2012届高三物理总复习 10.2变压器 远距离输电章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第二节第二节 变压器变压器 远距离输电远距离输电 一 单项选择题 1 2011 年福建质检 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数之比n1 n2 4 1 原线圈 两端连接光滑导轨 副线圈与电阻R相连组成闭合回路 当直导线AB在匀强磁场中沿导轨 匀速地向右做切割磁感线运动时 安培表 A1的读数是 12 mA 那么安培表 A2的读数是 A 0 B 3 mA C 48 mA D 与R值大小无关 解析 选 A 当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时 原线圈中产 生恒定的电流 不能在铁芯中产生变化的磁场 副线圈中不会产生感应电流 A 正确 2 2010 年高考海南卷 如图所示 一理想变压器原副线圈匝数之比为 4 1 原线圈两端 接入一正弦交流电源 副线圈电路中R为负载电阻 交流电压表和交流电流表都是理想电 表 下列结论正确的是 A 若电压表读数为 6 V 则输入电压的最大值为 24 V 2 B 若输入电压不变 副线圈匝数增加到原来的 2 倍 则电流表的读数减小到原来的一半 C 若输入电压不变 负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍 则输入功率也增加到原来的 2 倍 D 若保持负载电阻的阻值不变 输入电压增加到原来的 2 倍 则输出功率增加到原来的 2 倍 解析 选 A 若电压表读数为 6 V 则输入电压为U1 6 V 24 V 是有效值 因此其最大 4 1 值为 24 V A 正确 若输入电压不变 副线圈匝数增加到原来的 2 倍 则输出电压也增 2 加到原来的 2 倍 电流表示数应增加到原来的 2 倍 B 错 若输入电压不变 负载电阻的 阻值增加到原来的 2 倍 则输出电流减小到原来的一半 输入功率等于输出功率即P IU 也减小到原来的一半 C 错 若保持负载电阻的阻值不变 输入电压增加到原来的 2 倍 输出电压增大到原来的 2 倍 则由P 可知输出功率增加到原来的 4 倍 D 不正确 U2 R 3 2010 年高考四川理综卷 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 A 电流表 A1的示数比 A2的小 用心 爱心 专心2 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 线圈对直流电无阻 t B t 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 年温州十校联合体模拟 如图所示 一理想变压器原线圈匝数为n1 1000 匝 副 线圈匝数为n2 200 匝 将原线圈接在u 200sin120 t V 的交流电压上 电阻 2 R 100 电流表 A 为理想电表 下列推断正确的是 A 交变电流的频率为 50 Hz B 穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb s 2 25 C 电流表 A 的示数为 A 2 52 D 变压器的输入功率是 16 W 解析 选 D 已知u 200sin120 t V 则有效值U1 200 V 角速度 2 f 120 2 rad s 知交变电流的频率为 60 Hz 由Um1 n1 t 200 V 而n1 1000 匝 2 则穿过铁芯的磁通量的最大变化率 t为 5 Wb s 由I2 U2 R 40 100 A 0 4 2 A 得电流表 A 的示数为 0 4 A 由P1 P2 I2U2 0 4 40 W 16 W 故 D 正确 5 2010 年高考福建理综卷 中国已投产运行的 1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最 高的输电工程 假设甲 乙两地原来用 500 kV 的超高压输电 输电线上损耗的电功率为P 在 保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下 现改用 1000 kV 特高压输电 若不考虑其 他因素的影响 则输电线上损耗的电功率将变为 A B P 4 P 2 C 2P D 4P 解析 选 A 输送电功率不变 则输电电压与输电电流成反比 所以用 1000 kV 特高压输电 时 输电电流为原来输电电流的一半 而输电线上损耗的电功率与输电电流的平方成正比 所以输电线上损耗功率为原来输电线上损耗功率的 即 A 正确 1 4 P 4 6 2011 年皖南八校联考 如图所示 图甲中的变压器为理想变压器 其原线圈接到 U 220 V 的交流电源上 副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路 图乙中阻值为R2的电 阻直接接到电压为U 220 V 的交流电源上 结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等 则 变压器原 副线圈的匝数之比为 用心 爱心 专心3 A B R1 R2 R2 R1 C D R1 R2 R2 R1 解析 选 D 设副线圈两端电压为U 由题意知 故 U 2 R1 U2 R2 n1 n2 U U R2 R1 7 2011 年华南师大附中模拟 在变电站里 经常要用交流电表去监测电网上的强电流 所用的器材叫电流互感器 下列所示的四个图中 能正确反映其工作原理的是 解析 选 A 电流互感应是测电流的 应串联在火线上 故 B D 选项错误 同时 由 I1n1 I2n2知要使I2 I1 须n2 n1 故 A 选项正确 C 项错误 8 2011 年山东济南模拟 如图所示 一理想变压器的原线圈匝数为n1 1000 匝 副线圈 匝数为n2 200 匝 电阻R 8 8 原线圈接入一电压u 220sin 100 t V 的交流 2 电源 电压表和电流表对电路的影响可忽略不计 则 A 副线圈交变电流的频率是 100 Hz B t 1 s 的时刻 电压表的示数为 0 C 变压器的输入电功率为 220 W D 电流表的示数为 10 A 解析 选 C 副线圈交变电流的频率是 50 Hz A 错误 电压表的示数为有效值 B 错误 变 压器的输入电功率等于输出电功率 为 220 W C 正确 电流表的示数为 1 A D 错误 9 2011 年福建莆田质检 如图所示 一理想变压器原线圈匝数n1 1000 匝 副线圈匝数 n2 200 匝 原线圈中接一交变电源 交变电源电压u 220sin100 t V 副线圈中接 2 一电动机 电阻为 11 电流表 A2示数为 1 A 电表对电路的影响忽略不计 则 A 此交流电的频率为 100 Hz B 电压表示数为 220 V 2 C 电流表 A1示数为 5 A D 此电动机输出功率为 33 W 解析 选 D 由 2 f得交流电的频率为 50 Hz 故 A 错误 由电压表 电流表测量所得 的是交变电流的有效值 故电压表读数为 220 V 故 B 错误 由 可知I1 I2 0 2 I1 I2 n2 n1 n2 n1 A 故 C 错误 由P出 P入 Q热 U1I1 I R 33 W 故 D 正确 2 2 10 2010 年高考大纲全国卷 如图所示为一理想变压器 其原线圈与一电压有效值不变 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 用心 爱心 专心4 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 A B C D 解析 选 B 由U2 U1 U1知 灯泡两端的电压和时间成正比 则 正确 随着灯泡 n2 n1 kvt n1 功率的增大 变压器的输入功率也要增大 则I1也增大 错误 灯泡的温度升高 电阻 增加 流过灯泡的电流与时间不成正比关系 正确 灯泡的功率N2 当电压和时间 U2 2 R 成正比时 功率不可能也和时间成正比关系 则 错误 故选项 B 正确 二 计算题 11 2011 年晋江质检 如图所示 理想变压器原线圈中输入电压U1 3300 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 V 的示数U 2 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I2 5 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I 1等于多少 解析 1 由电压与变压器匝数的关系可得 则n1 1650 匝 U1 n1 U2 n2 U 1 2 当开关 S 断开时 有 U1I1 U2I2 所以I1 A U2I2 U1 1 3 3 当开关 S 断开时 有 RL1 44 当开关 S 闭合时 设副线圈总电阻为R 有 U2 I2 R 22 副线圈电流I 2 10 A 由 得 RL1 2 U2 R I 1 I 2 n2 n1 U2 U1 I 1 I 2 10 A A U2 U1 220 3300 2 3 用心 爱心 专心5 答案 1 1650 2 A 3 A 1 3 2 3 12 2011 年泉州高三质检 某小型实验水电站输出功率是 20 kW 输电线总电阻是 6 1 若采用 380 V 输电 求输电线路损耗的功率 2 若改用 5000 V 高压输电 用户端利用n1 n2 22 1 的变压器降压 求用户得到的电 压 解析 1 输电线上的电流为 I A 52 63 A P U 20 103 380 输电线路损耗