高考物理一轮复习 专题12.2 变压器、电能的输送高效演练.doc

专题12.2 变压器、电能的输送1如图所示，半径为l1 m的金属圆环，其半径oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好今让oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为b2 t的匀强磁场中从圆心o引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()a40 vb20 vc80 v d0【答案】d.【解析】由于oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项d正确2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灯l1、l2都能正常发光b原线圈的输入功率减小c原、副线圈的电流比增大d电阻r消耗的功率增大【答案】d. 3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. 4一自耦变压器如图所示，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，cd间的线圈为整个线圈的一部分，故其匝数比作为原线圈的整个线圈的匝数少，根据变压器的电压与匝数的关系可知，u2u1，当触头由m点顺时针旋转到n点的过程中，cd间的线圈的匝数减少，所以输出电压降低，选项c正确5如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户(电灯等用电器)，r表示输电线的电阻，则()a用电器增加时，变压器输出电压增大b要提高用户的电压，滑动触头p应向上滑c用电器增加时，输电线的热损耗减小d用电器增加时，变压器的输入功率减小【答案】b. 6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【答案】b. 【解析】由题知，u1不变，不变，故u2不变当p向上滑动时，r滑变大，r总变大，r两端电压即电压表示数变大，ur1减小，ir1减小，则pr1减小，a错误，b正确因为ir1减小，不变由i1ir1知i1减小，c错误若闭合开关s，则总电阻减小，由ir1知ir1增大，ur1增大，ur2减小，电流表a2的示数减小，d错误7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uumsin t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】升压变压器t的原线圈两端电压的有效值为u1；由变压关系可得，则u2；因为输送电功率为p，输电线中的电流为i2，则输电线上损失的电功率为pi(2r)，故选项c正确8一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为gbcz60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5104 ，安置区家用电器的总功率为44 kw，当这些额定电压为220 v的家用电器都正常工作时()型号aed6500s输出电压范围220300 v最大输出功率60 kwa.输电线路中的电流为20 ab发电机的实际输出电压为300 vc在输电线路上损失的电功率为8 kwd如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 v【答案】c.9(多选)交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡的额定电压为u0，灯泡与定值电阻的阻值均为r.当该发电机以转速n匀速转动时，电压表示数为u，灯泡恰能正常发光设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则()a变压器原副线圈匝数比为2u0ub电流表的示数为c在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零d从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为eusin 2nt【答案】bc. 【解析】因灯泡正常发光，则其两端电压为额定电压u0，又因灯泡与定值电阻的阻值相等，则定值电阻两端电压也为u0，故副线圈两端电压为2u0，因电压表测原线圈两端电压，则原线圈两端电压为u，则可知，变压器原副线圈匝数比为，由，可知，又i2，所以电流表示数为i1，b正确；图中线框正处于中性面位置，产生的电压瞬时值为零，所以c正确；从图示位置开始计时，变压器的输入电压的瞬时值表达式为eusin 2nt，所以d错误10(多选)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.c要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时减小降压变压器的匝数比d要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比，同时增大降压变压器的匝数比【答案】ad. 11(多选)如图所示，甲图是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为1001.若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中rt为热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，r1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是()a在t0.005 s时，电压表的示数约为50.9 vb变压器原、副线圈中的电流之比为1001crt温度降低时，适当增大r1可保持rt两端的电压不变drt温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大【答案】cd. 12(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220 v440 w”的热水器、“220 v220 w”的抽油烟机如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是()a副线圈两端电压的瞬时值为u220sin 100t(v)b交流电压表的示数为1 100 vc1 min内变压器输出的电能为3.96104 jd热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍【答案】ac. 13图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只rce400 的电阻，或只在de间接一只rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为p80 w.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.【答案】(1)uab400sin 200t(v) (2)0.28 a(3)