高考物理一轮复习 课时跟踪检测51 变压器 电能的输送.doc

课时跟踪检测五十一变压器电能的输送【基础过关】1. (2017届江苏宿迁沭阳中学期末)如图所示，电压互感器、电流互感器可看成理想变压器，已知电压互感器原、副线圈匝数比是1 0001，电流互感器原、副线圈匝数比是1200，电压表读数是200 v，电流表读数是1.5 a，则交流电路输送电能的功率是()a3102 w b6104 wc3105 w d6107 w解题思路：理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势变压器的电流比与电压比均是有效值，电表测量值也是有效值解析：由题图可知，v表是电压表，a表是电流表电压互感器原、副线圈匝数比为1 0001，而电流互感器原、副线圈匝数比为1200，由电压表的示数为200 v，得原线圈的电压为200 000 v，由电流表的示数为1.5 a，得原线圈的电流为300 a，所以电路输送功率是6107 wd正确答案：d2. (2017届河南顶级名校摸底)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115.原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u220sin100t v副线圈接入电阻的阻值r100 .则()a通过电阻的电流是2 ab交变电流的频率是100 hzc与电阻并联的电压表的示数是100 vd变压器的输入功率是484 w解析：由输入电压公式可知，原线圈中电压的最大值为220 v，所以电压的有效值为220 v，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100 v，副线圈的电阻为100 ，所以电流为1 a，所以a错误；由输入电压公式可知，角速度为100 rad/s，所以交变电流的频率为f50 hz，故b错误；由于电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为100 v，所以c正确；原、副线圈的功率是相同的，由电阻消耗的功率为p w100 w，所以变压器的输入功率是100 w，所以d错误答案：c3(多选)(2016届辽宁沈阳二中月考)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200 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升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解题思路：高压输电中导线上损失的电压等于u2u3，由电压关系n1n2u1u2求解，升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线上的损失功率解析：根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有u2u3，所以，a正确，b错误；升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线上的损失功率，c错误，d正确答案：ad4(多选)(2017届广东湛江四校联考)理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，p为滑动变阻器的滑片则()a副线圈输出电压的频率为50 hzb副线圈输出电压的有效值为31 vcp向右移动时，原、副线圈的电流之比减小dp向右移动时，变压器的输出功率增加解析：由题图甲可知，交变电流的周期为0.02 s，所以交变电流的频率为50 hz，所以a正确；根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220 v，所以副线圈的电压的最大值为22 v，所以电压的有效值为 v22 v，所以b错误；原、副线圈的电流与匝数成反比，线圈的匝数不变，所以电流比也不变，c错误；p向右移动时，滑动变阻器的电阻减小，副线圈的电压不变，所以电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，所以d正确答案：ad【提升过关】一、单项选择题1(2016届江西红色七校联考)如图所示，两种情况下灯泡l2、l3的功率均为p，且l1、l2、l3为相同的灯泡，匝数比为n1n231，则图(a)中l1的功率和图(b)中l1的功率分别为()ap、p b9p、pc.p、9p dp、9p解析：由题意可知，两种情况下变压器输入功率均为2p.设灯泡l2、l3的电压为u，电流为i，电阻为r，则有p，根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3u，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为i.所以图(a)中l1的功率为pa9p；图(b)中l1的功率为pb2rp，b正确答案：b2(2017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：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u2i2ir33 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：b3(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：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两端电压变小，a2示数变小，选项d错误答案：b4(2016届福建漳州八校第二次联考)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 v6 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届广东六校联考)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为110的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡的额定功率为22 w，现闭合开关，灯泡正常发光则()at0.01 s时，穿过线框回路的磁通量为零b金属线框的转速为50 r/sc变压器原线圈中电流表的示数为 ad灯泡的额定电压为220 v解题思路：根据变压器的构造和原理，正弦式电流的产生原理、三角函数表达式及最大值与有效值的关系求解解析：由题图乙可知，当t0.01 s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故a错误；由题图可知，交变电流的周期为t0.02 s，则角速度为100 rad/s，金属线框的转速为50 r/s，故b正确；变压器副线圈中消耗的电功率是22 w，所以原线圈中的输入功率是22 w，原线圈输入电压有效值为22 v，则变压器原线圈中电流表示数为i1 a，故c错误；灯泡正常发光，故额定电压为220 v，故d正确答案：bd6(2016届贵州遵义航天中学模拟)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中r55 ，a、v为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 v，下列表述正确的是()a电流表的示数为2 ab原、副线圈匝数比为12c电压表的示数为电压的有效值d原线圈中交变电压的频率为100 hz解析：根据题图甲可知，电阻r两端的电压为110 v，因此通过电阻r的电流i2 a，a正确；原线圈输入电压的有效值为220 v，电压表的示数为110 v，即输出的电压有效值为110 v，根据n1n2u1u2可知原副线圈匝数比为n1n221，b错误；电压表、电流表的读数都是有效值，c正确；变压器只改变交流电压的大小，不改变交变电流的频率，根据题图乙可知，输出电压的周期为0.02 s，频率f50 hz，因此原线圈中交变电压的频率也为50 hz，d错误答案：ac7(2017届河南洛阳一中周练)如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻r20 ，l1、l2为规格相同的两只小灯泡，s1为单刀双掷开关原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将s1接1、s2闭合，此时l2正常发光下列说法正确的是()a输入电压u的表达式u20sin50t vb只断开s2后，l1、l2均无法正常发光c只断开s2后，原线圈的输入功率增大d若s1换接到2后，r消耗的电功率为0.8 w解析：根据题图乙可得输入电压u的表达式u20sin100t v，a错误；只断开s2，两电灯串联分压，则l1、l2均无法正常发光，b正确；只断开s2后，变压器的输出电压不变，根据功率公式p知，阻值变大，则功率减小，故理想变压器的原线圈的输入功率也减小，c错误；根据理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，输入电压的有效值为20 v，可得输出电压的有效值为4 v，s1换接到2后，只有r接入电路，根据p w，可得r消耗的电功率为0.8 w，d正确答案：bd8(2016届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 v9 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e6sin10t(v)b线圈绕p转动时的电动势等于绕另一平行于p轴的q轴转动时的电动势c小灯泡恰好正常发光d小灯泡不能正常发光解析：线圈在匀强磁场中匀速转动产生的感应电动势与线圈的形状和转轴的位置无关，与线圈匝数、面积、磁感应强度、线圈转动的角速度和计时的起点位置有关，产生的感应电动势enbscost，故e6cos10t(v)，故a选项错误，b选项正确；不计导线的电阻，加在a线圈两端的电压有效值为6 v，而这里铁芯不闭合，a、b线圈的磁通量应是a线圈的大于b线圈的，故有u1nau2nb，得u212 v，小灯泡不能正常发光，故c选项错误，d选项正确答案：bd9(2017届江西赣州一模)如图所示，发电机的矩形线圈面积为s，匝数为n，绕oo轴在磁感应强度为b的匀强磁场中以角速度匀速转动从图示位置开始计时，下列判断正确的是()a此时穿过线圈的磁通量