《新高考物理一轮复习专题14.2 变压器 远距离输电 精品练习（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习专题14.2 变压器 远距离输电 精品练习（含解析）（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题14.2变压器远距离输电【练】1、（2022江西南昌模拟预测）如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中R是用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，电流表是值班室的显示器，显示通过尺的电流，电压表显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），是一定值电阻，当传感器所在处出现火情时，已知电压表和电流表均可看成理想电表，则下列说法正确的是（）A电流表的示数减小B电压表的示数增大C电流表的示数减小D电压表的示数增大【答案】 C【解析】原线圈的电压U1不变，故变压器的副线圈两端电压不变，当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2
2、的阻值减小，通过副线圈的电流增大，由于变压器的匝数比不变，所以通过原线圈的电流增大，电流表的示数增大；又由于通过R3的电流增大，R3两端电压增大，则U2减小，A2的示数减小。故选C。2、（2022新疆博乐市高级中学（华中师大一附中博乐分校）模拟预测）特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（）ABCD【答案】 B【解析】输电线上传输的功率满足则线路上损耗的功率为所以当输电电压提高一
3、倍时，线路上的功率损耗变为故选B。3、（2022河北秦皇岛高三开学考试）心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，听筒扬声器（等效为一个阻值为R的定值电阻）与一滑动变阻器（最大阻值为R）连接在该变压器的副线圈。已知原线圈与副线圈的匝数比为k，则（）A副线圈两端的电压为U1kB当滑动变阻器阻值为R时，通过原线圈的电流为C当滑动变阻器阻值为R时，扬声器的功率为D若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向左移动，听筒扬声器的功率减小【答案】 C【解析】A根据理想变压的变压比
4、可得故A错误；BC当滑动变阻器阻值为R时，通过副线圈的电流根据理想变压器的电流比与匝数成反比可知听筒扬声器的功率故C正确，B错误；D若保持U1不变，则副线圈两端的电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向左移动，则R电阻变小，副线圈中的电流I2增大，则听筒扬声器的功率增大，故D错误。故选C4、（2022北京交通大学附属中学高三开学考试）某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上，副线圈输出电压为，输出电流为。该变压器（）A原、副线圈的匝数之比为1001B输入电流为C输入电流的最大值为D原、副线圈交流电的频率之比为1100【答案】 B【解析】A原、副线圈的匝数之比为故A错误；B根据可得输入电流为故B正确；
5、C输入电流的最大值为故C错误；D变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为11，故D错误。故选B。5、（2022安徽高三开学考试）如图，理想变压器的原副线圈匝数比为，定值电阻、的阻值比为61，在a、b间输入有效值不变的正弦交流电压，调节滑动变阻器的滑片，当a、b端输入的功率为时，消耗的功率为P，则滑动变阻器消耗的功率为（）ABCD【答案】 B【解析】根据题意，设原线圈中的电流为，由公式可得，原线圈的输出功率为由电流与线圈匝数的关系可得，副线圈中的电流为中消耗的功率因此滑动变阻器消耗的功率为。故选B。6、（2022江苏南通高三开学考试）手机无线充电是比较新颖的充电方式如图所示，电
6、磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电在充电过程中（）A送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B受电线圈中产生的是恒定电流C送电线圈和受电线圈利用自感现象实现能量传递D手机和基座通过互感现象实现能量传输，该传输过程，能量没有损失【答案】 A【解析】A由于送电线圈中电流周期性变化的，因此产生的磁场也呈周期性变化，A正确；B由于送电线圈中电流周期性变化的，可知受电线圈中产生的也是周期性变化的电流，B错误；C送电线圈和受电线圈利用互感现象
7、实现能量传递，C错误；D手机和基座通过互感现象实现能量传输，由于电磁辐射，该传输过程，会出现能量损失，D错误。故选A。7、（多选）（2022山东济南高三开学考试）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（）A当负载电阻时，电流表的示数为B当负载电阻时，电路消耗的总功率为C负载电阻R的阻值越大，电流表的示数越小D负载电阻R的阻值越大，电压表的示数越大【答案】 BC【解析】AB当负载电阻R=10时，根据变压器原副线圈电压和变比的规律则所以副线圈电流为由于电路只有电阻消耗功率，因此电阻上的功率即为线路总功率，则原线圈电流为故
8、A错误，B正确；CD根据可解得故当阻值增大时，电流表的示数减小，故C正确，D错误。故选BC。8、（多选）（2022全国高三开学考试）如图所示为输电能耗演示电路。左侧变压器原、副线圈匝数比为1 ：4，输入电压为7.5 V正弦交流电。连接两理想变压器的导线的总电阻为r，负载R的阻值为10。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2 ： 1， R上的功率为10W；开关S接2时，右侧变压器原副线圈匝数比为1 ：2， R上的功率为P。下列判断正确的是（）Ar=20Br=5CP=WDP=W【答案】 AD【解析】AB当开关S接1时，左侧变压器次级电压U2=47.5V=30V电阻R上的电压，即右侧变压器的次
9、级电压电流则右侧变压器初级电压电流则选项A正确，B错误；CD当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知解得I=A则R上的功率选项C错误，D正确。故选AD。9、（2022江苏省丹阳高级中学三模）如图甲所示为某一发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：强磁场的磁感应强度大小为矩形线圈的总电阻为0.3、匝数为50匝、面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡、，如图丙所示，现在使发电机匀速转动，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原副线圈匝数之比为1：10，电压表
10、为理想交流电表，其余电阻均不计。求：（1）理想交流电压表的读数；（2）手摇发电机匀速转动的角速度。【答案】 （1）；（2）【解析】（1）由题意可知副线圈两端电压为根据理想变压器变压规律可得原线圈两端电压，即理想交流电压表的读数为（2）副线圈中的电流为根据理想变压器变流规律可得原线圈中的电流为设发电机匀速转动的角速度为，则产生的感应电动势的最大值为有效值为根据闭合电路欧姆定律可得联立解得10、（2022湖北模拟预测）有一理想变压器如图甲所示，原副线圈匝数比为，原线圈接入图乙所示的交流电，回路中的灯泡和电动机的额定电压均为，灯泡正常工作时的电阻，电动机的电阻，定值电阻，灯泡和电动机均正常工作，则电
11、动机的输出功率为（）ABCD【答案】 C【解析】如图乙所示，原线圈的有效电压为220V，根据原副线圈匝数比等于电压之比11：2，所以副线圈电压有效值为40V，灯泡和电动机均正常工作，所以灯泡两端电压为24V，根据串联电路分压特点，可知定值电阻两端电压为16V，由欧姆定律可知副线圈总电流为流过灯泡的电流为所以流过电动机的电流为电动机的热功率为9W电动机的总功率为所以电动机的输出功率为故选C。11、（2022河南安阳模拟预测）逆变器是一种能够把蓄电池提供的直流电转变成交流电的工具。如图所示，就是一种逆变器的电路，核心的控制电路称为“逆变模块”，它的功能就是把直流转换成交流，共有5个接线端子，为输入
12、端，与两块相同的蓄电池连接，两块相同的蓄电池同时工作；Out1Out2为输出端，与理想变压器原线圈相连。已知蓄电池的电动势为，内阻不计，负载电阻阻值为，电流表读数为、电压表读数为，逆变模块自身消耗的电功率忽略不计，则变压器原、副线圈的匝数比为（）ABCD【答案】 A【解析】由题意可知，假设负载电阻两端电压为，则负载电阻消耗的功率为解得根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比，可得故选A。12、（2022湖北武汉市第一中学高三开学考试）如图，理想变压器输入端电压随时间变化为，在原线圈回路中串联阻值为R的电阻，a、b、c为副线圈上的3个抽头。若仅在抽头a、b间接入阻值为R的电阻，原线圈回路中电阻R消
13、耗的功率为P；若仅在抽头b、c间接入阻值为的电阻，原线圈回路中电阻R消耗的功率也为P。已知原线圈匝数与a、b间线圈匝数之比为，下列说法正确的是（）Aa、b间线圈匝数与b、c间线圈匝数之比为B原线圈匝数与b、c间线圈匝数之比为C仅在抽头a、b间接入电阻R时，a、b两端电压为D仅在抽头b、c间接入电阻R时，b、c两端电压为【答案】 A【解析】AB因为原线圈回路中电阻R消耗的功率为P，保持不变，根据公式知，原线圈回路中电流不变，根据能量守恒有，根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知，由题知联立得，故A正确，B错误；CD在原线圈回路中，有，解得故CD错误。故选A。13、（2022河北邯郸市教育科学研
14、究所高三开学考试）“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（）A风力发电机的转速为B风力发电机内输出的电能为C降压变压器原、副线圈匝数比为D升压变压器副线圈输出的电压的最大值为【答案】 C【解析】A由图乙可知，交流电的频率为因此风力发电机的转速，故A错误；B1万个额定功率为的LED灯正常工作时，电功率而输电线上损失的功率所以风力发电机的功率为，因此风力发电机输出的电能故B错误；C输电线路损失的功率，根据可得，输电线上电流为而通过降压变压器副线圈的电流因此降压变压器原、副线圈匝数比故C正确；D输电线路损失的
