2018届高考物理复习第11章交变电流传感器第2节变压器远距离输电课时规范训练.docx

变压器 远距离输电课时规范训练基础巩固题组1如图所示，半径为L1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好今让Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B2 T的匀强磁场中从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()A40 VB20 VC80 V D0解析：选D.由于Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确2有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡当S断开时，灯L1正常发光S闭合后，下列说法正确的是()A灯L1、L2都能正常发光B原线圈的输入功率减小C原、副线圈的电流比增大D电阻R消耗的功率增大解析：选D.断开S时，L1正常发光，当闭合S后，总电阻减小，回路中总电流增大，R两端电压变大，灯泡两端电压减小，两灯不能正常发光，A项错误由P入P出，且R总减小，U2不变，则P入变大，B项错误由可知，因线圈匝数比不变，则原、副线圈的电流比不变，C项错误电阻R的功率PI2R，因I变大，R不变，则P变大，D项正确3如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析：选B.变压器接在家庭电路上，可知U1220 V，因是降压变压器，则n1n2，当减少相同匝数时有.对理想变压器有，所以U2减小，小灯泡变暗，A错误，B正确对于理想变压器，电压之比为匝数之比，所以原、副线圈两端电压之比变大，C错误理想变压器原、副线圈电流之比与匝数之比成反比，所以原、副线圈电流的比值变小，D错误4一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高解析：选C.由图可知，cd间的线圈为整个线圈的一部分，故其匝数比作为原线圈的整个线圈的匝数少，根据变压器的电压与匝数的关系可知，U2U1，当触头由M点顺时针旋转到N点的过程中，cd间的线圈的匝数减少，所以输出电压降低，选项C正确5如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则()A用电器增加时，变压器输出电压增大B要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C用电器增加时，输电线的热损耗减小D用电器增加时，变压器的输入功率减小解析：选B.由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，选项A错误；根据变压器原理可知输出电压U2U1，当滑动触头P向上滑时，n2增大，所以输出电压增大，用户的电压增大，选项B正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线的热损耗增大，选项C错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，选项D错误6如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大解析：选B.由题知，U1不变，不变，故U2不变当P向上滑动时，R滑变大，R总变大，R两端电压即电压表示数变大，UR1减小，IR1减小，则PR1减小，A错误，B正确因为IR1减小，不变由I1IR1知I1减小，C错误若闭合开关S，则总电阻减小，由IR1知IR1增大，UR1增大，UR2减小，电流表A2的示数减小，D错误7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uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A. B.C422r D422r解析：选C.升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U1；由变压关系可得，则U2；因为输送电功率为P，输电线中的电流为I2，则输电线上损失的电功率为PI(2r)，故选项C正确8一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示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，该型号导线单位长度的电阻为2.5104 ，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()型号AED6500S输出电压范围220300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V解析：选C.当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I200 A，A错误；导线电阻为R2.51044002 0.2 ，则发电机的实际输出电压为U输UIR260 V，B错误；在输电线路上损失的电功率为P损I2R8 kW，C正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是UmU输368 V，D错误综合应用题组9(多选)交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡的额定电压为U0，灯泡与定值电阻的阻值均为R.当该发电机以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡恰能正常发光设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则()A变压器原副线圈匝数比为2U0UB电流表的示数为C在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零D从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为eUsin 2nt解析：选BC.因灯泡正常发光，则其两端电压为额定电压U0，又因灯泡与定值电阻的阻值相等，则定值电阻两端电压也为U0，故副线圈两端电压为2U0，因电压表测原线圈两端电压，则原线圈两端电压为U，则可知，变压器原副线圈匝数比为，由，可知，又I2，所以电流表示数为I1，B正确；图中线框正处于中性面位置，产生的电压瞬时值为零，所以C正确；从图示位置开始计时，变压器的输入电压的瞬时值表达式为eUsin 2nt，所以D错误10(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示发电机的输出电压为220 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，变压器均为理想变压器要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()A.B.C要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时减小降压变压器的匝数比D要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比，同时增大降压变压器的匝数比解析：选AD.根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，即U2U3，所以，A正确，B错误；要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比，使输电线上电流减小，由于用户获得的电压不变，所以应同时增大降压变压器的匝数比，D正确11(多选)如图所示，甲图是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为1001.若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中Rt为热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是()A在t0.005 s时，电压表的示数约为50.9 VB变压器原、副线圈中的电流之比为1001CRt温度降低时，适当增大R1可保持Rt两端的电压不变DRt温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大解析：选CD.由图甲可知电压表显示的是变压器原线圈两端电压的有效值，再由图乙可知其示数为36 V，则A错变压器原、副线圈中的电流之比为，则B错因副线圈两端电压U2不变，且URtUR1U2，则当R1温度降低时，其阻值增大，为了使URt不变，应增大R1，则C正确Rt温度升高时，其阻值下降，电压表示数不变，电流表示数变大，则D正确12(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220 V440 W”的热水器、“220 V220 W”的抽油烟机如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是()A副线圈两端电压的瞬时值为u220sin 100t(V)B交流电压表的示数为1 100 VC1 min内变压器输出的电能为3.96104 JD热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍解析：选AC.由图乙可知，交变电流的峰值是220 V，100 rad/s，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)，故A正确；电压与匝数成正比，有U1U21 100 V，则电压表示数为1 100 V，故B错误；输入功率等于输出功率，1 min内变压器输出的电能为WPt(220 W440 W)60 s3.96104 J，故C正确；热水器的发热功率为440 W，而抽油烟机的发热功率小于220 W，故D错误13图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为P80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时