2020版广西高考物理人教版一轮复习考点规范练：36 理想变压器 电能的输送 Word版含解析

1、考点规范练36理想变压器电能的输送考点规范练第70页一、单项选择题1.一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220v交变电流变为110v。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为()a.200答案bb.400c.1600d.3200解析根据变压器的变压规律2.得,n2=n1=800=400,选项b正确。用220v的正弦式交变电流通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110v,通过负载的电流图像如图所示,则()a.变压器输入功率约为3.9wb.输出电压的最大值是110vc.变压器原、副线圈匝数比是12d.负载电流的函数表达式i=0.05sina答案a解析由题意知u1=220v,u2=1

2、10v,所以=21,u2m=110v,选项b、c均错误;由图像可知i2m=0.05a,t=0.02s,则负载电流的函数表达式为i=0.05sin100ta,选项d错误;变压器的输入功率p1=p2=i2u2=3.110w3.9w,选项a正确。在如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=221,原线圈接u1=220sin100tv的交变电流,电阻r=10,电流表、电压表均为理想电表,则()a.电压表的读数为10vb.电流表的读数为22ac.电阻r消耗的功率为10wd.变压器的输出功率为10w答案d解析输入电压的有效值为u1=220v,根据得u2=u1=10v,故a错误;电流表的示数为

3、i2=1a,故b错误;电阻消耗的功率为p2=u2i2=10w,故c错误;理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率,故d正确。4.如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为b=t的水平匀强磁场中,线框面积s=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220v,60w”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10a,下列说法正确的是()a.线框在图示位置产生的感应电动势最大b.线框产生的电动势有效值为250vc.变压器原、副线圈匝数之比为2522d.允许变压器输出的最大功率

4、为1000w答案c解析在图示位置,线框和磁感线垂直,磁通量最大,切割磁感线的速度为0,线框中产生的感应电动势为零,a错误;线框中产生的感应电动势最大值em=nbs=250v,其有效值e=em=250v,b错误;灯泡能正常发光,说明副线圈两端电压u2=220v,由可知变压器原、副线圈匝数之比为2522,c正确;熔断器允许通过的最大电流为10a,即i1=10a,p1=u1i1=25010w=2500w,因此变压器允许输出的最大功率为2500w,d错误。5.自耦变压器铁芯上只绕一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,右图为一降压式自耦变压器的示意图,其副线圈可调。现将原线圈接入一正弦交流电压,副线

5、圈接入一可调电阻,电路中的a、v分别为理想交流电流表和交流电压表。下列说法正确的是()a.只将滑片p顺时针旋转,电压表v的示数变大b.只将滑片p逆时针旋转,电流表a的示数变大c.只将滑片q向上移动,电压表v的示数变小d.只将滑片q向下移动,电流表a的示数变小答案b解析只将滑片p顺时针旋转,副线圈匝数减小,由可知电压表v的示数变小,故a错误;只将滑片p逆时针旋转,副线圈匝数增大,由可知电压表v的示数增大,功率增大,由p2=p1=u1i1,可知i1增大,即电流表a的示数变大,故b正确;只将滑片q向上移动,电压表v的示数不变,故c错误;只将滑片q向下移动,电阻减小,功率增大,电流表a的示数变大,故d

6、错误。6.一台某型号(见表格)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400m,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2.510-4,安置区家用电器的总功率为44kw。当这些额定电压为220v的家用电器都正常工作时()型号输出电压范围最大输出功率aed6500s220300v60kwa.输电线路中的电流为20ab.发电机的实际输出电压为300vc.在输电线路上损失的电功率为8kwd.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是300v答案c解析当这些额定电压为220v的家用电器都正常工作时,输电线路中的电流为i=

7、200a,选项a错误;导线电阻为r=2.510-44002=0.2,则发电机的实际输出电压为u输=u+ir=260v,选项b错误;在输电线路上损失的电功率为p损=i2r=8kw,选项c正确;如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压的最大值是um=u输368v,选项d错误。7.如图所示,一个理想变压器原线圈的匝数为50,副线圈的匝数为100,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨间距为0.4m。导轨上有一长度略大于导轨间距且垂直于导轨的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计。副线圈回路中电阻r1=5,r2=15,图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为

8、1t的匀强磁场。导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为v=5sin10t(m/s),则下列说法正确的是()a.r1的功率为0.2wb.电压表的示数为5vc.水平外力为恒力d.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04wb/s答案d解析导体棒切割磁感线产生感应电动势,由法拉第电磁感应定律可得e=blv,代入数据得te=2sin10v。则原线圈输入电压的有效值为u1=v,原、副线圈的电压与匝数成正比,则,解得u2=2v,b错误。由欧姆定律可得副线圈回路中的电流为i2=a=a,则定值电阻r1的电功率为p1=r1=5w=0.1w,a错误。由导体棒的速度公式可知,导体棒在做往复运动,则

9、外力不可能为恒力,c错误。由以上计算可知,感应电动势的最大值为em=2v,则由法拉第电磁感应定律e=n,得磁通量变化率最大值为wb/s=0.04wb/s,d正确。8.如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1n2=21,电表均为理想电表,两个电阻的阻值均为1,c是电容器,其击穿电压为v。图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图像。下列说法正确的是()a.输入电压的频率为50hz,经过变压器后通过电阻的交变电流频率为25hzb.s断开时电压表的示数为1.41v,电流表的示数为0.35ac.s断开时电压表的示数为1v,电流表的示数为0.25ad.闭合开关s,电容器将被击穿答案c解析由题图乙知t=

10、0.02s,则f=50hz,变压器不改变交变电流的频率,所以输出的交变电流的频率仍为50hz,故a错误;当s断开时,由可知,电压表的示数u2=u1=1v,i2=0.5a,又,则电流表的示数i1=i2=0.25a,所以b项错误,c项正确;开关s闭合前,右端电阻r两端电压最大值为v,开关s闭合后,电容器c与右端电阻r并联,则并联总电阻小于1,电容器两端的最大电压小于击穿电压v,所以电容器不会被击穿,d项错误。二、多项选择题9.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为41,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦式交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为r0,负载电阻的阻值r=11r0,v是理想电压表。

11、现将负载电阻的阻值减小为r=5r0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0v,则()a.此时原线圈两端电压的最大值约为34vb.此时原线圈两端电压的最大值约为24vc.原线圈两端原来的电压有效值约为68vd.原线圈两端原来的电压有效值约为48v答案ad解析当r=5r0时,电压表v的示数为5.0v,所以输出电流i出=,则变压器输出电压为i出r0+5v=6v,由得到输入电压的有效值为24v,所以原线圈两端电压最大值为u134v,a正确,b错误;因i入i出=n2n1不变,故输入电流不变时输出电流也不变,当负载是r=11r0时,副线圈两端原来的电压有效值为i出(r0+11r0)=12v,原线

12、圈两端原来的电压有效值为48v,c错误,d正确。10.在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么()a.输电线路上损失的电压与输送电流成正比b.输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大c.输电线路上损失的功率跟输送电压的二次方成反比d.输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比答案ac解析输电线路上损失电压u=ir,在r一定时,u和i成正比,a正确;若u越高,i=越小,那么u=ir越小,b错误;输电线路上损失的功率p=i2r,当p一定时,i=,所以p=r,即p和u的二次方成反比,跟i的二次方成正比,所以c正确,d错误。11.图甲为某恒温装置的电路原理图,理想变压器原、副线圈匝数比

13、为51,r0为定值电阻,r为半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),d为理想二极管,r1为电阻恒定的电热丝,ab间电压变化情况如图乙所示。下列说法正确的是()a.ab间电压的有效值为44vb.原线圈两端电压的有效值为220vc.r处温度升高时,r1消耗的电功率减小d.理想变压器原、副线圈中的电流之比为15答案bc解析根据电流的热效应有t,得ab间的电压有效值为uab=22v;由于二极管的单向导电性,原、副线圈的电流之比不再与匝数成反比,故a、d错误;由题图乙知副线圈电压的有效值为44v,根据电压与匝数成正比可得原线圈电压的有效值为220v,故b正确;温度升高时,r减小,i2增大,r0分压变大

14、,r1分压减小,故功率也减小,c正确。12.如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是()a.u1u2=34b.u1u2=43c.若将l1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光d.若将l2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的答案bd解析设灯泡的额定电压为u,额定电流为i,则副线圈电压为3u,电流为i,原线圈的灯泡正常发光,电流也为i,所以原、副线圈的匝数比为11,原线圈两端电压为3u,所以u1u2=43,选项a错误,b正确;若将l1短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,选项c错误;设灯泡电阻

15、为r,若将l2短路,设副线圈的电流为i,原线圈的电流也为i,因此2ir+ir=u1=4u,则ir=u,即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的,选项d正确。13.如图所示,有一矩形线圈的面积为s,匝数为n,绕oo轴在磁感应强度为b的匀强磁场中以角速度匀速转动。理想变压器副线圈上的滑片p上下移动时可改变输出电压,副线圈接有定值电阻r。从矩形线圈所处的图示位置开始计时,下列判断正确的是()a.电流表测得的是电流最大值b.感应电动势的瞬时值表达式为e=nbssintc.p向上移动时,电流表示数变大d.p向上移动时,电流表示数变小答案bd解析电流表测得的是电流有效值,选项a错误;从图示位置开始计时,

16、感应电动势的瞬时值表达式为e=nbssint,选项b正确;p向上移动时,输出电压降低,电流表示数变小,选项c错误,d正确。14.图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为101,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交变电流,电阻r1=r2=r3=20和电容器c连接成如图甲所示的电路,其中电容器的击穿电压为8v,电压表v为理想交流电表,开关s处于断开状态,则()甲乙a.电压表v的读数约为7.07vb.电流表a的读数为0.05ac.电阻r2上消耗的功率为2.5wd.若闭合开关s,电容器会被击穿答案ac7=解析开关断开时,副线圈为r1和r2串联,电压表测量r2的电压,由图可知原线

17、圈电压为100v,所以副线圈电压为10v,则电压表的读数即r2的电压为5v.07v,故a正确;由a的分析可知,副线圈中电流为i2=0.25a,所以原线圈中电流为i1=i2=0.025a,故b错误;电阻r1、r2上消耗的功率为p=r=2.5w,故c正确;当开关闭合时,r1与r3并联后和r2串联,电容器的电压为并联部分的电压,不考虑电容器容抗时,并联部分电阻为r并10,所以并联部分的电压为uc=并u2=v,最大值为v,考虑电容器容抗,并联部分电阻小于10,则电容器两并端电压的最大值小于v,v8v,所以电容器不会被击穿,故d错误。故选ac。15.下图为远距离输电示意图,升压变压器t1和降压变压器t2均为理想变压器,n1n2=1m,n3n4=n1(m、n都大于1)。输电线的总电阻为2r,升压