高考物理一轮复习 课时跟踪检测（三十六）第十章 交变电流 传感器 第2节 变压器 电能的输送

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时跟踪检测（三十六） 变压器 电能的输送对点训练：理想变压器1(2017云南统测)如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u220sin 100t(V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V,22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是()A变压器原、副线圈匝数比为101B电流表示数为1 AC电流表示数为10 AD副线圈中电流的频率为5 Hz解析：选B由原线圈电压瞬时值表达式可知，原线圈输入电压有效值为220 V，交变电流的频率f50 Hz，D项错；副线圈上灯泡正常发光，说明副线圈输出电压有效值为22 V，由理想变压器变压规律可知，10，A项错；由灯泡电功率PUI可知，通过每只灯泡的电流为1 A，故副线圈输出电流为10 A，由理想变压器变流规律可知，10，所以原线圈中电流的有效值为1 A，B项正确，C项错。2.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源时，电压表的示数为220 V，电流表的示数为0.20 A。已知负载电阻R44 ，则下列判断中正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表的示数为0.1 AD电流表的示数为0.4 A解析：选B由电压表的示数和电流表的示数可得变压器的输入功率P1U1I1，又P1P2I22R，所以电流表的示数为I2 A1.0 A，选项C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比，选项A错误，B正确。3(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21。电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计。下列说法正确的是()AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析：选BC由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误。4.(多选)在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，四个灯泡完全相同。其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么()AL1和L2都能正常工作BL1和L2都不能正常工作C交流电源电压为2UD交流电源电压为4U解析：选AD根据灯泡L3和L4恰能正常工作，变压器原线圈输入电压为灯泡L3和L4额定电压U的2倍，输入电流为灯泡L3和L4的额定电流。所以L1和L2都能正常工作，交流电源电压为4U，选项A、D正确，B、C错误。对点训练：理想变压器的动态分析5(多选)(2017广州模拟)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V)，则()A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小C在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变大D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小解析：选BD原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表的示数变小，则原线圈中电流表的示数变小，输入功率也变小。综上分析可知，选项B、D正确。6(2017南昌模拟)某供电系统是由交流发电机输出电压和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示。图中R0表示输电线的电阻。则()A当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，不改变触头位置，电流表A1示数增大B当电压表V1示数减小，而用电器负载不变时，适当上移触头P，可使电流表A2示数不变C当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，不改变触头位置，电流表A1示数不变D当电压表V1示数不变，而用电器负载增加时，适当上移触头P，电流表A1示数一定减小解析：选B在不改变触头位置时，V1读数减小导致V2读数减小，负载电阻不变，导致I2减小，I1减小，A错误；电压关系为，减小U1同时增大n2可以使得U2不变，I2不变，B正确；U1不变，又不改变触头位置则U2不变，此时增加负载(即减小负载电阻)，I2增大，从而I1增大，C错误；根据，在U1不变时，上移触头，U2增大，此时增加负载，I2增大，从而I1增大，D错误。7.(2015广东高考)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器。原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V。调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析：选C根据欧姆定律I，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项A错误；根据PUI知，U、I均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误。8.(多选)(2017杭州模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t V，则()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小解析：选BC当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U222 V，但电压表V1示数小于U2，故A错误；当t s时，电压表V0的读数为有效值220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故C正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误。对点训练：远距离输电9(2017山西质量监测)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R011 的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R10 ，T2的原、副线圈匝数比为41，用电器两端的电压为u220sin 100t(V)，将T1、T2均视为理想变压器。下列说法正确的是()A降压变压器的输入功率为4 400 WB升压变压器中电流的频率为100 HzC输电线消耗的功率为500 WD当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小解析：选A由题可知，用电器两端电压有效值为220 V，交流电频率f Hz50 Hz，由电功率公式可知，降压变压器输出功率P4 400 W。理想变压器输入功率与输出功率相等，故A项正确；理想变压器不改变交变电流的频率，B项错；由变压规律，可知降压变压器输入电压为880 V，由电功率定义式PUI可知，降压变压器输入电流为I5 A，由焦耳定律可知，输电线电阻消耗的功率PI2R250 W，C项错；当用电器的电阻减小时，输出功率增大，故降压器输入功率增大，从而输入电流增大，再由PI2R可知，输电线R消耗的功率增大，D项错。10(2014四川高考)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则()A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：选D由ut图像可知，交流电的周期T0.02 s，故频率f50 Hz，选项A错误；交流电的最大值Um500 V，故有效值U250 V，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据，原线圈(输电线)上的电流减小，根据PI12R，得输电线损失的功率减小，选项D正确。对点训练：三种特殊的变压器11(多选)(2017广东适应性考试)如图甲所示为一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图乙所示，A1、V1和A2、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用I1、U1、I2、U2表示，R为定值电阻，现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表示数均未超过其量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是()解析：选AC将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，原线圈输入电压不变，电压表V1示数U1不变，副线圈匝数均匀增大，根据变压比公式，副线圈输出电压U2均匀增大，电压表V2示数U2均匀增大，选项A、C正确。电流表测量的是电流有效值，将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，副线圈输出电压U2均匀增大，电阻R中电流均匀增大，电流表A2示数I2均匀增大，选项D错误。根据输出功率等于输入功率，可知输入电流增大，电流表A1示数I1增大，或者根据电流表A1示数I1为电流有效值，不可能呈正弦变化，选项B错误。12.(2017开封模拟)如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1R2，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1n2为()A11B12C13 D14解析：选B变压器原副线圈的磁通量变化率相同，所以UU1U2nn1n2，根据能量守恒，输出功率等于输入功率，所以只闭合S1时UI，当S1和S2都闭合时，UI，代入数据I1 A、I2 A可得U224U12，即U1U212，所以n1n212，选项B对。考点综合训练13(多选)(2017青岛模拟)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为51，原线圈与一电阻箱R0串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中定值电阻的阻值为R1，最初副线圈电路中电阻箱的阻值为7R1，电路中所连接的电流表是理想电流表。现保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中的电阻箱的阻值减小为5R1，此时电流表读数为5.0 A，则()A此时流过原线圈的电流最大值约为1.7 AB此时流过原线圈的电流最大值约为1.2 AC原先电流表的示数为0.75 AD原先电流表的示数为5.25 A解析：选AD保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中电阻箱的阻值减小为R25R1，此时电流表读数为5.0 A，副线圈输出电压有效值为U25.0 AR1，则R2中电流为1.0 A，则副线圈输出电流I25.0 A1.0 A6.0 A。由变压比和变流比公式可得，解得此时流过原线圈的电流有效值I1I21.2 A，电流最大值约为ImI11.7 A，选项A正确，B错误。保持变压器输入电流不变，根据变压器变流关系，副线圈输出电流I26.0 A不变，副线圈电路中R2原阻值为7R1，设原来电流表的示数为I，则R2中电流为I2I，则有IR1(I2I)7R1，解得II25.25 A，选项D正确，C错误。14(多选)(2017济宁模拟)如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为111，R1 ，原线圈允许通过电流的最大值为1 A，副线圈ab两端电压随时间变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是()A原线圈输入电压的有效值为242 VB原线圈两端交变电压的频率为550 HzC副线圈中电流的最大值为11 AD为保证电路安全工作，滑动变阻器R的阻值不得小于1 解析