（新课标）高考物理一轮总复习 课时跟踪训练34 第十章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送（选修32）.doc

第2讲 变压器 电能的输送一、选择题1(2014四川卷)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则( )a用户用电器上交流电的频率是100 hzb发电机输出交流电的电压有效值是500 vc输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定d当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析整个远距离输电过程中，交流电的频率不变，由图乙可知，交流电的频率为50 hz，a错误发电机输出交流电的电压最大值为500 v，b错误输电线的电流由用户端电流和降压变压器原、副线圈的匝数比共同决定，c错误当用户用电器的总电阻增大时，用户电流减小，输电线电流减小，输电线损失的功率减小，d正确答案d2. (2015湖州五校联考)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u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则()a流过电阻的最大电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是141 vc变压器的输入功率是2.2103 wd在交变电流变化的个周期内，电阻产生的焦耳热是20 j解析由变压器变压公式，副线圈输出电压u100 v，输出电流i10 a，由欧姆定律可得流过电阻的最大电流是imi10 a，选项a错误；由变压器变压公式，知与电阻并联的电压表的示数是100 v，选项b错误；变压器输出功率pui10010 w1000 w，则变压器的输入功率是1000 w，选项c错误；在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是qi2rt102100.02 j20 j，选项d正确答案d3(2015湖南长望浏宁四县模拟)如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10 w的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 ，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是()a变压器输入电压的瞬时值表达式为u220sint vb电压表的示数为220 vc变压器原、副线圈的匝数比为111d变压器的输入功率为110 w解析由题中图象可知，100 rad/s，故a错误；电压表示数为灯泡额定电压u220 v，故b错误；，故c正确；变压器的输入功率与输出功率相等，为10 w，故d错误答案c4(多选)(2015广东茂名一模)漏电保护开关由一个触电保安器和继电器j组成，如图所示变压器a处用火线和零线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器，b处有一个输出线圈，一旦线圈b中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源关于保安器的说法正确的是()a保安器的工作原理是电磁感应原理b多开灯会使保安器切断电源c线圈b中电流一定大于线圈a中的电流d如图“人手地”触电会切断电源解析此保安器的工作原理是电磁感应原理，当人触电时，有一部分电流通过人体流入地下，火线、零线中电流相反，大小不等，线圈a中产生的总磁通量不为零且增加，则b中会产生感应电流，继电器会把电源切断，a、d正确；多开灯，只要不漏电，火线和零线中电流大小相等，方向相反，线圈a中的总磁通量为零，b中不会产生感应电流，b错误；两线圈匝数比不确定，无法判断电流大小关系，c错误答案ad5(多选)(2015山西四校第一次联考)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，已知原、副线圈的匝数比为，现给原线圈两端加电压为u1311sin100t v，负载电阻r440 k，i1、i2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是()a副线圈两端电压有效值为6220 v，副线圈中的电流有效值为14.1 mab副线圈两端电压有效值为4400 v，副线圈中的电流有效值为10 maci1i2解析根据题意可知，交流电的最大电压是311 v，则其有效值为u1 v220 v，再根据电压与匝数关系，可以求得副线圈的电压为4400 v，根据欧姆定律，可以求出副线圈中的电流为i2 a10 ma，故a错误，b正确；根据能量守恒和电功率定义有p1p2，pui，即u1i1u2i2，可以判断i1i2，故c错误，d正确答案bd6(2015山东泰安一模)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压u1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1n2n4n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是()a用户的电压u4增加b恒有u1u2u4u3c输电线上损耗的功率减小d发电机的输出功率不变解析变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，所以恒有u1u2u4u3，b正确；用户消耗的功率增大时，则发电机的输出功率增大，d错误；i线增大，输电线上损耗的功率pir增大，c错误；输电线上的电压增大，则u3减小，u4减小，a错误答案b7(多选)(2015江苏泰州二模)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为b，线圈面积为s，转动角速度为，匝数为n，线圈电阻不计下列说法正确的是()a将原线圈抽头p向上滑动时，灯泡变暗b电容器的电容c变大时，灯泡变暗c图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大d若线圈abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为nbs解析根据公式可得u2u1，p向上滑动，n1增大，而u1不变，所以u2减小，故灯泡变暗，a正确；根据公式xc，电容增大，容抗减小，故灯泡变亮，b错误；题中图示位置，磁通量最大，感应电动势为零，c错误；线圈转动过程中0产生正弦式交流电，无电流，t产生正弦式交流电，最大值为emnbs2，设变压器原线圈的电压的有效值为e，则t，解得enbs，d正确答案ad8(2015湖南怀化一模)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的正弦交流电如图乙所示，则()a交流电的频率为0.02 hzb原线圈输入电压的最大值为200 vc通过r3的电流始终为零d电阻r2的电功率约为6.67 w解析根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s、频率为50 hz，a错误；由题图乙可知通过r1的电流最大值为im1 a，根据欧姆定律可知其最大电压为um20 v，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 v，b错误；因为电容器有通交流、隔直流的作用，则有电流通过r3和电容器，c错误；根据正弦交流电的峰值和有效值关系及并联电路特点可知，电阻r2的电流有效值为i，电阻r2的电功率为p2i2r2 w6.67 w，所以d正确答案d9(多选)(2014新课标全国卷)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为r的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为uab和ucd，则()auabucdn1n2b增大负载电阻的阻值r，电流表的读数变小c负载电阻的阻值越小，cd间的电压ucd越大d将二极管短路，电流表的读数加倍解析由于二极管的单向导电性，uabucdn1n2，a错误增大负载电阻的阻值r，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，即电流表的读数变小，b正确c、d间的电压由原线圈中的电压和变压器的匝数比决定，与电阻r无关，c错误将二极管短路，副线圈中的电流加倍，则原线圈中的电流也加倍，d正确答案bd10(多选)如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压u，输出端a、a1、a2、a3为理想的交流电流表，r为三个完全相同的电阻，l为电感，c为电容，当输入端接通电源后，电流表a读数为i.下列判断正确的是()a副线圈两端的电压为nub通过副线圈的最大电流ic电流表a1的读数i1大于电流表a2的读数i2d电流表a3的读数i30解析根据，得n，故a错误；根据题意得，电流表a读数为i，副线圈的电流有效值为i，所以通过副线圈的最大电流为i，故b正确；电感线圈会对交流电有阻碍作用，即i1i2，故c正确；电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表a3，即i30，故d错误答案bc二、非选择题11理想变压器原线圈中输入电压u13300 v，副线圈两端电压u2为220 v，输出端连有完全相同的两个灯泡l1和l2，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数u2 v求：(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关s断开时，电流表a2的示数i25 a则电流表a1的示数i1为多少？(3)当开关s闭合时，电流表a1的示数i1等于多少？解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得：u1/n1u2/n2u，则n11650匝(2)当开关s断开时，有：u1i1u2i2，i1 a.(3)当开关s断开时，有：rlu2/i244 .当开关s闭合时，设副线圈总电阻为r，有rrl/222 ，副线圈中的总电流为i2，则i2u2/r10 a由u1i1u2i2可知，i1 a.答案(1)1650匝(2) a(3) a12三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