高中物理（第02期）百所好题速递分项解析汇编 专题5.2理想变压器 远距离输电（含解析）（选修3）.doc

理想变压器 远距离输电一、选择题1、【2014-2015学年广东省湛江一中第二学期期中考试高二级理科综合试卷】如图所示电路中，变压器为理想变压器。现将滑动变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置，发现电流表a1示数减小0.1a，a2示数减小1a，则下列说法正确的是（ ） a、灯泡l1变亮 b、灯泡l1变暗 c、变压器为升压变压器 d、变压器为降压变压器【答案】ad 考点：理想变压器的基本原理和串并联电路的基本特点2.【20142015学年甘肃兰州一中下学期期中考试高二物理试题】如图所示，理想变压器的原线圈接u11000sin100t(v)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 v/880 w”的电器rl供电，该电器正常工作。由此可知a原、副线圈的匝数比为501b交变电压的频率为50hzc副线圈中电流的有效值为4 ad变压器的输入功率为880 w【答案】bc考点：变压器规律。3. 【2014-2015学年吉林省长春外国语学校高二下学期第一次月考】如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为41,原线圈接入一电压为u=u0sin t的交流电源,副线圈接一个r=27.5 的负载电阻,若u0=220 v,=100 rad/s。则下述结论正确的是()。a.副线圈中电压表的读数为55 vb.副线圈中输出交流电的周期为0.02 sc.原线圈中电流表的读数为0.5 ad.原线圈中的输入功率为55 w【答案】bd【解析】试题分析：根据瞬时值的表达式u=u0sin t可知：原线圈的电压最大值为，所以原线圈的电压有效值为，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为，故a错误；变压器不会改变电流的周期，电流的周期为，故b正确；根据欧姆定律知，副线圈的电流为，根据电流与匝数成反比可得，原线圈的电流大小为，故c错误；由得：，故d正确。所以选bd。考点：本题考查变压器的构造和原理；电功、电功率。4、【15-16学年河北省衡水市第二中学上学期期中考试】在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如上图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况（ ） aa1读数不变，a2增大，a3减小 ba1读数减小，a2不变，a3增大ca1读数增大，a2不变，a3减小 da1，a2，a3读数均不变【答案】c考点：容抗；感抗；阻抗【名师点睛】此题考查了电容、线圈及电阻对交流电的阻碍作用；要知道电容器对交流电的阻碍作用随频率的增大而减小，电感线圈对交流电的阻碍作用随频率的增大而增大，而阻对交流电的阻碍作用与频率无关；此题难度不大.5、【15-16学年河北省衡水市第二中学上学期期中考试】图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器t的原、副线圈匝数分别为n1、n2 。在t的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为p，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ） 【答案】c考点：远距离输电.【名师点睛】此题考查了远距离输电的问题；关键是知道变压器的原副线圈的电压及电流关系，最大值与有效值的关系；变压器的输出功率等于输入功率，导线上的功率损失为；此题难度中等.6【2014-2015学年太原五中第二学期阶段性检测】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【答案】c考点：高压输电。7【2014-2015学年太原五中第二学期阶段性检测】如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中不正确的有（ ）al在此的功能为通直流，阻交流 bl在此的功能为通低频、阻高频cc1在此的功能为通交流，隔直流 dc2在此的功能为通高频、阻低频【答案】b【解析】试题分析：由于该电路要把交流的低频成分送到下一级，故低频部分不能直接从输入端短路掉，所以电感l的作用是通直流，阻交流，而不能是通低频，阻高频，故选项b有说法是不正确的，故选b。考点：电容、电感在电路中的作用。8【2015山东省泰安一中高二下学期阶段测试】如图所示，m是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度升高而减小电流表a2为值班室的显示器，显示通过r1的电流，电压表v2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所在处出现火警时，以下说法中正确的是（电表均为理想电表）（ ）aa1的示数不变，a2的示数增大 ba1的示数减小，a2的示数增大cv1的示数不变，v2的示数增大 dv1的示数不变，v2的示数减小【答案】d考点：电路的动态分析；变压器.9. 【2014-2015学年云南省景洪市第四中学下学期期中试卷】为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡l1、l2，电路中分别接了理想交流电压表v1、v2和理想交流电流表a1，a2，导线电阻不计，如图所示。当开关s闭合后( ) a. a1示数变大，a1与a2示数的比值不变 b. a1示数变大，a1与a2示数的比值变大c. v2示数变小，v1与v2示数的比值变大 d. v2示数不变，v1与v2示数的比值不变【答案】ad【解析】试题分析：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，匝数比不变，则副线圈电压不变，v2示数不变，v1与v2示数的比值不变，c错误、d正确开关s闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，v2不变，由欧姆定律可得a2示数变大，根据变压器电流与匝数关系可知a1示数变大；v1与v2示数的比值不变，所以a1与a2示数的比值不变，a正确，b错误；故选ad.考点：变压器；动态分析.10【2015山东省泰安一中高二下学期阶段测试】如图所示，理想变压器的原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，电动机线圈电阻为r当输入端接通电源后，理想电流表读数为i，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为（ ） a4ir b c4ir dir【答案】a考点：变压器；电功率.11、【20142015学年雅安中学高二年级下期月考】如图6所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100v时开始发光，下列说法中正确的有a开关接通后，氖泡的发光频率为100hz b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【答案】ab【解析】试题分析：原线圈两端的交变电压是正弦式交流电，原线圈电压的有效值v，根据理想变压器电压之比等于匝数之比可以得出v，电压表测量的正是变压器副线圈电压的有效值，所以b项正确；交变电压的角速度为，根据频率和角速度的关系可知频率hz，副线圈的电压最大值为v，在一个周期内有两次电压大于100v，所以一个周期氖泡两次光，氖泡的发光频率为100hz，a项正确；副线圈的电压由原线圈的电压和匝数比来决定，开关断开，不影响电压表示数，所以c项错误；开关断开后，电路消耗的功率减小，输出功率将会减小，所以d项错误。考点：本题考查了变压器的原理和动态分析12、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压时间图象。原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1a，则a.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311vb.变压器输出端所接电压表的示数为22vc.变压器输出端交变电流的频率为50hzd.变压器的输出功率为220w【答案】c考点：变压器；13、【15-16学年河北省衡水市第二中学上学期期中考试】如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n1，原线圈接正弦交流电，电压为u，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为r，当输入端接通电源后，电流表读数为i，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是a原线圈中的电流的有效值为ni b电动机消耗的功率为i2rc变压器的输入功率为 d物体匀速上升的速度为【答案】cd考点：变压器；功率【名师点睛】此题是关于变压器问题及电动机问题的计算；首先要掌握变压器原副线圈的电压及电流关系，变压器的输出功率与输入功率相等；要知道电动机问题的能量转化关系：总功率等于内阻上的功率与输出的机械功率的和.14、【2014-2015学年“华安、连城、永安、漳平一中、龙海二中、泉港一中” 四地六校联考】如图7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡l1和l2，输电线的等效电阻为r，开始时，开关s断开，当开关s接通时，下列说法中错误的是（ ）l2l1rnms图7 a副线圈两端m、n的输出电压减小 b副线圈输电线等效电阻r上的电压降增大c通过灯泡l1的电流减小 d原线圈上电流增大【答案】a【解析】试题分析：根据可知变压器次级电压是一定的，故a错误；当开关s接通时，次级的电阻减小，则次级电流变大，故根据ur=i2r可知副线圈输电线等效电阻r上的电压降增大，则灯泡l1的电压减小，故通过灯泡l1的电流减小，选项bc正确；根据可知，原线圈上电流增大，选项d正确。故选a.考点：变压器；动态电路分析.15、【2014-2015学年江苏省泰州市姜堰区高二下学期期中考试】如图，理想变压器原线圈输入电压u=umsint，副线圈电路中r0为定值电阻，r是滑动变阻器。v1和v2是理想交流电压表，示数分别用u1和u2表示；a1和a2是理想交流电流表，示数分别用i1和i2表示。下列说法正确的是a滑片p向下滑动过程中，u1不变、i1变大 bu1和u2表示电压的最大值ci1和i2表示电流的瞬间值 d滑片p向下滑动过程中，u2变小、i1变小【答案】a考点：变压器；动态电路分析.16. 【2014-2015学年北京四中第二学期高二年级期末测验】如图所示，甲图中为一理想变压器，乙图是副线圈输出电压u2的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电流表的示数为2.0a，则() a电压表v1的示数为220vb.变压器原线圈中电流方向在1s内改变100次c.电阻r实际消耗功率为40wd.若改用比r大的电阻，原线圈中的电流会变大【答案】bc考点：变压器。【名师点晴】该题通过变压器及的图像对变压器及交流电的知识进行了考查，特别是交流电的最大值与有效值的关系是个重点，再其次是变压器的电压、电流与匝数的关系，再其次是动态的变化问题等，解题时需要我们一方面抓住理想变压器的原副线圈能量守恒外，还需要用到电功率的计算公式等。17、【2014-2015学年第一学期高二期末考试】图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电。已知输电线的总电阻r10 ，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻r011 。若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压表达式为u220sin 100t v下列说法正确的是()a发电机中的电流变化频率为100 hz b通过用电器的电流有效值为20 ac升压变压器的输入功率为4 650 w d当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率减小【答案】bc【解析】试题分析：由为t2副线圈两端电压表达式可知，有效值u2=220v，频率，变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变周期和频率，所以发电机中的电流变化频率也是50hz，故a错误；通过用电器的电流有效值，故b正确；根据变压器的规律可知：，t2副线圈两端电压；，输电电流；t1副线圈两端电压，理想变压器输入功率与输出功率相等，故c正确；由可知，若用电器阻值减小，其消耗功率增大，发电机的输出功率也将增大，故d错误。考点：交变电流，远距离输电。18【2014-2015学年度山东省枣庄市第九中学第一学期高二期末考试】如图所示，设变压器为理想变压器，并保持输入电压u1不变，l为串联在原线圈的灯泡，l1、l2、l3、l4为副线圈的负载，当滑动变阻器r的滑片向下移动时al1灯亮度增加bl2灯亮度减弱cl3灯亮度增加dl4灯亮度减弱【答案】acd考点：电路的动态分析.19【2014-2015学年桂林市第十八中学高二下学期开学考试】图中b为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯l1和l2完全相同(其阻值均恒定不变)，r是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。当开关s由闭合变为断开，下列说法正确的是：a电流表a2的示数变大b电压表的示数变大c电流表a1的示数变小d灯l1的亮度变暗【答案】c考点：变压器，动态电路。20. 【2014-2015学年江西省吉安一中下学期高二年级期中考试】如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻r0=121的保险丝，电压表v的示数为220v，如果负载电阻r=5.5，各电表均为理想电表，则a. 电流表a的示数为1a b. 变压器的输出电压为5.5vc. 保险丝实际消耗的功率为1.21w d. 负载电阻实际消耗的功率为22w【答案】c【解析】试题分析：由电压与匝数成正比，则：，则则ab错误；负载功率为pr=u2i2=22w，则d错误，由i1u1=i2u2可得：i1=0.1a有：pr0=i12r0=1.21w则c正确.故选：c考点：变压器；功率的计算.21.【2014-2015学年江西省白鹭洲中学高二下学期第一次月考】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，闭合开关s，下列说法正确的是()ap向下滑动时，灯l变亮bp向下滑动时，变压器的输出电压不变cp向上滑动时，变压器的输入电流变小dp向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】bd考点：本题考查了理想变压器的概念22. 【2014-2015学年桂林市第十八中学高二下学期开学考试】如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同.若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数i1、i2、i3的大小关系是：a.i1=i2=i3 b.i1i2i3c.i2i1i3 d.i3i1i2、【答案】d【解析】试题分析：原来的三个电流表的示数相同，当将电源的频率加大后，由于电源的频率对电阻r的大小没有影响，故a1的示数不变；而电源的频率对线圈l的阻抗是有影响的，当频率增大时，其电阻是变大的，故电流表a2的示数变小；电源的频率还对电容c的容抗有影响，当频率增大时，其电阻是变小的，故电流表a3的示数变大；故i3i1i2，选项d正确。考点：交流电的频率对线圈和电容电阻大小的影响。23. 【2014-2015学年江西省吉安一中下学期高二年级期中考试】某电站向某地输送5000kw的电功率，输电线上损失的电功率为100kw，若把输送电压提高为原来的10倍，同时将输电线的截面积减为原来的一半，那么输电线上损失的电功率为a. 0.5 kw b. 1.0 kw c. 2.0 kw d. 5.0kw【答案】c考点：远距离输电.二、非选择题24【20142015学年甘肃兰州一中下学期期中考试高二物理试题】如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为n1:n2=4:1，原线圈回路中的电阻a与副线圈回路中的负载电阻b的阻值相等，a、b端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比pa:pb=_，两电阻两端电压之比ua:ub=_。【答案】 1:16 1:4【解析】试题分析：根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得：电阻消耗的功率p=i2r，所以两电阻消耗的电功率之比pa：pb=1：16 电阻两端的电压u=ir，所以两电阻两端的电压之比ua：ub=1：4故答案为：1：16 1：4考点：变压器的构造和原理。25【20142015学年甘肃兰州一中下学期期中考试高二物理试题】（12分）如图所示为远距离输电的装置，理想变压器b1、b2的变压比分别为14和51，交流电源的内阻r=1 ，三只灯泡的规格均为“6 v 1 w”，输电线总电阻为10 。若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势e为多大？【答案】考点：变压器、电能的输送。26【2015山东省泰安一中高二下学期阶段测试】一小型水电站，其交流发电机的输出功率为1 000 kw，输出电压为1 000 v，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16 ，用户降压变压器的输出电压为240 v，求输电线路中升压变压器与降压变压器的变压比各多大？ 【答案】1:20；80:1【解析】试题分析：输电线上损失的电功率则输电线上的流为i=50a升压变压器输出电压为输电线上损失的电压v降压变压器输入电压v则n1：n2= u1：u2=1:20n3：n4= u3：u4=80:1考点：远距离输电.27.【2014-2015学年吉林省长春外国语学校高二下学期第一次月考】如图所示，变压器原线圈输入电压为220 v，副线圈输出电压为36 v，两只灯泡的额定电压均为36 v，l1额定功率为12 w，l2额定功率为6 w。试求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比。(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有l1工作时原线圈中的电流。【答案】（1） （2）0.082a 0.055a考点：本题考查了变压器的结构和工作原理，知道电压与匝数成正比，输入功率等于输出功率。28.【2014-2015学年“华安、连城、永安、漳平一中、龙海二中、泉港一中” 四地六校联考】如图17所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1的发电机向全校22个教室（每个教室有“220v，40w”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻r是4，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，每个教室的白