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1、高考物理一轮复习精讲精析第十章第二讲一、选择题1 .在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流.所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是（）答案A解析电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中.2 .如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41,原线圈接入一电压为U=U0Sincot的交流电源，副线圈接一个R=27.5的负载电阻.若Uo=226/2V,3=100兀rad/s则下述结论正确的是（）A.副线圈中电压表的读数为55VB.副线圈中输出交流电的周期为去-s100兀C.原线圈中电流表的读数为0.5
2、AD.原线圈中的输入功率为110加W答案AC解析副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2=2=55V,A对.副线圈中-2n1交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T=2=s,B错.原线圈中的电流I1=紫=譬2=0.5A,c对.原线圈中白输入功率P=器=110W,D错.Rm.23.（2010安徽师大W中月考）如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=2202sin100tV的交变电流.原线圈匝数n1=1100,副线圈匝数为n2=30.则在C、D两（）A.接额定电压为8V的小灯泡，小灯泡能正常发光B.接交流电压表，电压表读数为8.48VC.接阻值为6的电阻，原线圈中的电流为36.
3、7AD.接电磁式打点计时器，打点的周期为0.02s答案D解析由理想变压器的原理有：产=,所以Ucd=6V,则AB错误.又由理想变Ucdn2压器的输入功率和输出功率相等可得：UabIi=UcdI2,而I2=UD=1A,所以I1=-3-A,即R110C错误.由尸220j2sin100tV得该交流电的周期为0.02s,故D正确.4 .如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡Li和L2,输电线的等效电阻为R,开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是（）A.副线圈两端M、N输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上电压增大C.通过灯泡Li的电流减小D.原线圈中的电流增大答案BCD
4、解析当开关S闭合后，Li和L2并联，使副线圈的负载电阻变小，此时M、N间的输出电压不变，副线圈中的总电流I2增大，负载R上的电压降U2=I2R2亦增大，灯泡Li两端的电压减小，Li中的电流减小，B、C正确.由于I2增大，导致原线圈中的电流Ii相应增大，D正确.5 .如图所示，2009年11月1日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重.此次灾害牵动亿万人的心.为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路： 为U,电流为I,热耗功率为 为输电功率和输电线电阻不变高压线上送电电压9AP,则除冰时（认（）利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,P;除冰时，输电线
5、上的热耗功率需变为）A.输电电流为3IB.输电电流为9I1C.输电电压为3UD.输电电压为-U3答案AD解析高压线上的热耗功率ap=i2r线若热耗功率变为9AP,则9Ap=2R线由得=3I,A对.又输送功率不变P=UI=UI得U=1U,所以D对.36 .汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油.柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的.但是汽车蓄电池的电压只有12V,不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由
6、闭合变为断开，从而在副线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了.下列说法中正确的是（）A.柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的B.汽油机点火装置的开关若始终闭合，副线圈的两端也会有高压C.接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压D.汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数答案AD解析汽车柴油机压缩汽缸内空气，实际上是活塞对气体做功使其内能增加，当温度升高到一定温度时，柴油着火燃烧.汽油机是借助于变压器在通入原线圈中电压（12V）断电时产生变化的磁通量从而在副线圈中产生瞬时高压（10000V）,而达到产生火花的目的，
7、所以电源可以是直流，且副线圈匝数要远大于原线圈匝数，故A、D正确.7. （2009江苏省苏州中学月考）如图甲中所示，变压器为理想变压器，其原线圈接到U1=220V的交流电源上，副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；图乙中阻值为R2的电阻直接接到电压为U=220V的交流电源上，结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（）A.R1/R2B.R2/R1C.R2/R1D.R1/R2答案C2U1n1U2解析对题图甲，广=，PR=U2U2n2R1U2对题图乙：PR2=AR2据题意又PR=PR2联立以上各式解得：n“n2=Vr2/r18. （2009济南*II拟）正弦交流电经过
8、匝数比为彳;半的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图甲所示方式连接，R=10图乙是R两端电压U随时间变化的图象.Um=10/2V,则下列说法中正确的是（）A,通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=J2cos100MA）B.电流表A的读数为0.1AC.电流表A的读数为D.电压表的读数为Um=1042V答案AB解析由图象知T=2X102s,f=50Hz,3=24=100兀rad/s故iR=42cos100疝(A),A正确.再根据F=知，Ii有效值为0.1A,B正确，C错误.电压表读数应为副线圈电压I2ni有效值，U=Um-=10V,故D错误.2二、非选择题9 .如图所示，理想变压器
9、原、副线圈匝数比mn2m=4431原线圈两端输入电压U=220V,在变压器输出端如何连接可使一盏“20V,10W”灯泡正常发光？如何连接可使一盏“10V,5W”灯泡正常发光？通过计算，分别画出连接图.答案见解析图解析由变压器关系理=?求得5=*=15丫，同理，Uj=nj,U3=r3U1=5V.U2n2n1U3n3n1变压器副线圈的输出电压与两灯的额定电压不等，应通过组合使用的方式，使两灯获得适当的电压.具体接法如下图a、b所示.10 .原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话.现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原
10、理示意图如图所示，图中线圈I与线圈n的匝数相等，R0=1.2kQ,R=3.6kQ,Rx为可变电阻.当Rx调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时Rx为多少？答案1.8kQ解析分析变压器工作原理，当人对着话筒说话时，话筒相当于一个交流电源，线圈I、n是并联的两个支路，而且线圈I、n的匝数相等，只有当Rx与R的并联电阻和Ro阻值相等时，线圈I、n内会有相等大小的电流，话筒产生的电信号在铁芯中产生的两部分磁通量相互抵消，听筒所在电路就没有话筒声音的感应电流，这样即可达到目的.由此分析，容易得答案为1.8k11 .在远距离输电时，要尽量考虑减少输电线上的功率损失.有一个电站，输送的电功率P
11、=500kW,当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜表示数相差4800kW-h.求：(1)输电效率刀和输电线总电阻r.(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电.来源:Z&xx&k.Com答案(1)60%20a(2)22.4kV解析(1)由于输送功率P=500kW,一昼夜输送电能E=Pt=12000kWh,终点得到P、，的电能E=7200kWh,因此效率60%.输电线上的电流可由I=U计算，I=100A,而输电线损耗功率可由Pr=I2r计算，其中Pr=4240kW=200kW,因此可求得r=20Q.(2)输电线上损
12、耗功率Pr=!UP/rUJ2,原来Pr=200kW,现在要求Pr=10kW,计算可得输电电压应调节为U=22.4kV.12 .(2009广东*II拟)某小型发电机矩形线圈面积为200cm2,共50匝，电阻0.05Q用电磁铁做磁场，磁场的磁感应强度为1T,产生频率为50Hz的单相正弦式交变电流.外电路由110盏“220V,40W”的灯泡组成，当灯泡全部正常发光时，试求：(1)输电导线的电阻多大？(2)若只用11盏灯泡，为了使灯泡正常发光，而发出的交变电流频率又不能变化，则电磁铁磁场的磁感应强度应调到多大？答案(1)0.05Q(2)0.992T解析(1)交变电流的最大值Em=NBS2f发电机的输出
13、电压为-4E/小50X1X200X10X2ttX50V222V402流过每盏灯泡的电流Io=220A=/A,2干路电流I=110X而a=20A,由闭合电路的欧姆定律得:E=220+20X(0.05+R)V,解得R=0.05Q.2(2)只有11盏灯泡时干路电流I=11x.A=2A.电源电动势的有效值E=220+2X(0.05+0.05)V=220.2V.蛆 X 220.2BT = 0.992T.由Em；=NBS-才语E得，v1 = 3m/s的速度流入水轮机后NSfS50X200X10X2ttX5013 .三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流放水位低
14、10m,水流量为Q=103m3/s.水轮机效率为75%,发电机效率为80%,试问：(1)发电机的输出功率是多少？(2)如果发电机输出电压为240V,用户所需电压为220V,输电线路中能量损耗为5%,输电线的电阻共为12以那么所需用升、降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少？答案(1)6.24X105W呜53解析(1)水轮机的耐声功率叫发电机的输入功率，为75%x(mgh+mv2/2mv2/2)P1=VV2V2)-，-5=ppghQp_2X75%=7.8X10W,发电机的输出功率5Po=PiX80%=6.24X10W.(2)输电示意图如图所示，发电机输出的电流5Po6.2410PTFA=2600A.输电导线中的热损耗P耗=P0X5%=3.12X104W,输电线路中的电流P 耗/3.12X 10124-A = 51A,所以升压变压器Ti的原副线圈匝数比n2=2=1/51,降压变压器T2的输出功率P=PoP耗=5.928X105w,T2的输出电流13 =P 5.928 X 102205A = 2.7X 103A.所以降压变压器T2的原副线圈匝数比必=上=2=53.n4I251
