《2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 3-2-10-2变压器 远距离输电 word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 3-2-10-2变压器 远距离输电 word版含答案（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时变压器远距离输电基本技能练1如图1所示，半径为L1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好。今让Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B2 T的匀强磁场中。从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端。则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()图1A40 V B20 V C80 V D0解析由于Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确。答案D2(多选)如图2所示是通过变压器降压给用
2、户供电的示意图。输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。两条输电线总电阻用R0表示。当负载增加时，则()图2A电压表V1、V2的读数几乎不变B电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小C电压表V3的读数增大，电流表A2的读数增大D电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变解析由变压器的变压规律知电压表V1、V2的读数几乎不变，A对；负载增加时，副线圈所连接的总电阻减小，电流表A2的读数增大，R0两端电压增大，由变压器的电流变化规律知电流表A1的读数也增大，B错；电压表V3的读数减小，C错；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为R0不变，D对。答案A
3、D3(多选)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有()解析由图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行。答案ABC4随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益增大，节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A
4、输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率解析设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率为PPP0，PI2R，A、B选项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上电流，故可以减小输电导线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减小，则发电厂输出的总功率减小，故可提高输电的效率，D项错误。答案C5如图3所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()图3AU1U2 BU2U3 CI4I2解析在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故U1I2，A错误、D正确；由部分电路欧姆定律可得U3U2I
5、2R线，B错误；由于第二级为降压过程，故U3U4，由U3I2U4I4，可知I2I4，C错误。答案D6(多选)电流互感器和电压互感器如图4所示。其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()图4AA为电流互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电压表解析由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a是电流表，b是电压表。在A中，有I1n1I2n2，要把大电流变为小电流，有n2n1；在B中，有，要把高电压变成低电压，则有n3n4；综上所述可知，选项A、D正确。答案AD7(2014海南卷，2)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压
6、器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为()A12 B21 C23 D32解析三个灯泡都相同，并且都正常发光，可知三个灯泡此时的电流都相同，即原线圈中的电流是副线圈中电流的一半，由和I1I2可知，该变压器原、副线圈的匝数之比为2，B正确。答案B8(2014山东潍坊第三次模拟)如图5甲所示，理想变压器的原线圈的匝数n1和副线圈匝数n2均可调节。原线圈两端接如图乙所示的交流电，副线圈接负载电阻R和理想交流电流表A。则下述说法正确的是()图5A原线圈所接交流电的瞬时值表达式为u220sin 50t(V)B增大n1，其它条件不变
7、，变压器的输出电压变大C增大n2，其它条件不变，电流表的示数变大D增大R，其它条件不变，变压器的输入功率变大解析由图象可知：T0.02 s，所以f50 Hz，原线圈中交流电的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)，选项A错；根据知：增大n1，U2减小，选项B错；增大n2，U2增大，电流表的示数(I)增大，选项C对；因为P入P出，U2不变，R增大，所以P出减小，P入减小，选项D错。答案C9(多选)如图6中甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为559，L1、L2、L3为三只规格均为“36 V,18 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的ut图象如图6中乙所示。则以下说法中正确的
8、是()图6A电压表的示数为220 VB当闭合开关S时，三只灯泡均能正常发光C当闭合开关S时，电流表的示数为1.5 AD当断开开关S时，变压器的输出功率变小解析交流电压表的读数为有效值，故电压表示数U1220 V，A错误；由可解得U236 V，因此，当闭合开关S时，三只灯泡均能正常发光，故B正确；通过各灯的电流I A0.5 A，因此当闭合开关S时，电流表的示数为1.5 A，C正确；当断开开关S时，副线圈所在电路的总电阻增大，由P可知，变压器的输出功率变小，D正确。答案BCD能力提高练10. (多选)如图7所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n251，将原线圈接在u100sin 50t(V)的
9、交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是()图7A在A、B两点间串联另一相同阻值电阻R1，电压表的示数为20 VB在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为20 VC在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大，电容器的耐压值至少是20 VD在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小解析由变压原理，知U220 V，串联一相同阻值电阻R1，根据串联电路知识，电压表的示数为10 V，A错误；在A、B两点间接入理想二极管，由于二极管的单向导电性，电压表读数为有效值，应小于20 V，B错
10、误；在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，容抗减小，电压表示数增大，电容器的耐压值为峰值，即20 V，C正确；在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，感抗增大，电阻R中电流减小，电阻R消耗电功率减小，D正确。答案CD11(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图8甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r ，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3n4n1，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为R022 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是()图8A发电机产生交流电的频率为0.5 HzB降压变压器
11、的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)C通过R0的电流的最大值为20 AD输电线损失的功率为 W解析变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的频率为f Hz50 Hz，A错误；由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)，B正确；通过R0的电流的最大值为Im A10 A，有效值为I10 A，C错误；根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为I3I A，故输电线损失的功率为PIr W，D正确。答案BD12. (多选)(2014山东潍坊市一模)如图9所示，匀强磁场的磁感应强度B T。单匝矩形线圈面积S1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴
12、OO匀速转动。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表。调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为12时，副线圈电路中标有“36 V，36 W”的灯泡正常发光。以下判断正确的是()图9A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e18sin 90t(V)D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移解析因为灯泡正常发光，所以I2I灯 A1 A，I1I22 A，选项A错误；U1U236 V18 V，选项B正确；由EmNBS得90 rad/s，电动势随时间的变化规律e18sin 90t V，
13、选项C正确；若线圈转速增大，变压器原线圈中的电压增大，要使灯泡仍正常发光，应将P适当上移，选项D错误。答案BC13如图10所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3为()图10A111 B321C621 D221解析灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U22U3。由变压器的电压比公式，所以n22n3，同理，灯泡正常发光，功率相等，即PAPBPCPD。由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3。由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321。答案B14.如图11所示，有一理想变压
14、器，原、副线圈的匝数比为n1，原线圈接正弦交流电，电压为uU0cos 100t(V)，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当电键S接通后，电流表读数为I，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升。下列判断正确的是()图11A电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2RB原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2Rmgv，副线圈电流的频率为50 HzC变压器的输入功率为I2RmgvD电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为解析电动机两端电压大于IR，IR是电动机线圈电阻R上的电压，用于发热，A错；原线圈中的电流为，B错；根据能量守恒，变压器的输入功率等于输出功率，即一部分在电动机线圈电阻R上发热变成内能；另一部分用于对外做功，将其中一部分电能转化为金属杆的机械能，其余部分克服安培力做功，转化为电能，电流通过纯电阻电路转化为金属杆上的焦耳热，则变压器的输入功率为I2Rmgv，C对；副线圈电压的有效值为，D错。答案C
