（新课标）河南省高考物理总复习 第10章 第2讲 变压器 电能的输送课时限时检测.doc

变压器电能的输送(时间：45分钟满分：100分)知识点题号易中难理想变压器基本原理12、9变压器动态分析问题3、8、106远距离输电问题4综合问题分析5、7、1112一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，16题只有一个选项正确，710题有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分)1.图10219(2013北京海淀二模)如图10219所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u220sin(100t)v.副线圈接入电阻的阻值r100 .则()a通过电阻的电流是22 ab交流电的频率是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】由原副线圈电压跟匝数成正比可知副线圈的电压有效值为100 v，故与电阻并联的电压表的示数是100 v，c正确；通过电阻的电流为1 a，a错误；交流电的频率f50 hz，b错误；由p可得副线圈电阻消耗的功率为100 w，故变压器的输入功率是100 w，d错误【答案】c2.图10220(2014福建省五校联考)如图10220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u20sin 100t (v)氖泡在两端电压超过100 v后才发光，下列说法中正确的有()a开关接通后，氖泡不发光b开关接通后，电压表的示数为100 vc开关接通后，氖泡的发光频率为100 hzd开关断开后，变压器的输出功率不变【解析】由变压器变压公式知，副线圈电压为100 v，最大值为100 v，电压表的示数为100 v，选项b错误开关接通后，氖泡间断发光，氖泡的发光频率为100 hz，选项a错误，c正确开关断开后，氖泡不发光，变压器的输出功率减小，选项d错误【答案】c 3(2013天津市五区县高三第一次质量调查)如图10221所示，理想变压器原线圈的匝数n11 000匝，副线圈的匝数n2100匝，r0、r1、r2均为定值电阻，原线圈接入u220sin(100t)v的交流电，开关s处于断开状态，则()图10221a电压表示数为22 vb闭合开关s，电压表示数将变大c闭合开关s，电流表示数将变小d闭合开关s，变压器的输出功率将变大【解析】由可知副线圈两端电压的有效值为22 v，开关s断开时，电压表测的是r1两端的电压，故电压表示数一定小于22 v，a错误；闭合开关s后，副线圈总电阻减小，总电流增大，r0分得的电压增大，加在副线圈两端的电压不变，故电压表示数减小，由可知原线圈中的电流增大，由pui可知原线圈的输出功率增大，选项b、c错误，d正确【答案】d4(2014兰州一中一模)图10222是远距离输电的示意图，下列说法正确的是()图10222aa是升压变压器，b是降压变压器ba是降压变压器，b是升压变压器ca的输出电压等于b的输入电压da的输出电压等于输电线上损失的电压【解析】远距离输电先升压，再降压，选项a正确而b错误；由于电线有电压损失，故a的输出电压等于b的输入电压与损失的电压之和，选项c、d均错【答案】a5.图10223(2013天津河东二模)如图10223所示，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u200sin120t(v)的交流电源上，已知电阻r100 ，电流表a为理想交流电表则下列说法正确的是()a穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2 wb/sb交流电的频率为50 hzc电流表的示数为0.4 ad变压器的输入功率是16 w【解析】接入电压u200sin120t(v)可知：u1200 v，tss，所以f60 hz，故b错误；根据emn得：wb/swb/s，故a错误；根据5得：u240 v，所以ia0.4 a，故c错误；副线圈的输出功率p2u2i2400.4 w16 w，而变压器的输入功率p1p216 w，故d正确故选d.【答案】d6.(2011福建高考)图10224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变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图10224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()甲乙图10224a输入电压u的表达式u20sin(50t)vb只断开s2后，l1、l2均正常发光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】由图乙知周期为0.02 s，因此输入电压的表达式u20sin(100t) v，a错；只断开s2，l1、l2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，b错；只断开s2，负载电阻变大，功率变小，c错；s1换接到2后，据p和得r消耗的功率为0.8 w，故选d.【答案】d7(2014山东省济南市调研)如图10225甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1350匝，副线圈匝数n270匝，电阻r20 ，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是()图10225a加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u20sin (5t) vb原线圈电流的有效值为0.04 ac在t0.01s时，电压表的示数为0d电阻r上消耗的电功率为0.8 w【解析】由图乙可知，加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u20sin (100t) v，选项a错误由变压器变压公式，电压表读数为4 v，选项c错误电阻r上电流i0.2 a，消耗的电功率为0.8 w，选项d正确由输入功率等于输出功率可得原线圈电流的有效值为0.04 a，选项b正确【答案】bd8用电高峰期，电灯往往会变暗，我们可将这一现象简化为如下问题进行研究：如图10226所示，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为r的输电线连接两只灯泡l1和l2.当开关s闭合时，下列说法正确的是()图10226a副线圈中的电流增大b原线圈中的电流减小c加在r两端的电压增大d加在l1两端的电压减小【解析】当开关s闭合时，副线圈中的电流增大，加在r两端的电压增大，加在l1两端的电压减小，选项a、c、d正确，b错误【答案】acd9(2014昆明一中模拟)如图10227所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表v的示数为220 v，负载电阻r44 ，电流表a1的示数为0.20 a下列判断中正确的是()图10227a初级线圈和次级线圈的匝数比为21b初级线圈和次级线圈的匝数比为51c电流表a2的示数为1.0 ad电流表a2的示数为0.4 a【解析】对于理想变压器，p1u1i12200.20 w44 w，则负载电阻消耗的功率p2p144 w，据p2，得u2 v44 v，则5，故b正确，a错误；a2的读数i2 a1 a，故c正确，d错误【答案】bc10(2014浙江部分学校联考)如图10228所示的电路中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()图10228a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b保持p的位置及u1不变，s由a切换到b，则i2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】设理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，根据理想变压器的原、副线圈的电压比等于匝数比，可得：.保持p的位置及u1不变，s由b切换到a，n2变大，u2变大，由欧姆定律可知i2变大，r上消耗的功率变大，i1变大，a错误，c正确；同理，保持p的位置及u1不变，s由a切换到b，i2变小，b正确；保持u1不变，s接在b端，则u2不变，p向上滑动，r变小，由欧姆定律可知i2变大，则i1也变大，d错误【答案】bc二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.图10229(14分)如图10229所示，交流发电机电动势的有效值e20 v，内阻不计，它通过一个r6 的指示灯连接变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 v0.25 w”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率【解析】(1)彩色小灯泡额定电流il a，副线圈总电流i224il1 a.变压器输入功率等于u1i1u2i26 w变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得eu1i1ri1r6i1，代入e值解得i1a(i13 a应舍去，根据题意是降压变压器，应i1i21 a)，所以.(2)发电机的输出功率pi1e6.67 w.【答案】(1)31(2)6.67 w12.(16分)(2013东莞模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为p500 kw，当使用u5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kwh.求：(1)输电效率和输电线的总电阻r；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？【解析】(1)输送功率p50