【备战高考】物理一轮复习之同步练习48：变压器--电能的输送

第一轮高三物理复习同步练习题高考准备物理复习同步练习变压器功率转移第一，选择题(这个大问题共10个小标题70分，每个小标题至少有一个选项是正确的，都选择正确的)7点，4点，0点选错了)1.(2008北京大学数学能力考试)理想的变压器源，副线圈绕组比n1: N2=11: 5，线圈与正弦交变电源连接，输入电压u图1所示。子线圈仅存取一个10 电阻()图1A.通过电阻的电流为20 AB.与电阻平行的电压表的指示数为100 VC.在一分钟内，通过电阻发出的热量为6103 JD.变压器的输入功率为1103 W分析：原始线圈的电压有效值为220v。变压比已知线圈的电压为100 V，电流通过切断电流为10 A；是。与电阻平行的电压表的指示数为100v。电阻一分钟发出的热量6104J；是；p in=p out=v=1103 w。只有d项是正确的。答案：d2.(2010济南模拟)正弦电流的灯比=变压器和电阻r，交流电压表v，交流电流表a如图2 a所示连接，r=10 。图b显示了与r的两端电压u一起的时间更改的图像，如果um=10v，则以下项中的正确项为()图2A.通过r的电流iR随时间t变化的规律为IR=cos100 t (a)B.电流表A的读数为0.1 A电流表a的读数是aD.电压表读数为um=10 v分析：t=210-2 s，f=50 Hz，=2 f=100 rad/s，im=a，因此IR=cos100 t (a)，a是正确的。=，I2=1 a已知，I1的有效值为0.1 A、b精确、c错误。电压表读数必须是副线圈电压的有效值。u=10 v，因此d错了。答案：AB原始线圈和辅助线圈的灯比是理想的变压器，如图3所示N.主线圈具有连接一个交流电流的正弦交流电压u桌子和马达。马达线圈电阻连接r .输入端后电力供给后，电流表数值被指定为I，电机以一定的速度把重物拉上来。以下判断是正确的()A.马达两端电压为IRB.马达消耗的功率是I2RC.原始线圈的电流为nID.变压器的输入功率是分析：UIR，PI2R，a，b错误，因为马达不是纯电阻电路。马达的两端电压是，因此，电动机消耗的功率是变压器的输入功率，原始线圈的电流i0=I/n，d对c无效。答案：d4.如图4所示，左侧的圆形导电环半径为r=1.0cm。导电环连接到理想变压器的原始线圈，变压器的辅助线圈两端具有c=100的电容PF的电容器连接在一起，导电环的电阻数不清，具有垂直于环形平面的变化磁场的磁感应强度b的变化率=100 sin t，电容器c具有的最大电荷数为1.4110-9c情况下，使用的理想变压器的原始线圈和辅助线圈的灯比率( 2=10)()A.1: 100b.100: 1C.1: 100d.100: 1分析：原始线圈的两端电压最大值U1m=() ms=0.1 v副翼两端电压的最大值是电容器两端电压的最大值C=自：u2m=14.1 v，所以=。所以a是对的。答案：a理想变压器圆，辅助线圈灯比为3: 1，如图5所示。线圈上有一个灯泡，线圈上有三个与l相同的灯泡，这三个灯泡可以正常发光()A.灯l也正常发光B.灯l比其他三个光源暗C.灯l会烧掉的D.无法确定分析：原始，子线圈的电流比率为=，子线圈中通过每个灯的电流为额定电流I值=。i1=I2，因此通过原始线圈的灯l的电流是其额定电流，灯l正常发光，所以a是正确的。答案：a6.(2009江苏大学入学考试)如图6所示，理想变压器原来线圈的灯比为1: 5，原来线圈的两端的交变电压为u=u=20 sin 100t V . neon气泡在两端电压达到100 V时开始发光。下面法律有正确的()图6A.开关打开时，氖气泡的发光频率为100 HzB.开关打开时，电压表显示数为100 VC.开关断开时，电压表上的指示数会增大D.开关断开时，变压器的输出功率不会更改分析：u=20 sin 100 t v，um=20v，f=50hz，氖气泡在一个周期内发生光线照射两次，因此发光频率为100 Hz，a是正确的。电压指示为u=5=100v，b为正数实际上，当开关断开时，电压指示数保持不变，输出功率小，从而产生c，d错误。答案：AB7.图7是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可以被视为理想的变压器。已知变压器原始线圈和辅助线圈的斜向比=，添加到原始线圈的电压为u1=311 sin 100 t (v)，氖灯正常工作的电阻r=440k，I1，I2表示原始子线圈的电流。以下判断正确（）图7A.子线圈两端电压220v，子线圈的电流14.1 mAB.子线圈两侧电压4400 V，子线圈的电流10.0 mAC.i1 I2分析：原始线圈电压的有效值为u=220v。从线圈电压U2=4400vI2=已获得I2=10.0 ma，选项b对。N1 I2，可选d对。答案：BD8.交流电路具有工作变压器，主要线圈和次要线圈的绕线机各旋转n1=600。N2=120转，电源的电压u=311sin 100 t (v)，原始线圈的额定电流为0.2 A保险丝()，以免保险丝烧断A.负载功率不能超过44瓦B.子线圈电流的最大值不能超过1 AC.子线圈电流的有效值不能超过1 AD.副栉龙电流再多也不会燃烧保险丝分析：熔断器的额定电流表示电流和线圈灯之间的关系=以及原始线圈中的电流的有效值的有效值I10.2 A辅助线圈中电流的有效值I21 A不能是辅助线圈电流的最大值I2=超过a。电压和线圈灯之间的关系=以及原始线圈两端电压的有效值U1=220v辅助线圈两端电压的有效值U2=44v时，p=u2i 244w，因此a、c选项正确，b、d选项无效。答案：AC9.(2009山东大学入学考试)某小型水电站的电力传输图图8所示，发电机的输出电压为200伏，输电线路总电阻为r，增压变压器圆，圆环绕组各有n1，N2，降压变压器最初，辅助线圈灯分别为n3、n4(变压器是理想的变压器)。额定电压为220 V电气装置工作正常()图8A.。B.C.增压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D.升压变压器的输出大于降压变压器的输入功率分析：由于输电线路断电，升压变压器的输出大于降压变压器的输入电源，p输出-p损失=p输入，因此d是正确的。=，=，u1=200v u3=U2-u明细行，因此 a .答案：AD10.2008年1月我国南方大部分地区发生了大雪灾，输电线路表面结冰严重发生输电线路破损。一个学校实验兴趣小组设计了利用输电线路本身的电阻加热、除冰的救灾方案。处理的电路原理如图9所示，输电线路终端降压变压器替换为模拟负载R0，RL通过对输电线路进行电阻，将电阻RL放入冰雪中，在变压器线圈的两端加上交变电流，就出现了冰雪融化的现象。为了研究最佳除冰方案，下面的模拟实验除了给定的运行外还有其他条件不变，不考虑其可行性，认为其中最妥当的是图9A.将电压调节变压器滑动接点p上移一点B.将电压调节变压器滑动接点p稍微向下移动，以延长供电时间C.通过计算选择适当的输出电压，然后关闭s，模拟负载R0短时间短路D.计算将选择适当的输出电压，并略微增加模拟负载R0的电阻值分析：需要电线的电阻RL，如果将电压调节变压器滑动接点p稍微向上移动，则可能会增加传输量由于输出电压和输出电流，RL消耗的功率增加，可以提高除冰效果，但同时增加耗电量；延长供电时间可以增加散热量，但如果散热快、速度慢，电源就不会改变热量和电线的热平衡不能去除电线的冰。如果电压合适，请关闭s模拟负载R0短时间段从RL中释放电能，产生大量热量，去除冰，提供适当的电力压力不会关闭输电线路，节能可以节省时间。增加R0会降低RL的功率。因此，最合理的是程序c。答案：c第二，非选择题(共2个小问题，共30分，必要的文本说明，方程和计算步骤，要显示的单位的数值计算)11.(14分钟)理想变压器线圈的输入电压u1=3300v，辅助线圈的两端电压u20v，输出端有两个灯泡L1和L2，电压计v的显示u绕过核心的导体=2v。寻找：图10(1)原始线圈n1旋转了多少圈？(2)开关s断开时电流表A2的指示数I2=5 a .电流表A1的指示数I1是多少？(3)开关s关闭时，电流表A1的指示数I1 是多少？分析：(1)电压与变压器灯之间的关系如下：U1/n1=U2/N2=u时，n1=1650旋转。(2)如果交换机s断开，则：U1i 1=u2i 2，i1=a(3)如果交换机s已断开，则：rl=U2/I2=44。开关s关闭时，子线圈的总电阻为R 。R=rl/2=22，并且子线圈的总电流为I2 ，则I2=U2/r=10a。u1i 1=u2i 2 已知，i1=a答案：(1)1650转(2) A (3) A12.(16分钟)三峡水利枢纽工程是长江流域管理开发的核心工程，是中国最大的水再造。枢纽控制流域面积为1.0106 km2，占长江流域面积的56%，坝址为年平均流动量q=4.511011 m3。水力工程的主要任务是防洪，发展，航运三个方面。在发电方面，三峡电站安装了26台水轮发电机，总装机容量(见26台发电机同时运行的总发电功率为p=1.8207kw，年平均发电功率约为w=8.40010kwh .这项工程已经竣工，发电站主要为华中、华东电网供电，缓解了这两项一个地区的电力困难。阅读以上信息，回答以下问题(水的密度=1.0103千克/m3，导入G 10 m/s2):(1)如果三峡电站上下游水位差计算为h=100m米，请尝试改变三峡电站水流的势能电能效的公式，并计算效率的值。(2)如果26台发电机全部建成和发展，就要达到年发电量要求，每台发电机平均年数发展时间t是几天？(3)将该发电站的电力输送到华中地区，电力为P1=4.5105kw，采用超高压传输；传输电压为u=500 kv，发电机输出电压约为u0=18 kv。如果发生输电线路损耗发电厂增压变压器源，辅助线圈的灯比，