（通用版）高考物理一轮复习第十一章第2讲变压器、电能的输送课时作业（含解析）.docx

变压器、电能的输送一、选择题(本题共10小题，16题为单选题，710题为多选题)1(2018珠海模拟)如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2220匝，交流电源的电压u220sin(100t)V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是()A交流电的频率为100 HzB电压表的示数为44 VC电流表A1的示数大于电流表A2的示数D变压器的输入功率大于输出功率解析：B交流电的周期T s0.02 s，f50 Hz，故A项错误；原线圈的电压U1220 V，则U244 V，故B项正确；原、副线圈的电流比等于匝数之反比，因为n1n2，所以I1I2，即电流表A1示数小于电流表A2示数，故C项错误；变压器的输入功率等于输出功率，故D项错误2(2018榆林模拟)如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比是101，电压表和电流表均为理想电表，一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上从某时刻开始在原线圈接入电压有效值为220 V的正弦交流电，并将开关接在1处，则下列判断正确的是()A电压表的示数为22 VB若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ，则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 452 JC若只将S从1拨到2，变压器的输入功率减小D若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减小解析：B变压器输入电压和输出电压之比为匝数之比，故输出端电压为 V22 V，但由于二极管具有单向导电性，从而使通过二极管的电压有效值减小，由有效值的定义得T，得R两端电压的有效值U有效11 V，故电压表示数一定小于22 V，故A项错误；接入电阻为10 ，则根据Wt可得，产生的热量Q60 J1 452 J，故B项正确；若只将S从1拨到2，则输入端线圈匝数减小，匝数比减小，则输出电压增大，输出功率增大，故变压器的输入功率将增大，故C项错误；若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电阻增大，则输出端电流减小，但电压表示数不变，故D项错误3图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u20sin (50t)VB只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W解析：D由图乙知周期为0.02 s，因此输入电压的表达式u20sin (100t)V，A错；只断开S2，L1、L2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B错；只断开S2，负载电阻变大，功率变小，C错；S1换接到2后，据P和得R消耗的功率为0.8 W，故选D.4(2018汕头模拟)一理想变压器电路如图所示，两组副线圈中所接的三个电阻都为R，原线圈接通交变电源后，三个线圈的电流有效值相等，则图中三个线圈的匝数之比n1n2n3为()A914 B612C312 D321解析：C两个副线圈的输出功率为P2I2RI22R3I2R，根据输入功率等于输出功率有U1I3I2R，解得U13IR，两个副线圈的电压分别为U2IR，U3I2R，根据电压与匝数成正比，有n1n2n3U1U2U33IRIR2IR312，故C项正确，A、B、D项错误5钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是()A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小I0C若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小解析：C钳形电流测量仪实质上是一个升压变压器，只能测量交流电的电流，故A项错误；根据得载流导线中电流大小I0nI，故B项错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，则测量出的电流将小于实际电流，故C项正确；根据n1I1n2I2，知若将载流导线在铁芯上多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流测量仪的示数I2将变大，故D项错误6如图甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图像，则()A发电机产生的交流电的频率是100 HzB降压变压器输出的电压有效值是340 VC输电线的电流仅由输送功率决定D仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小解析：D由乙图可知交流电的周期T0.02 s，则频率f50 Hz，变压器不改变交流电的周期与频率，则A错由乙图可知Um340 V，有效值U340 V，则B错输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，则C错当仅增加升压变压器的副线圈匝数时，则输电电压增大，由PUI可知，输电电流减小，再由PI2R可知输电线上损失的功率减小，则D正确7如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则()A交流电的频率为50 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零解析：AC根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s、频率为50 Hz，A项正确；由图乙可知通过R1的电流最大值为Im1 A，根据欧姆定律可知其最大电压为Um20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V，B项错误；根据正弦交流电的峰值和有效值关系、并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I A A，电阻R2的电功率为PI2R230 W6.67 W，C项正确；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D项错误8如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1n231，且分别接有阻值相同的电阻R1和R2，R1R2100 ，通过电阻R1瞬时电流如图乙所示，则此时()A用电压表测量交流电源电压约为424 VB断开开关K后，通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示C交流电源的功率为180 WDR1和R2消耗的功率之比为13解析：AC由，得，通过R1的电流有效值为I1 A A，通过R2的电流的有效值I2 A，副线圈两端的电压U2I2R2100 V90 V，原线圈两端电压U1270 V，而UU1I1R1300 V424 V，故A项正确；断开开关K后，通过电阻R1的电流为0，故B项错误；交流电源的功率PUI1180 W，故C项正确；R1的消耗的功率P1IR118 W，R2消耗的功率P2IR2162 W，故D项错误9如图所示，R1、R2、R3为完全相同的标准电阻甲、乙两种情况下电阻R2、R3的功率均为P，且匝数比n1n2均为41，则()A图甲中R1的功率为B图甲中R1的功率为16PC图乙中R1的功率为16PD图乙中R1的功率为解析：BD设R2两端电压为U，根据电压与匝数成正比，得线圈n1两端的电压为4U，根据P，R1两端的电压是R2两端电压的4倍，R2的功率为P，R1的功率为P116P，故A项错误、B项正确；R2、R3是完全相同的电阻，功率均为P，由PI2R知，副线圈电流为I，副线圈电压均为U，根据电压与匝数成正比，有原线圈两端电压为4U，根据输入功率等于输出功率，有4UI12P2UI，解得I1，R1的功率P1()2RI2RP，故C项错误、D项正确10(2018唐山模拟)某小型水电站的电能输送示意图如图所示发电机的输出电压为220 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()A.C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：BD根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2U3，所以，故B正确，A、C不正确；升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，故D正确二、计算题(需写出规范的解题步骤)11一个小型水力发电站发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，用总电阻为3.0 的输电线向远处居民区供电求：(1)若直接采用500 V电压输电，这时居民获得的电功率P1.(2)若采用高压输电，先将电压升至5 000 V，到达用户端再用降压变压器变为220 V供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变