高中物理 第3章 电能的输送与变压器单元测试 沪科版选修3-2.doc

第3章 电能的输送与变压器本章测评(分值：100分时间：90分钟)第卷(选择题共40分)一、选择题(共10个小题，每小题4分，共40分)1一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻r。设原线圈的电流为i1，输入功率为p1，副线圈的电流为i2，输出功率为p2，当r增大时()ai1减小，p1增大 bi1减小，p1减小ci2增大，p2减小 di2增大，p2增大2如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中r1、r2、r3和r4均为固定电阻，开关s是闭合的。v1和v2为理想电压表，读数分别为u1和u2；a1、a2和a3为理想电流表，读数分别为i1、i2和i3。现断开s，u1数值不变，下列推断中正确的是()au2变小、i3变小 bu2不变、i3变大ci1变小、i2变小 di1变大、i2变大3如图是一个理想变压器的示意图，s是单刀双掷开关，p是滑动变阻器的滑动触头，u1为加在原线圈两端的交变电压，i1为原线圈中的电流，则()a若保持p的位置及u1不变，s由a合到b处，则i1将减小b若保持p的位置及u1不变，s由b合到a处，则r上消耗的功率将增大c若保持u1不变，s置于b处，将p向上滑动，则i1减小d若保持p的位置不变，s置于a处，将u1增大，则i1减小4图甲电路中，r100 ，在ab之间加上如乙图所示的正弦交流电，则()a电流表的示数为3.1 ab该交流电压的有效值为310 vc产生该交流电的发电机转速提高一倍，电流表的示数不变d将电阻换成200 ，则电流表示数变为原来的一半5(2009山东济宁高二期末，12)2008年春天，低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损坏严重。为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热消耗功率为p；除冰时，输电线上的热消耗功率需变为9p，则除冰时(认为发电机输出电压、输出功率和输电线电阻不变)()a输电电流为3ib输电电压为3uc升压变压器的匝数比变大d降压变压器的匝数比变大6如图所示，线圈a接交流电源，其电流表达式为iimsint。设交流电为正半周时线圈a的上端电势高于下端电势，副线圈接光滑导轨及光滑金属棒ab，导轨间的磁场方向如图，据此可知，在0t时间内ab具有向右加速度的时间是()a. 0 b.c. d.t7在家用交流变压器中，变压器的原、副线圈都有滑动头，如图所示，当变压器输入电压发生变化时，可上下调节滑动头p1、p2的位置，使输出电压稳定在220 v上。若输出电压低于220 v，要使输出电压恢复到220 v，下列措施正确的是()将p1向下移p2向下移p1向上移同时p2向下移p1向下移同时p2向上移a b c d8如图所示的四个图中，a、b为输入端，接交流电源，cd为输出端，下列说法中错误的是()a甲图中uabucdc丙图中uabucd9如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成。用i1和u1表示输入电流和电压，i2和u2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系u1/u2n1/n2，i1/i2n2/n1的有()ab与c相连，以a、d为输入端，f与g相连，以e、h为输出端bb与c相连，以a、d为输入端，e与g相连、f与h相连作为输出端ca与c相连、b与d相连作为输入端，f与g相连，以e、h为输出端da与c相连、b与d相连作为输入端，e与g相连、f与h相连作为输出端10长江三峡水利枢纽是当今世界上最大的水利工程，它的装机总功率为2107 kw，是西部开发的特大重点工程，也是西电东送的能源基地之一，若用总电阻为10 的输电线将5105 kw功率的电能从三峡输送到用电区域，输电电压为5102 kv，输电导线上损失的功率为()a1104 kw b1105 kwc2.5104 kw d2.5105 kw第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2个小题，共10分)11(4分)一个理想变压器，原线圈上加220 v的交变电压，副线圈两端的电压是12 v，现从副线圈上拆下24匝后，副线圈两端的电压降为8 v，则原线圈的匝数为_。12(6分)一理想变压器，原线圈匝数n11 100，接在电压为220 v的交流电源上。当它对11只并联的“36 v 60 w”灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知该变压器副线圈的匝数n2_，通过原线圈的电流i1_a。三、计算与论证(共4个小题，共50分，解答中要有必须的解析过程，直接写结果不得分)13(12分)某电站输送的电功率是500 kw，当采用6 kv电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表的昼夜读数相差4 800 kwh(即4 800度)，试求：(1)输电线的电阻；(2)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的2.304%，应采用多高的电压向外输电？14(12分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 v的市电上，向额定电压为1.80104 v的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 ma时，熔丝就熔断。(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10 ma时，变压器的输入功率是多大？15(13分)(2009杭州学军中学第二学期期中考试，13)某小型实验水电站输出功率是38 kw，输电线路总电阻是6 。(1)若采用380 v输电，求输电线路损耗的功率。(2)若改用5 000 v高压输电，求输电线路损耗的功率。(3)若改用5 000 v高压输电，到用户端再利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压。16(13分)发电机输出功率为100 kw，输出电压是250 v，用户需要的电压是220 v，输电线电阻为10 。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图。(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。(3)用户得到的电功率是多少？参考答案1答案：b2答案：bc3答案：c4答案：d5答案：ac6解析：在0时间内，原线圈中电流增加，产生的磁通量在铁心中逆时针增加，由楞次定律知金属棒中的电流方向为ba，由左手定则判断金属棒受的安培力方向向右，加速度向右；同理可分析以后的三个时间阶段。答案：ad7解析：可通过减少原线圈的匝数，让p1向下滑动，提升副线圈的电压；也可通过增加副线圈的匝数，让p2向上滑动，来提升副线圈的电压；也可以两者同时进行。选项c正确。答案：c8答案：a9解析：同一个铁心上的任意两个线圈都遵守电压关系，而只有一对一线圈的理想变压器才遵守电流关系，选项ad正确。答案：ad10解析：p()2r()210 w1104 kw。答案：a11解析：利用变压比公式得：，解得：n11 320匝，n272匝。答案：1 320匝12解析：由题意，副线圈两端电压为36 v，根据变压器的电压关系得：，解得n2180匝；根据功率关系得：i12201160 a，得：i13 a。答案：180匝313解析：在输送功率一定的情况下，可以求出送电电流，由损失功率可求出输电线中的电阻。根据题目要求，由损失功率计算出输送电压。(1)p输ui线，所以i线 a，p损 kw200 kw因p损ir线故r线28.8 。(2)若p损500 kw2.304%11.52 kw故送电电流i线20 a，送电电压u2.5104 v。答案：(1)28.8 (2)2.5104 v14解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为u1、u2、i1、i2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率有：u1i1u2i2，当i212 ma时，i1即为熔断电流，代入数据得：i10.98 a。(2)设副线圈中电流为i210 ma时，变压器的输入功率为p1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有p1i1u2代入数据得：p1180 w。答案：(1)0.98 a(2)180 w15解析：(1)输电线上电流强度为i a100 a输电线上损失功率为：p线i2r10026 w60 kw。(2)改用高压输电后，输电线上电流强度为i a7.6 a输电线上损失功率为：p线i2r7.626 w0.347 kw。(3)用户端在变压器降压前的电压为u1uir5 000 v7.66 v4 954.4 v，再由得u2u14 954.4 v225.2 v。答案：见解析16点拨：本题的突破口是通过输电线损耗功率求得输电线电流，这个电流既是升压变压器副