【创新设计】（江苏专用）高考物理二轮复习 精选题组专练13 交变电流、变压器及电能的输送（含解析）.doc

专练13交变电流、变压器及电能的输送一、单项选择题1一边长为l的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图1所示，已知匀强磁场的磁感应强度大小为b，则结合图象中所给信息可判定()图1at1时刻穿过线框的磁通量为bl2bt2时刻穿过线框的磁通量为零ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零d线框转动的角速度为解析由图象知t1时刻感应电动势最大，磁通量应为零，选项a错误；t2时刻感应电动势为零，磁通量最大，应为bl2，选项b错误；t3时刻感应电动势的大小为em，由法拉第电磁感应定律得em，即磁通量变化率不为零，选项c错误；由emnbs得embl2，得，选项d正确答案d2如图2所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为u的交流电源，输出端接有一只电阻为r的灯泡l和风扇电动机d，电动机线圈电阻为r，接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为i，则()图2a风扇电动机d两端的电压为irb理想变压器的输入功率为c风扇电动机d的机械功率为d灯泡l中的电流为解析电风扇正常运转，ir表示电动机线圈电阻的电压，并非电动机d两端的电压u2，选项a错误；由n得u2，灯泡l中的电流il，选项d错误；电动机d的功率p2iu2，其机械功率为p2i2ri2r，选项c错误；变压器的输入功率为p2，选项b正确答案b3如图3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所示的正弦式电压，下列说法正确的是()图3a交变电流的频率为100 hzb升压变压器副线圈输出电压为22 vc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由图象知周期t2102 s，频率f50 hz，选项a错误；升压变压器原线圈电压的有效值u1 v220 v，由得升压变压器副线圈的输出电压u2u110220 v2 200 v，选项b错误；当增加升压变压器副线圈匝数，根据电压与匝数成正比可知，升压变压器的输出电压提高，则输电线中的电流减小，输电线上损失的热功率减小，选项c正确；当r减小时，由于升压变压器的输入电压不变，输出电压不变，则输出功率将增大，发电机的输出功率也增大，选项d错误答案c4如图4所示，边长为l、匝数为n，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为b的匀强磁场中绕转轴oo转动，轴oo垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是()图4a两电压表的示数之比为u1u2n2n1b电压表v1示数等于nbl2c当可变电阻r的滑片p向上滑动时，电压表v2的示数变大d变压器的输入功率与输出功率之比为11解析变压器的电压之比等于线圈匝数之比，a错误；由于线圈电阻不计，示数即为线圈产生的电动势的有效值u1e，b错误；的示数由和线圈匝数比决定，r的变化不影响示数，c错误；理想变压器输出功率等于输入功率，d正确答案d5如图5所示，一个理想变压器原线圈输入电压一定的交变电流，副线圈回路中定值电阻r0的阻值小于滑动变阻器r的总阻值，则在滑片p由a移向b的过程中()图5a副线圈中交变电流频率减小b原线圈中电流增大c变压器的输入功率增大d滑动变阻器r消耗的功率先增大后减小解析副线圈中交变电流频率不变，选项a错误；原线圈电压u1不变，原、副线圈的匝数n1、n2均不变，由知副线圈电压u2也不变，在p由a移向b的过程中，负载电阻r总变大，结合u1i1知原线圈中电流i1减小，选项b错误；由变压器的输入功率p入u1i1知p入减小，选项c错误；r消耗的功率pi2(u2i2r0)i2r0(u2i2r0)，因为i2r0(u2i2r0)u2为定值，所以当i2r0u2i2r0即i2时p有最大值，此时rr0，可见p由a移向b的过程中，p先增大后减小，选项d正确答案d二、多项选择题6. (2014武汉市调研考试)如图6所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为101，原线圈接在频率为50 hz的正弦交流电源上，串接的电流表为理想电流表，副线圈接入“220 v,60 w”灯泡一只，此时灯泡正常发光则()图6a电流表的示数为 ab电流表的示数为 ac电源的输出功率为60 wd副线圈中交变电流的频率为5 hz解析由灯泡正常发光可知变压器副线圈的输出电压为220 v，输出功率为60 w，因此输出电流为 a，由变流关系可知，输入电流与输出电流的比值等于线圈匝数的反比，可知输入电流为 a，选项a正确，b错误；变压器输入、输出功率相等，频率不变，因此选项c正确，d错误答案ac7如图7为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1220sin(100t) v，则下列表述正确的是()图7au1u2，u3u4bu1220 vc若u2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的d用户得到的交变电流频率为25 hz解析采用远距离高压输电，然后降压后再使用，所以a对；u1为有效值，应该是220 v，所以b错误；输电线上损失的功率为p损()2r线，所以c对；由电厂输出电压的瞬时值表达式可得交流电的频率为f hz50 hz，所以d错误答案ac8如图8甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻rt(阻值随温度的升高而减小)及报警器p(有内阻)组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器p将发出警报声，则以下判断正确的是()图8a变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式u9sin(100t) vb电压表示数为9 vcrt处温度升高到一定值时，报警器p将会发出警报声drt处温度升高时，变压器的输入功率变小解析由变压器电压比公式得，变压器副线圈输出电压为9 v，副线圈中交流电压的瞬时表达式u9sin(100t) v，选项a正