2019版高考物理一轮复习第12章交变电流传感器46变压器电能的输送能力训练15183.doc

46 变压器电能的输送1有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是()A电阻R消耗的电功率增大B灯L1、L2都能正常发光C原线圈的输入功率减小D原、副线圈的电流比减小答案A解析当S闭合后，由变压器电压与匝数比关系，可知副线圈电压U2不变，而电路的电阻减小，所以副线圈的电流增大，由PI2R知R消耗的功率增大，故A正确；当S闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以电阻R的电压增大，而副线圈电压U2不变，所以灯泡两端的电压减小，灯L1、L2都不能正常发光，故B错误；由于副线圈中负载电阻减小，消耗的功率为P，故消耗的功率增大，又因为输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率增大，C错误；由电流与匝数关系，知变压器原、副线圈的匝数不变，故原、副线圈中电流之比不变，故D错误。2如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1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u的频率为100 HzB电压表V的示数为22 VC当光强增大时，变压器的输入功率变大D当L1的灯丝烧断后，V示数变小答案C解析电压的频率f50 Hz，A错误；原线圈电压有效值U1220 V，由得U222 V，电压表测量L2电压，所以电压表的示数小于22 V，B错误；当光强变大时，R的阻值减小，总电阻减小，电流变大，总功率变大，则变压器输入功率变大，C正确；当L1灯烧丝断后，因副线圈电压不变，则L2上的电压不变，则V的示数不变，D错误。3如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心抽头，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u1220sin100t(V)，则()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当t s时，c、d间的电压瞬时值为110 VC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，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小答案A解析当单刀双掷开关与a连接时，原、副线圈的匝数比为101，原线圈两端的电压有效值U1 V220 V，根据，代入数据得U222 V，故电压表的示数为22 V，A正确；当t s时，c，d间电压的瞬时值为 u220sin100 V110 V，故B错误；当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器电阻的阻值变大，电压不变，电流表示数减小，故C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈匝数减小，根据，所以U2变大，电压表和电流表的读数均变大，故D错误。4(2017河北定州周练)如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时()A输电线上损耗的功率减小B电压表V1的示数减小，电流表A1增大C电压表V2的示数增大，电流表A2减小D用户功率与发电厂输出功率的比值减小答案D解析当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率、电压都变大，A错误；电流表A1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的输出电压也不变，即电压表V1的示数不变，B错误；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压减小，由理想变压器的电压与匝数成正比得次级电压也减小，即电压表V2的示数减小，C错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例11，因为输电线上的电流增大，则电压损失U增大，U1不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D正确。5(2017浙江嘉兴期末)(多选)某兴趣小组利用如图所示装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。下列说法正确的是()A图示位置穿过线框的磁通量为零B图示位置线框产生的感应电动势为零C使用变压器的目的是为了提高输出功率D若灯泡偏暗，可通过减少原线圈匝数来提高灯泡亮度答案BD解析图示位置穿过线圈的磁通量最大，线圈平面与中性面重合，感应电动势为零，A错误，B正确；变压器只能改变电压，不能提高输出功率，C错误；根据，当U1不变时，可以减少原线圈的匝数n1可以增加副线圈的电压U2，使偏暗的灯泡变亮，D正确。6(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为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0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R1的电功率为10 WD通过R2的电流始终为零答案BC解析根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，由题图乙可知周期为T0.02 s、频率为f50 Hz，A错误；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正确；R1的电功率PIR1220 W10 W，C正确；电容C能通交流电，有电流通过R2，D错误。7(2017山西太原模拟)(多选)如图为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，r是输电线电阻，灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光，则()A仅闭合S，灯L1会变亮B仅闭合S，r消耗的功率会变大C仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小D仅将滑片P上移，电流表示数会变小答案BD解析闭合S，负载电阻减小，变压器T2副线圈电流增大，根据变流规律知，T2原线圈电流增大，即输电线上电流增大，导线上损耗的电压UIr增大，损耗的功率PI2r增大，T2的输入电压U3U2Ir减小，所以U4减小，即灯泡L1两端电压减小，变暗，故A错误、B正确；仅将滑片P下移，变压器T1副线圈匝数增加(n2增加)，根据可知U2变大，所以变压器T2的输入电压U3增大，U4增大，再根据I4得负载电流增大，整个电路电流增大，r消耗的功率会变大，故C错误；仅将滑片P上移，同理可得输电线电流减小，电流表示数会变小，故D正确。8(2018福建厦门月考)(多选)如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，V1、A1为监控室供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器输出端的电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时，以下说法错误的是()A电流表A1、A2和A3的示数都变大B只有电流表A1的示数变大C电压表V3的示数变小D电压表V2和V3的示数都变小答案ABD解析当开关闭合后，副线圈的总电阻变小，由于升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，即V2的示数不变，可知输电线中的电流增大，即A2的示数增大，则输电线上损失的电压增大，可知用户端得到的电压减小，即V3的示数减小，所以通过R1的电流减小，即A3的示数减小，副线圈中电流决定原线圈中的电流，根据知，原线圈中的电流I1增大，所以A1的示数增大，故C正确，A、B、D错误。9(2016江苏高考)如图所示，一自耦变压器环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高答案C解析由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2，因，则U2U1；在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中，n2减小，U2降低，C正确，A、B、D错误。10.(2016全国卷)(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯均能正常发光，下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19答案AD解析由题意知U10U灯，a、b均正常发光，则变压器输入电压U19U灯，而输出电压U2U灯，所以原、副线圈匝数比n1n2U1U291；而I1I2n2n119，所以两灯功率之比PaPbU灯I1U灯I219，选项A、D正确。11.(2016四川高考)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变答案B解析设原、副线圈减少的匝数均为n，则根据变压比有，由于U2U1，U2U1，因此U2小于U2，即副线圈两端的电压变小，小灯泡变暗，A项错误、B项正确；由于匝数比变化，因此原、副线圈两端电压的比值和通过原、副线圈电流的比值均发生变化，C、D项错误。12(2015天津高考)(多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小答案BC解析保持Q的位置不动，则副线圈的输出电压不变，当P向上滑动时，副线圈电路中的总电阻变大，副线圈中的电流减小，根据变流比可知，原线圈中的电流减小，因此电流表的读数变小，A项错误、B项正确；保持P的位置不动，副线圈电路中的总电阻不变，当Q向上移时，副线圈的匝数增多，由变压比可知，副线圈的输出电压增大，副线圈中的电流增大，输出功率增大，变压器输入功率增大，原线圈中的电流增大，电流表读数变大，C项正确、D项错误。13(2015福建高考)如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A. B.C422r D422r答案C解析因为uUmsint，所以有U1，根据变压器变压规律有U2，根据PU2I2得I2，线路损失的功率为P2Ir，所以C项正确，A、B、D项错误。14(2017江苏高考)(多选)某音响电路的简化电路图如图