2012届高三物理第一轮复习 变压器_电能的输送基础过关练习 粤教版

用心 爱心 专心 1 第二节第二节 变压器变压器 电能的输送电能的输送 一 单项选择题 1 2011 年浙江宁波模拟 如图所示为一理想变压器 原 副线圈的匝数之比为 1 n 副线圈接一定值电阻R 则 A 若ab之间接直流电压U 则R中的电流为 nU R B 若ab之间接直流电压U 则原 副线圈中的电流均为零 C 若ab之间接交流电压U 则原线圈中的电流为 n2U R D 若ab之间接交流电压U 则副线圈中的电流为 U nR 解析 选 C 若ab之间接直流电压U 则副线圈两端的电压为 0 则R中的电流为 0 但 原线圈中的电流不为零 选项 A B 均错 若ab之间接交流电压U 则副线圈两端的电压为 U2 nU 副线圈中的电流为I2 则原线圈中的电流为I1 I2 选项 C 正确而 D 错 nU R n2 n1 n2U R 误 2 2011 年广东中山模拟 如图所示 L1和L2是输电线 甲是电压互感器 乙是电流互 感器 若已知变压比为 1000 1 变流比为 100 1 并且知道电压表示数为 220 V 电流表 示数为 10 A 则输电线的输送功率为 A 2 2 103 W B 2 2 10 2 W C 2 2 108 W D 2 2 104 W 解析 选 C 根据 得 U1 2 2 105 V I1 1000 A 所以输电线的输送功率 U1 U2 n1 n2 I2 I1 P U1I1 2 2 108 W C 正确 3 2010 年高考四川理综卷 如图甲所示电路中 A1 A2 A3为相同的电流表 C为电容 器 电阻R1 R2 R3的阻值相同 线圈L的电阻不计 在某段时间内理想变压器原线圈内磁 场的变化如图乙所示 则在t1 t2时间内 用心 爱心 专心 2 A 电流表 A1的示数比 A2的小 B 电流表 A2的示数比 A3的小 C 电流表 A1和 A2的示数相同 D 电流表的示数都不为零 解析 选 C 理想变压器原 副线圈的磁场变化情况相同 由图乙知原线圈的磁场均匀变 化 据法拉第电磁感应定律E n n S知副线圈中产生恒定电流 线圈对直流电无 t B t 阻碍作用 直流电不能通过电容器 所以电流表 A1 A2的示数相同 A3的示数为 0 C 选项 符合题意 4 2011 年宁夏银川模拟 如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图 其中 灯泡 L2 L3的功率均为P 且 L1 L2 L3为相同的灯泡 原 副线圈匝数比为 n1 n2 4 1 则图甲中 L1的功率和图乙中 L1的功率分别为 A P P B 16P P 1 4 C P 16P D 16P 4P 1 4 解析 选 B 对甲图 由n1 n2 4 1 知U1 4U2 而P 得P1 16P 对乙图 U2 2 R U2 1 R n1I1 n2I2 n3I3 2n2I2 n1I1 I1 I2 I2 而P I R得P1 I R P 故 B 项正确 2n2 n1 1 22 22 1 1 4 二 双项选择题 5 2010 年高考山东卷 一理想变压器原 副线圈的匝数比为 10 1 原线圈输入电压 的变化规律如图甲所示 副线圈所接电路如图乙所示 P为滑动变阻器的触头 下列说法正 确的是 A 副线圈输出电压的频率为 50 Hz B 副线圈输出电压的有效值为 31 V C P向右移动时 原 副线圈的电流比减小 D P向右移动时 变压器的输出功率增加 解析 选 AD 由原线圈输入电压的变化规律可知 输入交变电压的周期为 0 02 s 频率 为 50 Hz 所以副线圈输出电压的频率为 50 Hz 选项 A 正确 原线圈输入电压的最大值为 310 V 有效值为 220 V 根据变压公式 副线圈输出电压的有效值为 22 V 选项 B 错误 由变压器交流公式知 原 副线圈的电流比只与匝数比有关 选项 C 错误 滑动变阻器的滑 用心 爱心 专心 3 动触头向右移动 电阻减小 副线圈输出电流增大 输出功率增加 选项 D 正确 6 2011 年东北地区名校联考 如图所示 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u 20sin100 t V 氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光 下 2 列说法中正确的有 A 开关接通后 氖泡的发光频率为 100 Hz B 开关接通后 电压表的示数为 100 V C 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 解析 选 AB 在解题时要注意变压器的三个决定关系 副线圈电压由原线圈决定 则不 论负载如何变化 电压表的读数不变 始终为有效值 100 V B 正确 交流电每个周期内氖 管发光两次 每秒发光 100 次 则氖管发光频率为 100 Hz 开关断开后 负载电阻增大 电 流减小 则变压器的输出功率减小 7 2011 年山东济南模拟 为了减少输电线路中电力损失 发电厂发出的电通常是经过 变电所升压后通过远距离输送 再经变电所将高压变为低压 某变电所将电压 u0 11000 sin100 t V 的交流电降为 220 V 供居民小区用电 则变电所变压器 2 A 原 副线圈匝数比为 50 1 B 副线圈中电流的频率是 50 Hz C 原线圈的导线比副线圈的要粗 D 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 解析 选 AB u0 11000sin100 t V 中的 11000指的是电压的最大值 有效值为 22 11000 V 则原 副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比 即 50 1 A 正确 由 100 得频率为 50 Hz 变压器不改变电流的频率 因此 副线圈的频率也是 50 Hz B 正确 电流与匝数成反比 即原线圈的电流比副线圈电流要小 因此 副线圈的导线要比原 线圈粗 C 错误 居民小区各个用电器都是并联的 它们的电流总和等于副线圈中的电流 D 错误 8 2010 年高考全国卷 图中为一理想变压器 其原线圈与 电压有效值不变的交流电源相连 P为滑动头 现令P从均匀密绕 的副线圈最底端开始 沿副线圈匀速上滑 直至白炽灯泡 L 两端的电压等于其额定电压为 止 用I1表示流过原线圈的电流 I2表示流过灯泡的电流 U2表示灯泡两端的电压 N2表示 灯泡消耗的电功率 这里的电流 电压均指有效值 电功率指平均值 下列四个图中 能够 正确反映相应物理量的变化趋势的是 用心 爱心 专心 4 解析 选 BC 副线圈的匝数与P移动的距离成正比 而P移动的距离与时间成正比 因 此副线圈的匝数与时间成正比 即n2 t 根据变压规律 得U2 t 选项 C 正 U1 U2 n1 n2 U1n2 n1 确 电流I2 即图象的斜率表示灯泡的电阻的倒数 其随着电压的升高而减小 选 U2 RD t RD 项 B 正确 I1应随时间变大 选项 A 错误 功率N2 U2I2 图象应为曲线 选项 D 错 t2 RD 误 三 非选择题 9 2011 年长沙模拟 如图所示 交流发电机电动势的有效值E 20 V 内阻不计 它 通过一个R 6 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 V 0 25 W 灯泡都正常发光 导线电阻不计 求 1 降压变压器初级 次级线圈匝数比 2 发电机的输出功率 解析 1 彩色小灯泡额定电流IL A 次级线圈总电流I2 24IL 1 A P U 1 24 变压器输入功率等于I1U1 I2U2 6 W 变压器原线圈电路中 利用欧姆定律可得E U1 I1R I1R 6I1 U2I2 I1 6 I1 代入E值解得I1 A I1 3 A 应舍去 据题意是降压变压器 应I1 I2 1 A 所以 1 3 n1 n2 I2 I1 3 1 2 发电机输出功率P I1E 6 67 W 答案 1 3 1 2 6 67 W 10 收音机的变压器的初级线圈有 1210 匝 接在U1 220 V 的交流电源上 变压器有两 个次级线圈 次级线圈 的匝数为 35 匝 次级线圈 的匝数是 1925 匝 如果不计变压器自 身的能量损耗 当变压器工作时 线圈 的电流是 0 3 A 时 初级线圈的电流I1 0 114 A 求线圈 中电流和输出电压 电流的计算结果保留三位有效数字 解析 由 及 知 U1 U2 n1 n2 U1 U3 n1 n3 U2 U1 220 V 6 36 V n2 n1 35 1210 U3 U1 220 V 350 V n3 n1 1925 1210 用心 爱心 专心 5 不计变压器自身的能量损耗 由能量转化和守恒定律有P1 P2 P3 即 I1U1 I2U2 I3U3 解得I3 0 0662 A I1U1 I2U2 U3 答案 0 0662 A 350 V 1 2010 年高考江苏卷 在如图所示的远距离输电电路图中 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 降压变压器的输出电压增大 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 选 CD 对升压 或降压 变压器而言 由变压器电压比U1 U2 n1 n2知 输入电 压不变 匝数不变 输出电压不变 故 A 选项不正确 由P UI知 U不变 P增大 故I 增大 使得输电线上的电压损耗 U I2R线增大 功率损耗 P I R线增大 所以降压变压 2 2 器上的输入电压减小 输出电压减小 所以 B 不正确 C 正确 因为输电线上损耗的功率占 总功率的比例为 P1 所以随发电厂输出功率变大 P P1 I2 2R线 P1 P1 U1 n1 n2 2R线 P1 P1n2 1R线 U2 1n2 2 该值变大 D 正确 2 2011 年广东调研 水利发电具有防洪 防旱 减少污染多项功能 是功在当代 利 在千秋的大事 现在水力发电已经成为我国的重要能源之一 某小河水流量为 40 m3 s 现 欲在此河段安装一台发电功率为 1000 千瓦的发电机发电 1 设发电机输出电压为 500 V 在输送途中允许的电阻为 5 允许损耗总功率的 5 则所用升压变压器原 副线圈匝数比应是多少 2 若所用发电机总效率为 50 要使发电机能发挥它的最佳效能 则拦河坝至少要建多 高 g取 10 m s2 解析 1 设送电电流为I 损耗的功率为P耗 导线电阻为R线 由P耗 I2R线得 I A P耗 R线 1000 103 0 05 5