2012届高考物理一轮复习 第十章交变电流传感器第二讲变压器电能的输送课时训练 新人教版

1 2012 届高考一轮物理复习 人教版 课时训练第十章届高考一轮物理复习 人教版 课时训练第十章 交变电流交变电流 传感器第二讲传感器第二讲 变压器变压器 电能的输送电能的输送 本卷共 12 小题全部为选择题 共 120 分 1 图 10 2 19 为某小型水电站的电能输送示意图 A为升压变压器 其输入功率为P1 输出功率为P2 输出电压为U2 B为降压变压器 其输入功率为P3 输入电压为 U3 A B均为理想变压器 输电线的总电阻为r 则下列关系式正确的是 图 10 2 19 A P1 P2 B P2 P3 C U2 U3 D U2 U3 解析 由变压器原理知 P1 P2 P3 P P4 P U2 U3 U 选 C 答案 C 2 2010 天津理综 7 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 10 2 20 所 示 当开关 S 闭合后 图 10 2 20 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 V1示数不变 V1与 V2示数的比值不变 解析 交流电源的电压有效值不变 即 V1示数不变 因 故 V2示数不变 V1 U1 U2 n1 n2 与 V2示数的比值不变 D 对 S 闭合使负载总电阻减小 I2 所以I2增大 因 U2 R 所以 A1示数增大 A1与 A2示数比值不变 A 对 I1 I2 n2 n1 答案 AD 3 如图 10 2 21 所示 一理想变压器原副线圈匝数比为n1 n2 4 1 原线圈ab间接 2 一电压为u 220sin 100 t V 的交流电源 灯泡 L 标有 36 V 18 W 当滑动变 2 阻器R的滑片处在某位置时 电流表示数为 0 25 A 灯泡 L 刚好正常发光 则 图 10 2 21 A 滑动变阻器R消耗的功率为 36 W B 定值电阻R0的电阻值为 19 C 流过灯泡 L 的交变电流频率为 25 Hz D 将滑动变阻器R的滑片向上滑时 灯泡 L 的亮度变暗 解析 本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识 根据电流表示数和原副线 圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为 1 A 灯泡正常发光可知 灯泡所在支路电 流为 0 5 A 故滑动变阻器所在支路电流为 0 5 A 电压为 36 V 根据P UI可知滑 动变阻器消耗的功率为 18 W 故 A 错 根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电 压的有效值为 55 V 则R0两端电压为 19 V R0的电阻为 19 故 B 正确 原副线圈 电流的频率应相同为 50 Hz 故 C 错误 滑动变阻器滑片向上滑 阻值增大 则并联 电阻的阻值变大 并联电路两端电压变大 灯泡将变亮 故 D 错误 此题为中等难度 题 答案 B 4 如图 10 2 22 所示为远距离高压输电的示意图 关于远距 离输电 下列表述正确的是 A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损 失 B 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的 C 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中的电 能损失越小 D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高越好 解析 根据P I2R可知 在电流I一定的情况下 减小电阻R可以减少电路上的电能 损失 而R 所以增大输电线横截面积S有利于减少输电过程中的电能损失 A L S 对 由公式P I2R可得 若设输送的电功率为P 则P R 可见 在输送电压 P 2 U2 U一定时 输送的电功率P 越大 输电过程中的电能损失越大 C 错误 答案 ABD 5 如图 10 2 23 所示 理想变压器的原线圈两端输入的交变电压 保持恒定 则当开关 S 合上时 下列说法正确的是 图 10 2 22 图 10 2 23 3 A 电压表的示数变小 B 原线圈的电流增大 C 流过R1的电流不变 D 变压器的输入功率减小 解析 本题考查交流电 由于原 副线圈两端电压不变 当开关 S 闭合时 回路中总 电阻减小 根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加 但并联电路两端电压不变 选项 A 错误 B 正确 由于R1两端电压不变 由部分电路欧姆定律可知 通过R1的电 流不变 选项 C 正确 由于理想变压器输入功率与输出功率相等 输出电压不变 电 流增加 输出功率增加 选项 D 错误 答案 BC 6 2010 东北三省四市联考 如图 10 2 24 一理想自耦变压器的 原线 圈接有正弦交变电压 其最大值保持不变 副线圈接有可调电阻 R 触头P与线圈始终接触良好 下列判断正确的是 A 若通过电路中A C两处的电流分别为IA IC则IA IC B 若仅将触头P向A端滑动 则电阻R消耗的电功率增大 C 若仅使电阻R增大 则原线圈的输入电功率增大 D 若在使电阻R增大的同时 将触头P向A端滑动 则通过A处的电流增大 解析 自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器 通过改变初 次级的线圈匝数比的关系来改变初 次级线圈两端电压 实现电压的变换 原 副线 圈两端电压与其匝数成正比 理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压 若仅将触 头P向A端滑动 电阻R两端的电压增大 则电阻R消耗的电功率增大 选项 B 正 确 答案 B 7 5 12 汶川大地震发生后 山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机 该柴油发 电机说明书的部分内容如表所示 现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区 供电 发电机到安置区的距离是 400 m 输电线路中的火线和零线均为 GBCZ60 型单股 铜导线 该型导线单位长度的电阻为 2 5 10 4 m 安置区家用电器的总功率为 44 kW 当这些家用电器都正常工作时 下列说法中正确的是 型 号 AED6500S 最大输出功率 60 kW 输出电压范围220 V 300 V A 输电线路中的电流为 20 A B 输电线路损失的电功率为 8 000 W C 发电机实际输出电压是 300 V 图 10 2 24 4 D 如果该柴油发电机发的电是正弦交流电 则输出电压最大值是 300 V 解析 I线 I0 A 200 A 线路损失功率P线 IR线 8 000 W P0 U0 4 4 104 2202 线 线路两端电压U I线R线 40 V 所以发电机输出电压为 260 V 如果该柴油发电机发 的电是正弦交流电 则输出电压最大值是 260 V 2 答案 B 8 如图 10 2 25 甲所示 为一种可调压自耦变压器的结构示意图 线圈均匀绕在圆环型 铁芯上 若AB间输入如图乙所示的交变电压 转动滑动触头P到如图甲中所示位置 在BC间接一个 55 的电阻 图中未画出 则 图 10 2 25 A 该交流电的电压瞬时值表达式为u 220sin 25 t V 2 B 该交流电的频率为 25 Hz C 流过电阻的电流接近于 4 A D 电阻消耗的功率接近于 220 W 解析 由题中图乙可知正弦交流电的周期T 0 04 s 则f 25 1 T Hz 2 f 50 rad s 所以该交流电的电压瞬时值的表达式为 u 220sin 50 t V A 错误 B 正确 从题图甲中可以看出 自耦变压器的副线圈 2 的匝数约是原线圈匝数的 故副线圈两端的电压约为 110 V 流过电阻的电流约为 2 1 2 A C 项错误 电阻消耗的功率P U2I2 220 W D 项正确 答案 BD 9 2010 海南卷 9 如图 10 2 26 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 4 倍 图 10 2 26 5 解析 本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识 意在考查考生对交变电流的认 识和理解 因为电压表的读数为 6 V 则变压器的输出电压的有效值为 6 V 由 故U1 4U2 24 V 所以输入电压的最大值为Um U1 24 V 所以选项 A U1 U2 n1 n222 正确 若输入电压不变 副线圈匝数增加 则U2增大 由I2 可知 电流表示数增 U2 R 大 所以选项 B 不对 输入电压和匝数比不变 则电压值不变 当负载电阻R变大时 则I2 电流变小 故P1 P2 U2I2 所以输入功率也减小 所以选项 C 错 若负 U2 R 载电阻R不变 输入电压变为原来的 2 倍 则输出电压也变为原来的 2 倍 I2 则 U2 R 输出电流也变为原来的 2 倍 故输出功率P2 U2I2变为原来的 4 倍 所以选项 D 正 确 答案 AD 10 2011 临沂模拟 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 P2 0R U2 2 B 输电线上损耗的功率为 P2 0R U2 1 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 解析 设发电厂输出功率为P 则输电线上损耗的功率 P P P0 P I2R A B 项错误 采用更高的电压输电 可以减小导线上的 P2R U2 1 电流 故可以减少输电线上损耗的功率 C 项正确 采用更高的电压输电 输电线上 损耗的功率减少 则发电厂输出的总功率减少 故可提高输电的效率 D 项错误 答案 C 11 如图 10 2 27 所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 3 1 L1 L2 L3为三只规 格均为 9 V 6 W 的相同灯泡 各电表均为理想交流电表 输入端接入如图 10 2 28 所示的交变电压 则以下说法中不正确的是 图 10 2 27 图 10 2 28 A 电流表的示数为 2 A B 电压表的示数为 27 V 2 C 副线圈两端接入耐压值为 9 V 的电容器恰能正常工作 6 D 变压器副线圈中交变电流的频率为 50 Hz 解析 副线圈两端电压有效值是 9 V 三只规格均为 9 V 6 W 的相同灯泡并联 电流表的示数为 2 A A 正确 电压表示数为有效值 27 V B 错 副线圈两端电压最大 值是 9 V 副线圈两端接入耐压值为 9 V 的电容器不能正常工作 C 错 交变电流的 2 周期是 0 02 s 变压器副线圈中交变电流的频率为 50 Hz D 正确 答案 BC 12 一个探究性学习小组利用示波器 绘制出了一个原 副线圈 匝数比为 2 1 的理想 变压器的副线圈两端输出电压u随时间t变化的图象 如图 10 2 29 所示 图线为正 弦曲线 则下列说法正确的是 A 该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u 20sin 100 t V B 接在副线圈两端的交流电压表的示数为 7 1 V C 该变压器原线圈输入频率为