2020高考物理一轮总复习第十一章交变电流传感器基础课2变压器远距离输电练习新人教版.docx

基础课 2 变压器远距离输电1如图所示，理想变压器原、副线圈上分别接有定值电阻R1、R2，其中R18 ，R210 ，原、副线圈的匝数之比为n1n241，电阻R2两端的电压为U210 V，则交流电源电压U为()A42 V B48 VC45 V D40 V解析：选A在副线圈中，电流为I21 A，根据，可得原线圈中的电流为I10.25 A，故R1两端电压为UR1I1R12 V，根据，可得原线圈两端的电压U140 V，则交流电源的电压UU1UR142 V.2(多选)(2018届湖北武汉部分学校高三调研)含有理想变压器的电路如图所示，L1、L2、L3均为“24 V2 W”的灯泡，为理想交流电压表，a，b端接正弦交流电压(输出电压的有效值恒定)当开关S闭合时，灯泡均正常发光下列说法正确的是()A变压器原、副线圈匝数比为12B电压表的示数为72 VC变压器的输入功率为8 WD若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡L1可能会烧坏解析：选BD每个灯泡的额定电流：IL A A，则原线圈的电流为I1 A，副线圈的电流为I2 A，则，选项A错误；变压器副线圈两端的电压为24 V，则根据匝数比可得变压器原线圈两端的电压为U1U248 V，则电压表读数为48 V24 V72 V，选项B正确；变压器的输入功率等于输出功率，故P入P出4 W，选项C错误；副线圈上再并联一个相同的灯泡，则副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，超过灯泡L1的额定电流，灯泡L1可能会烧坏，故D正确3(2018届山东淄博一模)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1n251，其原线圈接一交流电源，电压u220sin100t(V)，副线圈接一电动机，电阻为11 .若电流表A2示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计，则()A交流电的频率为100 HzB电动机输出功率为33 WC电流表A1示数为5 AD变压器原线圈的输入功率为33 W解析：选B由1002f，解得f50 Hz，A错误；由解得副线圈两端的电压U244 V，电动机的输出功率P出U2I2I22R33 W，B正确；由，解得I10.2 A，C错误；变压器原线圈的输入功率PU1I12200.2 W44 W，D错误4如图所示是一理想变压器的电路连接图，变压器原线圈两端的恒定交流电压为U1，副线圈所在电路中有一个定值电阻和一个滑动变阻器，各电表均为理想电表，开关S闭合，则下列关于各电表示数的说法正确的是()A滑片P上滑时，A1的示数变大，A2的示数变大，V的示数变大B滑片P上滑时，A1的示数变大，A2的示数变大，V的示数变小C断开开关S，A1的示数变大，A2的示数变大，V的示数变大D断开开关S，A1的示数变小，A2的示数变小，V的示数不变解析：选D开关S闭合，滑动变阻器的滑片P上滑时，接入电路中的电阻变大，可知电路中的总电阻变大，由于U1恒定不变，则电压表V的示数不变，可知电流表A2的示数变小，则电流表A1的示数也变小，A、B错误；开关S断开时，电路中的电阻变大，结合上述分析可知，电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，电压表V的示数不变，C错误，D正确5(2019届广东茂名综测)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.B.0，而且U2UrU3，U1U4，由，可知，所以A项正确，B、C项错误；P2P3Pr，由于输电线上有功率损耗，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D项错误6(多选)(2019届福建厦门质检)如图所示，电路中变压器为理想变压器，其原线圈接在u20sin50t(V)的交流电源上，副线圈与阻值为R12 的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表另有一阻值R232 的电阻与变压器原线圈并联，电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等则()A电阻R1消耗的电功率为12.5 WB通过电阻R1的交变电流的周期为0.02 sC电流表的示数为10 AD变压器原、副线圈匝数之比为41解析：选AD加在R2两端电压的有效值为UR2U V20 V，R2消耗的功率为PR212.5 W，又电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等，故A项正确；由u20sin50t(V)，知50 rad/s，故周期T0.04 s，变压器不改变交流电的周期，故B错误；R1的功率PR1PR212.5 W，通过R1的电流IR12.5 A，则电流表的示数为2.5 A，故C错误；副线圈两端电压为U2IR1R15 V，原线圈两端电压U1U20 V，则原、副线圈匝数之比n1n2U1U241，故D项正确7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象，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由图乙知，交流电的周期为0.02 s，所以频率f50 Hz，A错误；发电机输出交流电的电压最大值为Um500 V，故有效值U250 V，B错误；输电线电流I线，可见I线与R线及用户电路有关，C错误；当用户用电器总电阻增大时，P用减小，I用减小，I线减小，输电线上损失的电功率P损I线2R线减小，D正确 8.(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2101，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R10 .从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AB当S与a连接后，t0.01 s时理想电流表示数为零C当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍D当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz解析：选ACS与a连接后，由，又知U1 V220 V，得U222 V，则理想电压表的示数为22 V，又知定值电阻R10 ，可得理想电流表示数为I2.2 A，故A选项对，B选项错；S由a拨到b后，n1n251，则U1U251，得U22U2，据P得功率变为原来的4倍，故C选项对；输出电压频率不变，仍为50 Hz，故D选项错9(2016年天津卷)如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大解析：选B由于原、副线圈两端电压不变，当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，连入电路的电阻变大，所在电路总电阻变大，副线圈中电流减小，R1中电流减小，R1消耗的功率减小，A项错误；R1中电流减小，则R1两端电压减小，而副线圈两端电压不变，所以滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大，B项正确；副线圈中电流减小，原线圈中电流随之减小，故C项错误；若闭合开关S，负载电路的总电阻减小，副线圈中电流增大，R1中电流增大，则R1两端电压升高，R2两端电压减小，A2示数变小，D项错误10(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接图乙所示正弦交变电流，闭合S后，额定电压为20 V的用电器正常工作，理想交流电流表A的示数为0.1 A已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用，下列判断正确的是()A交变电流的频率为50 HzB变压器原副线圈匝数比为111C用电器额定功率为22 WD在用电器电阻不变的情况下断开开关S，用电器功率将变为原来的一半解析：选ACD由ut图象可知交变电流的周期T0.02 s，则频率f50 Hz，A项正确；由图乙可知原线圈两端输入电压U1220 V，因闭合S后，额定电压为20 V的用电器正常工作，则此时变压器副线圈两端电压U220 V，n1n2U1U2220 V20 V111，B项错误；理想变压器P入P出I1U122 W，又P出P电器，C项正确；若在用电器电阻不变的情况下断开开关S，则一个周期内用电器只有半个周期的时间正常工作，用电器的功率变为原来的一半，D项正确11(2019届苏州调研)如图所示，电路中变压器原线圈匝数n11 000，两个副线圈匝数分别为n2500、n3200，分别接一个R55 的电阻，在原线圈上接入U1220 V的交流电源则两副线圈输出电功率之比和原线圈中的电流I1分别是()A.，I12.8 A B.，I12.8 AC.，I11.16 A D.，I11.16 A解析：选C对两个副线圈有，所以U2110 V，U344 V，又P，所以；由欧姆定律I22 A，I30.8 A，对有两个副线圈的变压器有n1I1n2I2n3I3，得I11.16 A，C正确12(2018届西安八校联考)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2225，电阻R1R225 ，D为理想二极管，原线圈接u220sin100t(V)的交流电，则()A交流电的频率为100 HzB通过R2的电流为1 AC通过R2的电流为 AD变压器的输入功率为200 W解析：选C由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率f50 Hz，A项错；由理想变压器变压规律可知，输出电压U250 V，由理想二极管单向导电性可知，交变电流每个周期只有一半时间有电流通过R2，由交变电流的热效应可知，TUU225 V，由欧姆定律可知，通过R2的电流为 A，B项错，C项正确；其功率P2UI50 W，而电阻R1的电功率P1100 W，由理想变压器输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为PP1P2150 W，D项错13如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22 V的电容器，所有电表均为理想电表下列说法正确的是()A副线圈两端电压的变化频率为0.5 HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值C滑片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D为保证电容器C不被击穿，原、副线圈匝数比应小于101解析：选C由交变电压图象可知，原线圈输入电压最大值为311 V，周期T0.02 s，因此其有效值为220 V，频率为50 Hz，因为变压器不改变交变电压的频率，故副线圈两端电压的变化频率为50 Hz，选项A错误；电流表的示数为交变电流的有效值，选项B错误；输入电压一定，变压器原、副线圈匝数比不变，由知输出电压不变，滑片下移，副线圈电路总电阻减小，电流增大，故A2示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，由可知A1示数增大，选项C正确；保证电容器不被击穿，输出电压最大值为22 V，而输入电压最大值为311 V，故原、副线圈匝数比应大于101，选项D错误14某小型水电站的电能输送示意图如图所示，水电站的发电机输出电压恒定发电机通过升压变压器和降压变压器(变压比为401)向25 km外的小区用户供电(供电电压为220 V)，输送到用户的电功率为165 kW，若用表格中某种型号的输电线进行高压输电，线路上损耗的功率约为输送电功率的6%，则所选用的输电线的型号的代号为()型号的代号千米电阻(/km)X1Y0.6Z0.3W0.2A.X BYCZ DW解析：选B小区用户供电电压为220 V，由变压器的变压规律可知，降压变压器原线圈两端的电压为U220 V408 800 V，设输电线上的电流为I，输电线总电阻为R，则升压变压器副线圈两端电压为UUIR，PUI，输电线路上损耗的功率P线I2R，联立解得R30 ，由于输电线长度需要50 km，所以可以选择0.6 /km的Y，B正确15如图所示，匀强磁场的磁感应强度B T，单匝矩形线圈的面积S1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A为交流电流表调整副线圈的触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为21时，副线圈电路中标有“6 V6 W”的灯泡正常发光，以下判断正确的是()A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈产生