《山东省高考物理一轮复习课时规范练36理想变压器电能的输送新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省高考物理一轮复习课时规范练36理想变压器电能的输送新人教版（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时规范练36理想变压器电能的输送基础对点练1.(多选)(理想变压器原、副线圈关系的应用)(2018福建泉州考前模拟)如图为日常生活中常见的点火装置原理图,先将1.5 V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=6sin t(V),然后将其加在理想变压器的原线圈n1上,当副线圈n2两端电压达到12 kV以上时放电针之间空气被击穿,从而引发电火花点燃气体。下列说法正确的是()A.原线圈两端所接交流电压表的读数为3 VB.副线圈中交流电压与原线圈中交流电压频率不相等C.要实现点火则副线圈与原线圈的匝数比至少大于103D.要实现点火则副线圈与原线圈的匝数比至少大于2 000答案AD解析最大值为有效值的
2、倍,所以电压的有效值为U=V=3V,即电压表示数为3V,故A正确;变压器不能改变频率,故副线圈中交流电压与原线圈中交流电压频率相等,故B错误;当变压器副线圈电压的瞬时值大于12000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。转换器所输出的正弦交变电压最大值为6V,根据电压与匝数成正比,所以实现点火的条件是=2000,故C错误,D正确。2.(多选)(理想变压器原、副线圈关系的应用)(2018甘肃张掖一诊)如图所示,理想变压器原线圈的匝数为1 100,副线圈的匝数为55,原线圈两端a、b接正弦交流电源,在原线圈前串接一个电阻R0=121 的保险丝,电压表的示数为220 V,如果负载电阻R=
3、5.5 ,各电表均为理想电表,则()A.电流表的示数为1 AB.变压器的输出电压为5.5 VC.保险丝实际消耗的功率为1.21 WD.负载电阻实际消耗的功率为22 W答案CD解析U1=220V,根据变压器变压比公式,得变压器的输出电压U2=11V,则选项B错误;副线圈中的电流I2=2A,即电流表的示数为2A,选项A错误;负载电阻实际消耗的功率为P=R=225.5W=22W,故选项D正确;原线圈中的电流I1=0.1A,保险丝实际消耗的功率为P0=R0=0.12121W=1.21W,则选项C正确。3.(多选)(理想变压器的动态分析)(2018山东临沂一模)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝
4、数比为201,图中电表均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),Ll和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是()A.电压的频率为50 HzB.电压表的示数为11 VC.当照射R的光强增大时,电流表的示数变大D.若L1的灯丝烧断后,电压表的示数会变小答案ABC解析原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为f=50Hz,故A正确;原线圈接入电压的最大值是220V,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为201,所以副线圈电压是11V,所以V的示数为11V,故B正确;R阻值随光强增大而减小,根据I=知副线圈电流
5、增加,副线圈输出功率增加,根据能量守恒定律,所以原线圈输入功率也增加,原线圈电流增加,所以电流表的示数变大,故C正确;当L1的灯丝烧断后,变压器的输入电压不变,根据变压比公式,输出电压也不变,故电压表读数不变,故D错误;故选ABC。4.(多选)(理想变压器的动态分析)(2018山东青岛模拟)如图甲所示理想变压器原、副线圈的匝数比为559,副线圈接有一定值电阻R和热敏电阻Rt(电阻随温度升高而减小),原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是()A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin 100t(V)B.电压表示数为36 VC.热敏电阻Rt周围环境温度升高,电流表的示数减
6、小D.热敏电阻Rt周围环境温度升高,变压器的输入功率增大答案AD解析由题图乙知,Um=220V,T=210-2s,所以=100s-1,u=Umsint=220sin100t(V),故选项A正确;电压表示数为有效值,U1=220V,由得,U2=36V,故选项B错误;热敏电阻Rt周围环境温度升高,Rt减小,副线圈中电流增大,由知,I1增大,故电流表的示数增大,由P入=U1I1知,输入功率增大,故选项C错误,D正确。5.(多选)(远距离输电)(2018山西晋城一模)如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图,发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定,用电器均为纯电阻元件,当用电高峰来临时,下列判断正确
7、的是()A.用电器等效电阻R0变大B.升压变压器T1的输出电压变大C.降压变压器T2的输出电压变小D.输电线路总电阻R上消耗的功率变大答案CD解析用电高峰来临时,用电器增多,用电器并联后的总电阻R0减小,选项A错误;由于升压变压器的输入电压一定,则输出电压一定,选项B错误;设输电线的输送电流为I,降压变压器的变压比为k,升压变压器的输出电压为U,则U=IR+k2IR0,当R0减小时,I增大,输电线电阻R消耗的功率PR=I2R变大,选项D正确;降压变压器T2的输入电压等于U-IR,可以判断此电压减小,则输出电压也减小,选项C正确;故选CD。6.(多选)(远距离输电、互感器)(2018山东青岛模拟
8、)如图所示为某小型电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率为20 kW。在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为110,电流表的示数为1 A,输电线的总电阻为10 ,则下列说法正确的是()A.采用高压输电可以增大输电线中的电流B.升压变压器的输出电压U2=2 000 VC.用户获得的功率为19 kWD.将P下移,用户获得的电压将增大答案BC解析根据高压输电原理,提高输电电压,输电电流减小,A错误;根据电流互感器的原理,输电电流:I输=1A=10A,输电电压:U2=V=2000V,B正确;输电线上的功率损失:P损=I2R=10210W=1kW,用户获得的功率为:P用
9、=P输-P损=20kW-1kW=19kW,C正确;将P下移,降压变压器原线圈匝数增加,根据变压器的变压规律,副线圈的电压减小,用户获得的电压将减小,D错误。故选BC。素养综合练7.(多选)(2018河北冀州调研)如图所示,理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上,输出端接理想电流表及阻值为R的负载。如果要求负载上消耗的电功率最大,则下列说法正确的是()A.该交流电源电动势的瞬时值表达式为e=Emsin (100t) VB.变压器原、副线圈匝数的比值为C.电流表的读数为D.负载上消耗的热功率为答案BC解析由e-t图象可知交流电的周期T=410-2s,则=50rad/s,所以e=
10、Emsin(50t)V,则A错误。对于理想变压器,在电源输出最大功率时,电流I1=,此时,变压器输入功率恰好等于电源内阻消耗的功率,又输出功率等于输入功率,则r=R,得出。又,得出,I2=,则B、C项正确。负载上消耗的热功率为P=R=,则D项错误。8.(多选)(2018广东惠州模拟)在家庭电路中,为了安全,一般在电能表后面的电路中安装一个漏电保护开关,其工作原理如图所示,其中甲线圈两端与脱扣开关控制器相连,乙线圈由两条电源线采取双线法绕制,并与甲线圈绕在同一个矩形硅钢片组成的铁芯上。以下说法正确的是()A.当用户用电正常时,甲线圈两端没有电压,脱扣开关接通B.当用户用电正常时,甲线圈两端有电压
11、,脱扣开关接通C.当用户发生漏电时,甲线圈两端没有电压,脱扣开关断开D.当用户发生漏电时,甲线圈两端有电压,脱扣开关断开答案AD解析正常状态时,火线和零线中电流产生的磁场完全抵消,ef中没有电压,脱扣开关K保持接通,A正确、B错误;当用户发生漏电时,流过火线与零线的电流不相等,保护器中火线和零线中电流产生的磁场应不能完全抵消,会使甲线圈中产生感应电动势,脱扣开关断开,C错误、D正确。故选AD。9.(2018湖南永州三模)如图所示,在AB间接入U1=311sin 314t(V)的正弦式交变电流,通过理想变压器和相同的理想二极管D1、D2给阻值R=20 的纯电阻供电,变压器原线圈n1=1 100匝
12、,副线圈n2=200匝,Q为副线圈正中央抽头。为保证安全,二极管的反向耐压值至少为U0,设电阻R上消耗的电功率为P,则()A.U0=56.6 V,P=20 WB.U0=56.6 V,P=80 WC.U0=28.3 V,P=20 WD.U0=28.3 V,P=80 W答案A解析AB间接入的交流电的电压有效值为U=V=220V,根据公式可得副线圈两端电压有效值为U2=40V,故而二极管的反向耐压值至少为U0,它是最大值,所以U0=40V=56.6V,Q为副线圈正中央抽头,则R两端电压为20V,所以R消耗的热功率为P=W=20W,A正确。10.(2018吉林长春三模)如图所示,一个理想变压器原线圈的
13、匝数为50,副线圈的匝数为100,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨间距为0.4 m。导轨上有一长度略大于导轨间距且垂直于导轨的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻R1=5 ,R2=15 ,图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为1 T的匀强磁场。导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为v=5sin 10t(m/s),则下列说法正确的是()A.R1的功率为0.2 WB.电压表的示数为5 VC.水平外力为恒力D.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s答案D解析导体棒切割磁感线产生感应电动势,由法拉第电磁感应定律
14、可得E=BLv,代入数据得E=2sin10t(V)。则原线圈输入电压的有效值为U1=V,原、副线圈的电压与匝数成正比,则,解得U2=2V,选项B错误;由欧姆定律可得副线圈回路中的电流为I2=A=A,则定值电阻R1的电功率为P1=R1=()25W=0.1W,选项A错误;由导体棒的速度公式可知导体棒的运动为变速运动,则外力不可能为恒力,选项C错误;由以上计算可知,感应电动势的最大值为Em=2V,则由法拉第电磁感应定律E=n1,得磁通量变化率最大值为 Wb/s=0.04Wb/s,选项D正确。11.(多选)(2018山东济南二模)某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律,由于输电线太长,他将每100米
15、导线卷成一卷,共有8卷来代替输电线路(忽略输电线路的自感作用)。第一次实验采用如图所示的电路图,将输电线与学生电源和用电器直接相连,测得输电线上损失的功率为P,损失的电压为U1;第二次实验采用如图乙所示的电路田,其中理想变压器T1与学生电源相连,其原、副线圈的匝数比为n1n2,理想变压器T2与用电器相连。测得输电线上损失的功率为P2,损失的电压为U2,两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同,下列正确的是()A.P2P1=n1n2B.P2P1=C.U2U1=n1n2D.U2U1=答案BC解析A.第一次实验输电线上的电流I=,输电线上损失的功率P1=I2R=R第二次实验,升压变压器副线圈上的电压U2=U1,输电线上的电流I=,输电线上损失的功率P2=I2R=R,所以:,故A错误,B正确。B.第一次损失的电压U1=IR,第二次损失的电压U2=IR,故,故C正确,D错误,故选BC。12.(2018广西重点高中一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为21,a、b端接入一正弦式交流电源。L1、L2为两只规格为“22 V6 W”的灯泡,两电表为理想交流电表。当滑动变阻器的滑片P处于中间位置时,两灯泡恰好都正常发光。下列说法正确的是()A.电
