2014高考物理一轮试题变压器远距离输电汇总

2014届高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第45讲变压器远距离输电.基础热身1．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．如图K45—1所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）A B C D图K45-12013•葫芦岛模拟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K45-2所示（图线为正A.该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=20sin1001VB.接在副线圈两端的交流电压表的示数为7.1VC.该变压器原线圈输入频率为50Hz口.接在副线圈两端阻值为20Q的白炽灯消耗的功率为2.5W2013.烟台模拟一台理想变压器原、副线圈匝数比为22：1,当原线圈输入u=220sin100ntV的交变电压时，下列说法正确的是（）A.副线圈两端电压为10<2VB.变压器原副线圈的电压频率之比为22：1C.副线圈接一阻值为10Q的电阻时，通过电阻的电流为1AD.副线圈接一阻值为10Q的电阻时，原线圈中输入功率为1W2013・苏北模拟如图K45-3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,电阻R=22Q,各电表均为理想电表.原线圈输入电压的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是（）图K45-3A.该输入电压的频率为100HzB.电压表的示数为22VC.电流表的示数是1AD.电阻R消耗的电功率是22W技能强化2013•临沂模拟如图K45-4所示是一种理想自耦变压器示意图.线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头.AB间接交流电压u，输出端接有两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光.下列说法正确的是（ ）

图K45图K45—4P不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大Q不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大P不动，将Q向左移动，两灯均变暗P、Q都不动，断开开关S,L1将变暗[2013・福建卷]图K45—5甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1,电阻R=20Q,L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图K45—6乙所示.现将S1接1、S2闭合，止匕时L2正常发光.下列说法正确的是（）甲 乙图K45—5A.输入电压u的表达式为u=20%：2sin50ntVB.只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W2013・三明模拟如图K45—6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.下列判断正确的是（）图K45图K45—6A.原线圈中的电流为nIUIb.变压器的输入功率为nC.电动机消耗的功率为12RD.电动机两端电压为IR如图K45—7所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U,额定功率为P,n1nn1n2、电源电压U1分别为（ ）图K45图K45—7A.A.1：22UB.1：24UC.2：14UD.2：12U2013•邯郸二模如图K45—8所示，在AB间接入正弦交流电，AB间电压U1=220V,通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20Q的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管（正向电阻为0,反向电阻无穷大），变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头.为保证安全，二极管的反向耐压值（加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将二极管击穿，使其失去单向导电能力）至少为U0.设电阻R上消耗的热功率为R则有（）图K45—8U0=4022V,P=80WU0=40V,P=80WU0=40\'2V,P=20WU0=40V,P=20W挑战自我［2013・江苏卷］图K45—9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“—t图象如图乙所示.若只在ce间接一只Rce=400Q的电阻，或只在de间接一只Rde=225Q的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为‘80W. '（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400Q电阻时，原线圈中的电流11；n（3）求ce和de间线圈的匝数比二.恨/v甲 乙图K45—9课时作业（四十五）【基础热身】A［解析］电流互感器要把大电流变为小电流,因此原线圈的匝数少,副线圈的匝数多；同时监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中.AC［解析］由图象知，输出电压的峰值为10V,周期为0.04s,由电压与匝数比关系知，输入电压峰值为20V,交变电压的频率为f=T=25Hz,角频率①=T=50nrad/s,输入电压的瞬时值表达式为u=20sin50ntV,选项A、C错误；输出电压的有效值为U2=U2m「 U2 1=5%：2V=7.1V,选项B正确；电灯的功率为P=宕=2.5W,选项D正确.nC［解析］变压器副线圈电压U2=U1n2=10V,原副线圈的电压频率相等，通过电阻的电流为12=U2=1A,原线圈中输入功率等于电阻消耗的功率，P=12U2=10W.BD［解析］由图象可知，原线圈输入电压的周期T=0.02s,频率为f=50Hz,选项A错误；原线圈输入电压的有效值为220V,副线圈的输出电压为22V,选项B正确；222 22电阻R消耗的电功率是P=22W=22W,电流表的示数是I=220A=0.1A,选项C错误，D正确.【技能强化】B［解析］P不动，则变压器输出电压不变，将Q向右移动，电阻R变大，据P.出U2=R+R"得变压器的输出功率变小，选项A错误；Q不动，电阻R不变，将P沿逆时针方灯U2向移动，则变压器输出电压变大，据P出=R^r"得变压器的输出功率变大，选项B正确；P不动，输出电压不变，将Q向左移动，电阻R变小，变压器的输出功率变大，据P出=I2U2得12变大，两灯均变亮，选项C错误；P、Q都不动，断开开关S，则总电阻变大，变压器的输出功率变小，输出电流变小，滑动变阻器的电压变小，所以灯L1两端的电压变大，L1将变亮，选项D错误.TOC\o"1-5"\h\z2n _D［解析］由图乙，T=0.02s，所以①=t=100nrad/s，u=Emsinrnt=20飞'2sin100ntV，A错；只断开S2,副线圈电压U2不变，但副线圈总电阻R副增大,流过L「L2的电流副U减小且每个小灯泡两端的电压小于其额定电压，无法正常发光，由?副=不可得，副线圈的向副 U功率减小，副线圈的功率决定原线圈的功率，所以原线圈的输入功率减小，BC错；由U=2\o"CurrentDocument"n U42n2得U2=4V，所以S1接到2后，R消耗的电功率P=R=20W=0.8W，D正确.2 Ub［解析］根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比可知，副线圈两端电压为n，根据原、副线圈电流比等于匝数反比可知，原线圈中电流为I，变压器的输入功率为UnI，电UI动机的热功率为12R，总功率是n，选项B正确，AC错误；因电动机不是纯电阻，欧姆定律不成立，所以电压不等于IR，选项D错误.C［解析］变压器原、副线圈电压与匝数成正比，电流与匝数成反比；电源电压等于原线圈电压与两个串联灯泡电压之和.C［解析］变压器副线圈总电压U2=U1'=40V，电压峰值为U2m=40逝V.副线圈上端电势高时，D1导通，D2不通，D2两端的最大反向电压为UD2=U2m=40也V;副线圈下端电势高时，D2导通，D1不通，D1两端的最大反向电压为UD1=U2m=40疵V.通过定值电阻的电流为方向不变的半正弦电流，其有效值与正弦交变电流相同，电阻两端电U2 U压UR=12=20V，功率P=R=20W.选项C正确.【挑战自我】(1)uab=400sin200tV(2)0.28A(3)4