（浙江专用）高考物理一轮作业手册 第30讲 变压器 远距离输电（含解析） 新人教版.docVIP

课时作业(三十)第30讲变压器远距离输电12012盐城模拟正弦式电流经过匝数比为的变压器与电阻r、交流电压表 v、交流电流表a按如图k301甲所示方式连接，r10 .图乙所示是r两端电压u随时间变化的图象，um10 v，则下列说法中正确的是()甲乙图k301a通过r的电流ir随时间t变化的规律是ircos 100t(a)b电流表a的读数为0.1 ac电流表a的读数为 ad电压表的读数为10 v22012南京调研如图k302所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表，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，则()图k302a电压表的示数为22 vb在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，电流表a2的示数变小c在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，电流表a1的示数变大d在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，理想变压器的输入功率变小32012西宁模拟如图k303所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度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()图k303a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电动势的有效值为500 vc变压器原、副线圈匝数之比为2511d允许变压器输出的最大功率为5 000 w42012长沙模拟为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压某降压变电站将电压u11000sin100t(v)的交流电降为220 v供居民小区用电，则变电站变压器()a原、副线圈匝数比为501b副线圈中电流的频率是50 hzc原线圈的导线比副线圈的要粗d输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和52012临沂模拟随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为u1，输电导线总电阻为r，在某一时段用户需求的电功率为p0，用户的用电器正常工作的电压为u2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()a输电线上损耗的功率为b输电线上损耗的功率为c若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电d采用更高的电压输电会降低输电的效率62012温州模拟如图k304所示，一理想变压器原线圈匝数为n11 000 匝，副线圈匝数为n2200匝，将原线圈接在u200 sin120t(v)的交流电压上，电阻r100 ，电流表a为理想电表，下列推断正确的是()a交变电流的频率为50 hzb穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 wb/sc电流表a的示数为 ad变压器的输入功率是16 w图k30472013山东名校联盟测试照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安装一漏电保护器，如图k305所示，当漏电保护器的ef两端未接有电压时，脱扣开关s能始终保持接通，当ef两端有一电压时，脱扣开关s立即断开，下列说法正确的有()图k305a站在地面上人触及b线时(单线触电)，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用b当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用c当相线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用d当站在绝缘面上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用82012洛阳四校联考如图k306所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin100 tv, 氖泡在两端电压达到100 v时开始发光，下列说法中正确的有()图k306a开关接通后，氖泡的发光频率为50 hzb开关接通后，电压表的示数为100 vc开关断开后，电压表的示数变大d开关断开后，变压器的输出功率不变92012潍坊期末中国已投产运行的1 000 kv特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kv的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000 kv特高压输电，不考虑其他因素的影响则()a送电电流变为原来的2倍b输电线上降落的电压将变为原来的2倍c输电线上降落的电压将变为原来的d输电线上损耗的电功率将变为原来的10三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程枢纽控制流域面积为1.0106 km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为q4.511011 m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作的总发电功率)为p1.82107 kw，年平均发电量约为w8.401010 kwh.该工程已全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面阅读上述资料，解答下列问题(水的密度1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)：(1)若三峡电站上、下游水位差按h100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率的数值(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为p14.5105 kw，采用超高压输电，输电电压为u500 kv，而发电机输出的电压约为u018 kv.若输电线上损耗的功率为输电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻 实验(十一)实验11传感器的简单使用1在探究超重和失重规律时，某体重为g的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力f随时间t变化的图象，则图s111所示的图象中可能正确的是()abcd图s1112当前，传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，正确的是()a电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器b电子体温计中主要是采用了温度传感器c电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器d电子秤中主要是采用了力电传感器3如图s112甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻r1能接收到发光元件a发出的光，每当工件挡住a发出的光，光传感器b就输出一个电信号，并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带保持匀加速运动，每个工件均相对传送带静止，且相邻工件间距依次为5、10、15、20(单位：cm)则以下说法正确的是(不计工件挡住光的时间)()图s112a工件加速度为0.1 m/s2b工件加速度为0.2 m/s2c当无光照射r1时，光传感器就输出一次高电压d当无光照射r1时，光传感器就输出一次低电压4. 2012镇江模拟如图s113所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()a热敏电阻在温度越高时，电阻越大b热敏电阻在温度越高时，电阻越小c半导体材料温度升高时，导电性能变差d半导体材料温度升高时，导电性能变好图s1135图s114是电熨斗的结构图，下列说法正确的是()图s114a双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属b常温下，上、下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上、下触点分离c需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移d双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断图s1156一中学生为发射的“神舟八号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化为如图s115所示连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动触头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值关于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是()a飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正b飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数为负c飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零d飞船在圆轨道上运行时，电压表示数所对应的加速度大小应约为9.8 m/s27如图s116所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置由以上信息可知()图s116a电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指b当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大c当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小d如果用戴了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作图s11782012泰安模拟酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图s117所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数u与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()au越大，表示c越大，c与u成正比bu越大，表示c越大，但是c与u不成正比cu越大，表示c越小，c与u成反比du越大，表示c越小，但是c与u不成反比92012枣庄模拟 某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)如图s118所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干，待测物体(可置于力电转换器的受压面上)(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，画出完整的测量电路图；(2)简要说明测量步骤，求出物体的质量与输出电压的比例系数k，并测出待测物体的质量m.图s11810热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约45 .将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 v、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)、滑动变阻器(020 )、开关、导线若干(1)画出实验电路图；(2)根据电路图，在如图s119所示的实物图上连线；图s119(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤课时作业(三十)1ab解析 由图乙所示图象知t2102 s，故f50 hz，2f100 rad/s，im a，故ircos 100t(a)，选项a正确再根据，i21 a知，i1的有效值为0.1 a，选项b正确，选项c错误电压表读数应为副线圈电压的有效值，u10 v，选项d错误2. bd解析 电压表的示数为有效值，应为22 v，选项a错误；在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，由于电压不变，变阻器接入电路中的电阻变大，所以电流表a2的示数变小，电流表a1的示数也变小，选项b正确，选项c错误；在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，输出功率变小，输入功率也变小，选项d正确3cd解析 图示位置穿过线圈的磁通量最大，选项a错误；产生的交变电动势的最大值为emnbs500 v，有效值为500 v，选项b错误；变压器原、副线圈匝数之比为n1n2u1u25002202511，选项c正确；允许变压器输出的最大功率为pu1i150010 w5 000 w，选项d正确4. ab解析 输入电压的有效值为u111 000 v，由得，选项a正确；变压器不改变交流电的频率，f hz50 hz，选项b正确；由得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，选项c错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项d错误5. c解析 设发电厂输出功率为p，则输电线上损耗的功率ppp0，pi2r，选项a、b错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，提高输电的效率，选项c正确，选项d错误6bd解析 已知u200sin120t(v)，则有效值u1200 v，角速度2f120 rad/s，则交变电流的频率f60 hz，选项a错误；由um1n1200 v，而n11000匝，则穿过铁芯的磁通量的最大变化率 wb/s，选项b正确；由和i2，电流表a的示数为0.4 a，选项c错误；变压器的输入功率p1p2i2u20.440 w16 w，选项d正确7a解析 原线圈是双线绕制的，正常供电时，原线圈双线中电流等大反向，产生的磁通量大小相等、方向相反，穿过原线圈的合磁通量为零，副线圈中不产生感应电动势，ef两端无电压要使ef两端有电压，必须使ab间的电流与cd间的电流不相等，使副线圈中的磁通量不为零，且发生变化，只有a才能使ef两端有电压，故选项a正确8b解析 由u20 sin100t v可知，交流电压频率为50 hz，在一个周期内，交变电流两次超过100 v电压，所以氖泡的发光频率为100 hz，选项a错误；变压器输入电压有效值为u120 v，输出电压有效值u2u1520 v100 v，开关接通与断开，电压表的示数均为100 v，选项b正确，选项 c错误；开关断开后，氖泡不发光，不消耗电能，变压器的输出功率变小，选项d错误9c解析 根据输送电功率p输u输i输及p输不变可知送电电流i输，当u输变为原来的2倍时，i输变为原来的，选项a错误；输电线上降落的电压u降i输r降i输，当送电电流变为原来的时，输电线上降落的电压也变为原来的，选项b错误，选项c正确；输电线上损耗的电功率p损ir降i，故输电线上损耗的电功率变为原来的，选项d错误10(1)67%(2)192.3天(3)27.8 解析 (1)一年里水流做功(即减少的势能)wqgh.水流的势能转化为电能的效率，将数据代入上式得67%.(2)设每台发电机组平均年发电n天，则wpt，即pn24w.所以n天192.3天(3)升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线上的电流i900 a.损失功率p损5%p1i2r，所以r27.8 .实验(十一)1d解析 该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，d正确2. abd解析 电视机对无线遥控信号的接收主要是接收红外线，选项a正确；电子体温计最核心的元件就是感知温度的ntc温度传感器，电子体温计是利用温度传感器输出电信号，再将电流信号转换成液晶数字显示温度，选项b正确；电脑所用的光电鼠标主要是采用光电传感器，选项c错误；电子秤中主要是采用了应变片，属于力电传感器，选项d正确. 3bd解析 a m/s20.2 m/s2.有光照射r1时，r1的阻值变小，r2两端电压变大，光传感器就输出一次高电压无光照射r1时，r1的阻值变大，r2两端电压变小，光传感器就输出一次低电压4bd解析 由于电流增大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，即导电性能变好，选项b、d正确5bcd解析 双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，当温度过高时，双金属片向下弯曲，断开电路，选项a错误，选项d正确；常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离，选项b正确；调节调温旋钮，使升降螺丝下压弹性铜片