U2,R)＝eq\f(22,22)A＝1A，因交流電也能通過電容器，可知電流表的讀數(shù)大于1A，故B錯(cuò)誤；電阻R消耗的電功率為P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝eq\f(222,22)W＝22W，故C正確；電容器的最小耐壓值對(duì)應(yīng)交流電壓的最大值22eq\r(2)V，故D錯(cuò)誤．4．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、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)中以角速度ω繞轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO′垂直于磁感線且位于線圈平面內(nèi)，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A．交流電壓表V1的示數(shù)等于NBωL2B．變壓器的輸入功率與輸出功率之比為n1∶n2C．交流電壓表V2的示數(shù)為副線圈兩端電壓的有效值D．在圖示位置時(shí)線圈中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小【答案】C【解析】交流電壓的最大值等于NBωL2，電壓表V1示數(shù)為有效值eq\f(NBωL2,\r(2))，故A錯(cuò)誤；理想變壓器的輸入與輸出功率之比為1∶1，故B錯(cuò)誤；交流電壓表V2的示數(shù)為副線圈兩端電壓的有效值，故C正確；在圖示位置時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故D錯(cuò)誤．綜合提升練5．如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖．發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2.在輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，各互感器和電表均為理想的，則下列說法正確的是()A．升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(U2,U1)B．采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流，輸電電流為100AC．線路輸送電功率是220kWD．將P上移，用戶獲得的電壓將降低【答案】C【解析】根據(jù)變壓器的原理可得升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)，A錯(cuò)誤；采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，從而減小輸電過程中的電能損失，根據(jù)電流互感器原理及匝數(shù)比為1∶10，由變壓器電流比可知eq\f(I原,I副)＝eq\f(n副,n原)＝eq\f(10,1)，得輸電電流為I2＝10×10A＝100A，B錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)為220V，根據(jù)變壓器電壓比可知eq\f(U原,U副)＝eq\f(n′原,n′副)＝eq\f(10,1)，輸電電壓為U2＝10×220V＝2200V，線路輸送電功率為P＝U2I2＝220kW，C正確；將P上移，則降壓變壓器的初級(jí)線圈減小，故用戶獲得的電壓將升高，D錯(cuò)誤．6．某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW，輸電線總電阻為6Ω.(1)若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率；(2)若改用5000V高壓輸電，用戶端利用n1∶n2＝22∶1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓．解：(1)輸電線上的電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(20×103,380)A≈52.63A，輸電線路損耗的功率P損＝I2R＝52.632×6W≈16.62kW.(2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流I′＝eq\f(P,U′)＝eq\f(20×103,5000)A＝4A，用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓