高考物理一轮复习课时作业112变压器电能的输送.docx

1、高考物理一轮复习课时作业112变压器电能的输送第十一章第二节变压器、电能的输送基础落实课限时45分钟；满分100分一、选择题(每小题7分，满分84分)1（2019.湖南模拟）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图11215中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则下列说法正确的是图11215Aab接MN、cd接PQ，IabIcdBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd解析根据理想变压器的原理，线

2、圈电流与匝数成反比，ab接MN，通过的电流较大，电流表接在cd两端，通过的电流较小，B正确。答案B2(2016江苏)一自耦变压器如图11216所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中图11216AU2U1，U2降低BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高解析根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有，这里n2n1，所以U2U1。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，n2变小，n

3、1不变，而原线圈两端电压U1也不变，因此U2降低，选项C正确。答案C3(2018云南检测)如图11217所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u220sin 100t(V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V，22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是图11217A变压器原、副线圈匝数比为101B电流表示数为1 AC电流表示数为10 AD副线圈中电流的频率为5 Hz答案B4(多选)(2018广州模拟)如图11218所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表

4、，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V)，则图11218A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小解析原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表A2的示数变小，则原线圈中电流表A1的示数变小，输入功率也变小。综上分析可知，选项B、D正确。答案BD5(2017南昌模拟)某供电系统是由交流发电机输出电压和副线圈匝数可调的变

5、压器组成，如图11219所示。图中R0表示输电线的电阻。则图11219A当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，不改变触头位置，电流表A1示数增大B当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，适当上移触头P，可使电流表A2示数不变C当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，不改变触头位置，电流表A1示数不变D当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，适当上移触头P，电流表A1示数一定减小解析在不改变触头位置时，V1读数减小导致V2读数减小，负载电阻不变，导致I2减小，I1减小，A错误；电压关系为，减小U1同时增大n2可以使得U2不变，I2不变，B正确；U1不变，又不改变触头位置则U2不变，此时

6、增加负载(即减小负载电阻)，I2增大，从而I1增大，C错误；根据，在U1不变时，上移触头，U2增大，此时增加负载，I2增大，从而I1增大，D错误。答案B6(多选)(2018杭州模拟)如图11220所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t V，则图11220A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB当ts时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开

7、关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小解析当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U222 V，但电压表V1示数小于U2，故A错误；当ts时，电压表V0的读数为有效值220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故C正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误。答案BC7(2017山西二模)某小型水电站的

8、电能输送示意图如图11221所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R011 的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R10 ，T2的原、副线圈匝数比为41，用电器两端的电压为u220sin 100t(V)，将T1、T2均视为理想变压器。下列说法正确的是图11221A降压变压器的输入功率为4 400 WB升压变压器中电流的频率为100 HzC输电线消耗的功率为500 WD当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小答案A8(多选)(2017广东适应性考试)如图11222甲所示为一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图乙所示，A1、V1和A2、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电

9、压表，其示数分别用I1、U1、I2、U2表示，R为定值电阻，现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表示数均未超过其量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是图11222解析将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，原线圈输入电压不变，电压表V1示数U1不变，副线圈匝数均匀增大，根据变压比公式，副线圈输出电压U2均匀增大，电压表V2示数U2均匀增大，选项A、C正确。电流表测量的是电流有效值，将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，副线圈输出电压U2均匀增大，电阻R中电流均匀增大，电流表A2示数I2均匀增大，选项D错误。根据输出功率等于输入功率，可知输

10、入电流增大，电流表A1示数I1增大，或者根据电流表A1示数I1为电流有效值，不可能呈正弦变化，选项B错误。答案AC9(2017开封模拟)如图11223所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1R2，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1n2为图11223A11B12 C13D14解析变压器原副线圈的磁通量变化率相同，所以UU1U2nn1n2，根据能量守恒，输出功率等于输入功率，所以只闭合S1时UI，当S1和S2都闭合时，UI，代入数据I1 A、I2 A可得U4U，即U1U212，所以n1n212，选项B对。答案B10(多选)

11、(2018青岛模拟)如图11224所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为51，原线圈与一电阻箱R0串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中定值电阻的阻值为R1，最初副线圈电路中电阻箱的阻值为7R1，电路中所连接的电流表是理想电流表。现保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中的电阻箱的阻值减小为5R1，此时电流表读数为5.0 A，则图11224A此时流过原线圈的电流最大值约为1.7 AB此时流过原线圈的电流最大值约为1.2 AC原先电流表的示数为0.75 AD原先电流表的示数为5.25 A解析保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中电阻箱的阻值减小为R25R1，此时电流表读数为5.0 A，副线圈输出

12、电压有效值为U25.0 AR1，则R2中电流为1.0 A，则副线圈输出电流I25.0 A1.0 A6.0 A。由变压比和交流比公式可得，解得此时流过原线圈的电流有效值I1I21.2 A，电流最大值约为ImI11.7 A，选项A正确，B错误。保持变压器输入电流不变，根据变压器交流关系，副线圈输出电流I26.0 A不变，副线圈电路中R2原阻值为7R1，设原来电流表的示数为I，则R2中电流为I2I，则有IR1(I2I)7R1，解得II25.25 A，选项D正确，C错误。答案AD11(多选)(2018济宁模拟)如图11225甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为111，R1 ，原线圈允许通过电流的最

13、大值为1 A，副线圈ab两端电压随时间变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是图11225A原线圈输入电压的有效值为242 VB原线圈两端交变电压的频率为550 HzC副线圈中电流的最大值为11 AD为保证电路安全工作，滑动变阻器R的阻值不得小于1 解析由题知变压器副线圈两端电压有效值为22 V，由原副线圈两端电压关系可得，原线圈输入电压的有效值为242 V，故A项正确；由于原副线圈两端交流电的频率相同，故原线圈两端交变电压的频率为50 Hz，B项错；原线圈允许通过电流的最大值为1 A，根据原副线圈电流关系可得副线圈中电流的最大值为11 A，C项正确；根据部分电路的欧姆定律可得，副线圈中滑动变阻

14、器最小阻值为RR1 (21) ，故D项错。答案AC12(2015广东理综)图11226为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V。调节前后图11226A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析电阻丝的阻值R可认为不变，由欧姆定律I可知副线圈中的电流取决于副线圈的输出电压，故调节前后副线圈中电流之比为21，A错误；再由P2I2U2或P2可知副线圈的输出功率之比应为41，B错误；而理想变压器输入功率总是等于输出功

15、率，故原线圈的输入功率之比也为41，D错误；因原线圈的输入电压U1、匝数n1恒定，故由电压关系可知副线圈的接入匝数比为21，C正确。答案C二、非选择题(共1小题，满分16分)13(16分)(2018内江模拟)如图11227甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1n231，原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图像如图乙所示。图11227(1)求图甲中电压表的读数；(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值。解析(1)

16、根据图像可得原线圈电压的最大值U1m27 V其有效值为U127 V根据n1n2U1U2代入数据后可得U29 V即为电压表的读数。(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值为3 A根据U1I1U2I2代入数据后可得I29 A正常发光时每个灯泡中电流为I灯1 A所以允许接入的灯泡个数为n9盏。(3)电阻R两端电压为URU2U灯3 V电阻阻值为R。答案(1)9 V(2)9盏(3) 培优题14.发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输

17、电线路后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户。(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压。解析(1)线路图如图所示。(2)升压变压器次级的输出电压U2U12 200 V升压变压器次级输出电流I2I1升压变压器初级输入电流，由PI1U1得I1A200 A所以I2I1200 A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 VPRIR0.08 kW加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 AU3U2UR2 196 V降压变压器的输出电压和电流U4U3219.6 VI4I3200 A用户得到的功率P4U4I443.92 kW。(3)若不经变压器直接送到用户，用户得到的电压为UU1I1R180 V得到的功率为PUI136 kW。答案(1)见解析图(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V