高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第二讲 变压器 电能的输送课时作业.doc

第二讲 变压器 电能的输送a组基础题一、单项选择题1(2017山东淄博模拟)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u220sin 100t 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：由100 rad/s2f，解得f50 hz，a错误；由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错误答案：b2(2016高考天津卷)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：滑动变阻器的触头向上滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，r1中的电流变小，r1消耗的功率变小，选项a错误；滑动变阻器的触头向上滑动时，r1两端的电压变小，电压表v示数变大，选项b正确；滑动变阻器的触头向上滑动时，副线圈电路的总电阻变大，总功率变小，原线圈的功率也变小，电流表a1的示数变小，选项c错误；闭合开关s，r1两端的电压变大，电压表v示数变小，a2示数变小，选项d错误答案：b3.(2017河南濮阳油田教育中心模拟)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为icd，为了使电流表能正常工作，则()aab接mn、cd接pq，iabicdbab接mn、cd接pq，iabicdcab接pq、cd接mn，iabicddab接pq、cd接mn，iabicd解析：利用变压器工作原理，所以输入端ab接mn，输出端cd接pq，所以b正确，d错误电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以iabicd，所以a、c错误答案：b4(2017福建漳州八校联考)如图，一理想变压器原线圈接正弦式交流电源，副线圈接有三盏相同的灯(不计灯丝电阻的变化)，灯上均标有“36 v,6 w”字样，此时l1恰好正常发光，图中两个电表均为理想电表，其中电流表的示数为0.5 a，下列说法正确的是()a原、副线圈匝数之比为31b变压器的输入功率为12 wc电压表的示数为9 vd若l3突然断路，则l1变暗，l2变亮，输入功率减小解析：l1恰正常发光，其电流为i a a，灯泡的电阻r 216 ，电压表示数为ir18 v，根据输入功率等于输出功率知u10.5 a(3618) w9 w，解得u118 v，原、副线圈匝数之比为185413，a、b、c错误若l3突然断路，则副线圈总电阻增大，电流减小，则l1变暗，分压减小，l2分压增大变亮，输入功率减小，d正确答案：d二、多项选择题5(2017湖南永州模拟)如图所示，m是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin 314t v的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中r2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，电流表a2是值班室的显示器，显示通过r1的电流，电压表v2显示加在报警器两端的电压(报警器未画出)，r3是一定值电阻当传感器r2所在处出现火情时，下列说法正确的是()a变压器的输入功率不变b变压器的输入功率增大c电流表a1的示数增大，电压表v1的示数增大d电流表a2的示数减小，电压表v2的示数减小解析：原线圈两端的电压由电源决定，副线圈两端的电压由电源电压和匝数比决定，所以电压表v1的示数不变，r2处出现火情，r2的温度升高，r2的阻值减小，副线圈的电流i2增大，则原线圈的电流i1增大，即电流表a1的示数增大，i2增大，r3两端的电压增大，则电压表v2的示数减小，电流表a2的示数减小，c错误，d正确；变压器的输入功率pu1i1增大，a错误，b正确答案：bd6.(2017湖北襄阳调考)如图所示电路中的变压器为理想变压器，s为单刀双掷开关p是滑动变阻器r的滑动触头，u1为加在原线圈两端的交变电压，i1、i2分别为原线圈和副线圈中的电流下列说法正确的是()a保持p的位置及u1不变，s由a切换到b，则i2减小b保持p的位置及u1不变，s由b切换到a，则r上消耗的功率减小c保持p的位置及u1不变，s由b切换到a，则i1增大d保持u1不变，s接在b端，将p向上滑动，则i1减小解析：保持p的位置及u1不变，s由a切换到b，副线圈匝数变少，所以副线圈两端电压变小，电阻不变，所以i2减小，a正确；保持p的位置及u1不变，s由b切换到a，副线圈匝数变多，所以副线圈两端电压变大，电阻不变，所以r上消耗的功率变大，b错误；保持p的位置及u1不变，s由b切换到a，副线圈匝数变多，所以副线圈两端电压变大，电阻不变，所以i2增大，输出功率与输入功率相等且都增大，则i1增大，故c正确；保持u1不变，s接在b端，p向上滑动，变阻器接入电路的电阻变小，电压不变，所以输出功率变大，故原线圈的输入功率变大，则i1增大，故d错误答案：ac7(2017河北张家口模拟)如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计，线框平面与磁感线垂直，以此时刻为计时起点，线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v,60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零b线框中交变电压瞬时值的表达式为e500sin 200t vc变压器原、副线圈匝数之比为5011d变压器允许输出的最大功率为5 000 w解析：图示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，a错误；产生的交流电的最大值emnbs500 v，从图示位置计时，线框中交变电压的瞬时值表达式e500sin 200t v，b正确；变压器原、副线圈的匝数比，c错误；变压器允许输出的最大功率pu1i1max50010 w5 000 w，d正确答案：bd8(2017河南中原名校联盟质检)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，可以认为电压表v1示数不变输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用r0表示，变阻器r表示用户用电器的总电阻如果变压器上的能量损失忽略不计，当用户的用电器增加时，图中各表的示数变化的情况是()a电流表a1示数变大b电流表a2示数变小c电压表v2示数变大 d电压表v3示数变小解析：当用电器增加时，相当于r的值减小，副线圈的总电阻减小，所以电流要变大，即电流表a2的示数变大，b错误；理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出电压不变，所以电压表v2示数不变，c错误；由于变压器输入功率和输出功率相等，副线圈的电阻减小了，输出功率变大了，所以原线圈的输入功率也要变大，因为输入电压不变，所以输入电流要变大，所以电流表a1的示数变大，a正确；由于副线圈的电流变大，电阻r0两端的电压变大，又因为电压表v2的示数不变，所以电压表v3的示数变小，d正确答案：adb组能力题选择题9.(2017广东第二次联考)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原线圈接一正弦交变电流，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，r0为定值电阻，r为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，则当该装置附近有火源而导致其所在位置温度升高时(不考虑仪器的损坏)()a电流表示数不变b电压表的示数不变cr0的功率变小d变压器的输出功率减小解析：根据变压器原理可知，变压器输出电压由输入电压和线圈匝数比决定，故输出电压不变，电压表示数不变，因热敏电阻阻值减小，则副线圈总电流增大，则输入电流增大，故a错误，b正确；因输出电流增大，则由pi2r0可知，r0的功率变大，故c错误；因输出电压不变，输出电流增大，则由pui可知，变压器的输出功率增大，故d错误答案：b10(2017江西上饶模拟)图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为21，现在原线圈两端加上交变电压u311sin 100t v时，灯泡l1、l2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表，则下列说法中正确的是()a该交流电的频率为100 hzb电压表的示数为155.5 vc若将变阻器的滑片p向上滑动，则电流表的示数变大d若将变阻器的滑片p向上滑动，则l1将变暗，l2将变亮解析：交流电的角速度100 rad/s2f，解得f50 hz，a错误；由及u1220 v，解得u2110 v，b错误；若将变阻器的滑片p向上移动，变阻器接入电路的电阻变小，电流表的示数增大，副线圈两端的电压不变，l1的亮度不变，l2两端的电压增大，l2的亮度增大，c正确，d错误答案：c11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，除r以外其余电阻不计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下列说法中正确的()at s时，电压表的示数为220 vbt s时，a、c两点间电压瞬时值为110 vc滑动变阻器滑片向上移，电压表的示数不变，电流表的示数减小d单刀双掷开关由a扳向b，电压表的示数不变，电流表的示数减小解析：原线圈两端电压有效值为220 v，由理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为22 v，电压表测量的是有效值，故a错误；t s时，a、c两点间电压瞬时值为110 v，故b错误；滑动变阻器滑片向上移，接入电阻变大，副线圈两端电压由匝数比和输入电压决定，电压表的示数不变，电流表示数减小，c正确；单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以电压表和电流表的示数均变大，故d错误答案：c12(多选)(2017山东日照模拟)如图所示，a、b端输入恒定的交变电压理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为12 v、额定功率均为2 w的灯泡a、b、c.闭合开关，灯泡均正常发光，则下列说法正确的是()a原、副线圈的匝数比为12b电压表v的示数为24 vc变压器的输入功率为4 wd副线圈上再并联一个相同的灯泡d，灯泡a会被烧坏解析：设通过灯泡的额定电流为i，则i1i，i22i，a错误；副线圈两端的电压为12 v，原线圈两端的电压为24 v，电压表的示数为uu1ua36 v，b错误；每一个灯泡的额定电流i a a，变压器的输入功率p1u1i24 w4 w，c正确；副线圈再并联一个相同的灯泡，副线圈的电阻要减小，电流增大，则原线圈的电流要增大，a灯中的电流要增大，超过额定电流，a灯会被烧坏，d正确答案：cd13(多选)(2017山西运城质检)如图所示，匀强磁场的磁感应强度b t，单匝矩形线圈面积s1 m2，电阻r10 ，绕垂直于磁场的轴oo匀速转动线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接v为理想交流电压表，a1、a2为理想交流电流表，l1、l2为两个完全相同的电灯泡，灯泡上标有“20 v,20 w”的字样且均正常发光，电流表a1的示数为1 a则以下说法正确的是()a电流表a1、a2的示数之比为12b理想电压表原、副线圈的匝数之比为12c线圈匀速转动的角速度100 rad/sd电压表的示数为40 v解析：变压器副线圈两端的电压u220 v，副线圈中的电流i222 a，所以电流表a1和a2的示数之比为12，a正确；原、副线圈的匝数比，b错误；原线圈两端的电压为u1，则u12u240 v，电压表的示数为40 v，d错误；线圈产生的电动势为eu1i1r50 v，电动势的最大值embs，解得 rad/s100 rad/s，c正确答案：ac14(多选)(2016江西名校学术联盟第一次调研)如图甲所示，空间中存在一水平方向的匀强磁场，磁感应强度b0.5 t，一矩形线圈绕水平中心轴p匀速转动，转动角速度10 rad/s，线圈面积s0.3 m2，匝数n4，现把甲图产生的交流电加在乙图的a线圈两端，铁芯上的另一线圈b与一个标有“12 v,9 w”的小灯泡相连线圈a与b的匝数之比为12.甲图中的矩形线圈从图示位置运动开始计时，不计所有导线的电阻，则()a线圈转动产生的感应电动势e6sin 10t vb线圈绕