（全国通用）高考物理总复习 10.2变压器 电能的输送考题演练（含解析）.doc

【全程复习方略】（全国通用）2016届高考物理总复习 10.2变压器 电能的输送考题演练（含解析）1.(2014海南高考)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为()a.12b.21c.23d.32【解析】选b。设灯泡正常发光时的电流为i,由题意可知,通过原线圈的电流i1=i,通过副线圈的电流i2=2i,根据变压器的电流关系n1n2=i2i1=21。2.(多选)(2014广东高考)如图所示的电路中,p为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压u1不变,闭合电键s,下列说法正确的是()a.p向下滑动时,灯l变亮b.p向下滑动时,变压器的输出电压不变c.p向上滑动时,变压器的输入电流变小d.p向上滑动时,变压器的输出功率变大【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析：(1)理想变压器电压、电流和电功率分别由什么因素决定。(2)若为理想电源,并联电路的各个支路间没有影响。(3)在电压一定的情况下,电阻越小,电功率越大。【解析】选b、d。理想变压器的输出电压由输入电压决定,与用电器无关,故无论p怎样滑动,变压器的输出电压不变,灯l的亮度不变,a项错误、b项正确;理想变压器的输入电流和功率由用电器决定,p向上滑动时,用电器的功率变大,变压器的输出功率和输入电流都变大,c项错误、d项正确。3.(2014江苏高考)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为u1、u2,电流分别为i1、i2,输电线上的电阻为r。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()a.i1i2=n1n2b.i2=u2rc.i1u1=i22rd.i1u1=i2u2【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)变压器的输入功率等于输出功率。(2)输电线的电阻消耗的功率p=i22r。(3)升压变压器输出端、导线和降压变压器输入端构成闭合电路。【解析】选d。对理想变压器来说,电流与匝数成反比,a项错误;输入功率等于输出功率,d项正确;对图中的中间电流,i2=u导r,而u2u导,所以b项错误;导线消耗的功率为p导=i22r,i1u1为升压变压器的输入功率,与输出功率相等,即i1u1=i2u2,所以c项错误。4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝,原线圈为1100匝,接在有效值为220v的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载r上的功率为2.0kw。设此时原线圈中电流有效值为i1,负载两端电压的有效值为u2,且变压器是理想的,则u2和i1分别约为()a.380v和5.3ab.380v和9.1ac.240v和5.3ad.240v和9.1a【解析】选b。由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：u1u2=n1n2,i1i2=n2n1,u1i1=p2。所以,当变压器输出电压调至最大时,副线圈的匝数也最大,为n2=1 900匝,负载r上的功率也最大,为2.0kw,则u2=n2n1u1=1 9001 100220 v=380v,i1=p2u1=2.0103220a=9.1a,故选项b正确。5.(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000v时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是()a.电压表的示数等于5vb.电压表的示数等于52vc.实现点火的条件是n2n11 000d.实现点火的条件是n2n15 000,所以n2n11 000,c对,d错。6.(多选)(2015银川模拟)如图所示,t为理想变压器,a1、a2为理想交流电流表,v1、v2为理想交流电压表,r1、r2为定值电阻,r3为光敏电阻(光照增强,电阻减小),原线圈两端接恒压正弦交流电源,当光照增强时()a.电压表v1示数变小b.电压表v2示数变大c.电流表a1示数变大d.电流表a2示数变大【解析】选c、d。变压器的输入电压一定,则输出电压不变,电压表v1的示数不变,故a错误;当入射光增强时,光敏电阻r3的阻值迅速减小,变压器的负载总阻值减小,则由p出=u2r总=i22r总知,变压器的输出功率增加了,电流表a2的示数变大了,故d正确;由p入=ui1=p出知,电流表a1的示数变大,故c正确;变压器的输出电压不变,而r1两端的电压增加了,则电压表v2的示数变小,故b错误。7.(2015潍坊模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为101,电源电压u=2202sin100tv,通过电阻r0接在变压器原线圈两端,开关闭合后,电压表示数为12v,电流表的示数为10a。以下说法正确的是()a.r0的阻值是100b.电源的功率是120wc.t=0.01s时,电源电压达到最大d.若将开关断开,电压表的示数仍然是12v【解析】选a。由于变压器的原、副线圈匝数比为101,副线圈的电压为12v,故原线圈的电压为120v,由于副线圈的电流为10a,故原线圈中的电流为1a,电源电压的有效值为220v,故电阻r0两端的电压为220v-120v=100v,再由欧姆定律得,r0的阻值是100,a正确;电源的功率为p=1a220v=220w,b错误;当t=0.01s时,电源电压为u=2202sin1000.01v=0v,c错误;当开关断开时,原、副线圈中的电流为0,故原线圈中的电压变为220v,副线圈中的电压为22v,故d错误。8.(多选)(2015大同模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为41,原线圈接u=2202sin(100t)v的交变电压,副线圈上接有灯泡a、理想电感线圈l及理想电压表。下列说法正确的是()a.副线圈中电流的频率为100hzb.灯泡a两端电压为55vc.若原线圈电压有效值不变,频率增大,则灯泡a将变暗d.若原线圈电压有效值不变,频率增大,电压表的示数仍不变【解析】选c、d。据原线圈电压的表达式可知=100rad/s,频率f=2=50hz,故a错误;由于电感线圈l的自感作用,使得灯泡a上的电压小于55v,故b错误;当频率增大时,线圈l的自感作用增强,灯泡a将变暗,但电压表的示数不变,仍为55v,故c、d均正确。9.如图甲为某水电站的电能输送示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为110,降压变压器的副线圈接有负载r,升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略,变压器均为理想变压器,升压变压器左侧输入如图乙的交变电压,下列说法中正确的是()a.交变电流的频率为100hzb.升压变压器副线圈输出电压为22vc.只增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失d.当r减小时,发电机的输出功率减小【解析】选c。由图像可知t=210-2s,f=50hz,a错。升压变压器的输入电压有效值u1=220v,由u1u2=n1n2可知u2=2 200v,b错。增加升压变压器副线圈匝数,u2增大,输送电流减小,输电损失电能减小,c对。r减小,输出功率增大,变压器的输入功率增大,发电机的输出功率增大,d错。10.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为101,r1=20,r2=10,c为电容器,原线圈所加电压u=2202sin(100t)v。下列说法正确的是()a.通过电阻r3的电流始终为零b.副线圈两端交变电压的频率为5hzc.电阻r2的电功率为48.4wd.原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为101【解析】选c。在交流电路中电容器能够通交流,所以a错误;变压器能够改变交流电压,但是不能变频,所以b错误;根据u1u2=n1n2得到u2=22v,所以电阻r2的电功率为p2=u22r2=48.4w,所以c正确;根据法拉第电磁感应定律可知原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为11,所以d错误。【总结提升】交流电路中电容、电感、二极管的特点分析(1)电感的特征：通低频、阻高频。(2)电容的特征：通交流、隔直流。(3)二极管具有单向导电性,正向电阻非常小,可以认为没有电阻,反向电阻很大,甚至可以认为无穷大。在交流电路中涉及以上三种电学元件时要特别注意其各自特点,并结合交变电流规律求解。11.(多选)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、i