【名师伴你行】高考物理大一轮复习 10.2 变压器 电能的输送好题演练（含新题）(1).doc

三十一变压器电能的输送(学生用书对应页码p325)1(2014三亚模拟)如图所示，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()a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0.1 ad电流表a2的示数为0.4 a解析：由题意可求得初级线圈的功率，利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流，再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比由电压表v的示数和电流表a1的示数可得初级线圈中的功率p1u1i1，p1p2ir，所以电流表a2的示数为i2 a1.0 a，c、d错误；初级线圈和次级数圈的匝数比，a错误，b正确答案：b2(2014海口模拟)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有()a交变电流的频率b交变电流的功率c磁通量的变化率d交变电流的电压的最大值解析：理想变压器原、副线圈中交变电流的频率相同，因为磁通量始终相同，变化的周期一样，a项正确；理想变压器没有能量损耗，b项正确；磁通量一样，变化率也一样，但根据公式en，匝数不同，e的最大值也就不一样，c项正确，d项错误答案：abc3(2014武汉调研)如图所示，某变电站用10 kv的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kw.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()选项型号千米电阻(/km)adyd30/c1bdyd50/c0.6cdyd100/c0.3ddyd150/c0.2解析：由pui得输电电流为20 a，输电线路上损耗的功率不超过p损200 kw2%4 kw，由p损i2r解得r10 ，输电线长度为20 km，故可选择千米电阻0.5 /km以下的型号dyd100/c或dyd150/c，c、d正确答案：cd4在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()a升压变压器的输出电压增大b输入用户的电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：根据题意，发电厂的输出电压保持不变，那么升压变压器的输入电压不变，输出电压也不变，a错误；由于发电厂输出功率增大时，通过输电线的电流增大，输电线上损失的电压和损失的功率均增大，降压变压器的输入电压减小，输出电压也减小，输入用户的电压减小，选项b错误，c正确；设升压变压器的输出电压为u(恒定不变)，通过输电线的电流为i(逐渐增大)，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项d正确答案：cd5如图甲所示，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()a加在原线圈上的交流电压瞬时值的表达式为u20sin (50t) vb原线圈电流的有效值为0.04 ac在t0.01 s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：交变电流的周期是0.02 s，频率是50 hz，交流电压的瞬时值表达式为uumsin t20sin (100t) v，选项a错误；根据，副线圈电压的有效值u24 v，输出功率p0.8 w，输入功率等于输出功率，根据pu1i1可得，原线圈电流的有效值为i10.04 a，选项b、d正确；电压表的读数是r两端电压的有效值，大小始终为4 v，选项c错误答案：bd6(2014湖北重点中学联考)如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都当做理想元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为201，a、b端输入电压为u1220sin 100t (v)，对于输出端cd(od为副线圈的中心抽头)()a输出电压的有效值为11 vb输出电压的有效值为5.5 vccd端的输出功率和ab端的输入功率之比为12dcd端的输出功率和ab端的输入功率之比为11解析：本题考查变压器的知识，意在考查学生对交变电流的有效值以及变压器输入功率与输出功率之间的关系的理解由于od为副线圈的中心抽头，则ab与cd线圈匝数之比为401，线圈cd间电压的最大值为5.5 v，而本题中的两个二极管相当于把cd之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为5.5 v，a错误，b正确变压器ab端的输入功率等于cd端的输出功率，因而c错误，d正确答案：bd7如图所示，m是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin 314t (v)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火情报警系统原理图其中r2是用阻值随温度升高而减小的材料制成的传感器；电流表a2为值班室的显示器，可显示通过r1的电流；电压表v2可显示加在报警器上的电压(报警器未画出)；r3为一定值电阻当传感器r2所在处出现火情时，以下说法中正确的是()av1的示数是311 vbv1的示数是220 vca1的示数不变，v2的示数增大da1的示数增大，a2的示数减小解析：正弦交流电源电压最大值为311 v，v1的示数为有效值，是220 v，选项a错误，选项b正确；副线圈输入电压不变，当传感器r2所在处出现火情时，温度升高，r2的阻值减小，副线圈干路电流增大，r3分得的电压变大，故v2示数减小，则a2的示数减小，原线圈输入电流也随之增大，即a1的示数增大，选项c错误，选项d正确答案：bd8有一电路连接如图所示，理想变压器初级线圈接电压一定的交流电，则下列说法中正确的是()a只将s1从2拨向1时，电流表示数变小b只将s2从4拨向3时，电流表示数变大c只将s3从闭合变为断开，电阻r2两端电压增大d只将变阻器r3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小解析：输入电压不变，只将s1从2拨向1时，相当于副线圈匝数增加，根据可得，副线圈的电压增大，输出功率增大，输入功率也要增大，电流表示数变大，选项a错误；只将s2从4拨向3时，相当于副线圈匝数减少，根据可得，副线圈的电压变小，输出功率变小，输入功率也要变小，电流表示数变小，选项b错误；r2与r3串联，再与r1并联，s3断开，对于r2两端的电压无影响，选项c错误；只将变阻器r3的滑动触头上移，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，由p可知输出功率变小，则输入功率也变小，选项d正确答案：d9如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，r120 ，r230 ，c为电容器已知通过r1的正弦交变电流如图乙所示，则下列说法中正确的是()甲乙a交变电流的频率为0.02 hzb原线圈输入电压的最大值为200 vc电阻r2的电功率约为6.67 wd通过r3的电流始终为零解析：由题图乙可知交变电流的周期为0.02 s，a错误；r1两端的电压uir110 v，即为副线圈两端的电压，则原线圈两端的电压为100 v，最大值为200 v，b错误；由公式p可求得电阻r2的电功率为6.67 w，c正确；由于交变电流能通过电容器，故有电流流过r3，d错误答案：c10. (2014淮安模拟)如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为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”的灯泡，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()a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为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 w解析：图示位置为中性面，穿过线框的磁通量为最大，a错误；线框中产生交变电压的最大值为emaxnbs500 v，其有效值应为u500 v，b项错；副线圈接入一只“220 v,60 w”的灯泡，且灯泡正常发光，故副线圈的电压为220 v，根据原、副线圈的电压比等于匝数比，得原、副线圈匝数比为2511，c对；熔断器允许通过的最大电流为10 a，即原线圈上的最大功率为5 000 w，根据能量守恒定律知，允许变压器输出的最大功率为5 000 w，故d项正确答案：cd11发电机的端电压为220 v，输出功率为44 kw，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压解析：(1)线路图如图所示 (2)升压变压器副线圈上的输出电压u2u12 200 v，升压变压器副线圈上的输出电流i2i1，升压变压器原线圈上的输入电流，由pu1i1得i1 a200 a，所以i2 a20 a.输电线路上的电压损失和功率损失分别为uri2r4 v，prir0.08 kw.降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为i3i220 a，u3u2ur2 196 v.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为u4u3219.6 v，i4i3200 a.用户得到的功率p4u4i443.92 kw.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为uri1r40 v，用户得到的电压uu1ur180 v，用户得到的功率为pui136 kw.答案：(1)见解析图(2)219.6 v43.92 kw(3)36 kw180 v12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能表一昼夜示数相差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