高考物理课标版一轮复习考点规范练36理想变压器电能的输送

考点规范练36理想变压器电能的输送一、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 B.400 C.1600 D.2.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,通过负载的电流图象如图所示,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1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sinA3.(2017·宁夏中卫一模)在如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=22∶1,原线圈接u1=220sin100πtV的交变电流,电阻R=10Ω,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10W4.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ω=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10AA.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25∶22D.允许变压器输出的最大功率为1000W5.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6.下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。则()A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为rD.输电线路上损失的电功率为I1U7.(2017·江西重点中学联考)如图所示,理想变压器有两个输出端,电路中五个相同的灯泡都正常发光。则三个线圈的匝数n1∶n2∶n3是()A.1∶4∶2 B.1∶2∶4C.4∶1∶2 D.4∶2∶18.如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1,电表均为理想电表,两个电阻的阻值均为1Ω,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象。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0C.S断开时电压表的示数为1V,电流表的示数为0D.闭合开关S,电容器将被击穿二、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4∶1,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。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48V10.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、副线圈匝数比为5∶1,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。下列说法中正确的是()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1∶512.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交流电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πtV,则()A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22VB.当t=s时,电压表V0的读数为220VC.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小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ω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=NBSω·sinωtC.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10∶1,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=20Ω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0C.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15.如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,n1∶n2=1∶m,n3∶n4=n∶1(m、n都大于1)。输电线的总电阻为2r,升压变压器T1原线圈的电压的有效值为U,T1的原线圈输入的电功率为P。下列说法正确的是()A.降压变压器T2副线圈的电压为B.输电线上的电流为C.用电设备的数目增多,降压变压器T2原线圈的电压变小D.用电设备的数目减少,输电线上的电流减小##考点规范练36理想变压器电能的输送1.B解析根据变压器的变压规律得,n2=n1=×800=400,选项B正确。2.A解析由题意知U1=220V,U2=110V,所以=2∶1,U2m=110V,选项B、C均错误;由图象可知I2m=0.05A,T=0.02s,则负载电流的函数表达式为i=0.05sin100πtA,选项D错误;变压器的输入功率P1=P2=I2U2=×110W≈3.93.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4.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=NBSω=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25∶22,C正确;熔断器允许通过的最大电流为10A,即I1=10A,P1=U1I1=250×10W=2500W,因此变压器允许输出的最大功率为25.B解析只将滑片P顺时针旋转,负线圈匝数减小,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,负线圈匝数增大,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错误。6.A解析根据理想变压器的工作原理,得I1U1=I2U2,所以用户端的电压U2=,选项A正确;输电线上的电压降U'=I1r=UU1,选项B错误;变压器的输入功率P1=I1Ur=I1U1,选项C错误;输电线路上损失的功率P'=r=I1(UU1),选项D错误。7.C解析根据题意,灯泡规格相同,且全部正常发光知,设流经每个灯泡的电流为I,每个灯泡两端电压为U,则U2=U,U3=2U;根据输入功率等于输出功率知,U1I=U2·2I+U3I,可得U1=4U;再根据电压与匝数成正比知n1∶n2∶n3=U1∶U2∶U3=4∶1∶2,故C正确,A、B、D错误。8.C解析由题图乙知T=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9.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U1≈34V,A正确,B错误。因I入∶I出=n2∶n1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,原线圈两端原来的电压有效值为48V,C错误,D正确。10.AC解析输电线路上损失电压ΔU=IR,在R一定时,ΔU和I成正比,A正确;若U越高,I=越小,那么ΔU=IR越小,B错误;输电线路上损失的功率ΔP=I2R,当P一定时,I=,所以ΔP=R,即ΔP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.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。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,R1分压减小,故功率也减小,C正确。12.BC解析当单刀双掷开关与a连接时,变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,则副线圈输出电压为U2=22V,电压表V1测的是滑动变阻器R两端电压,示数小于U2,故A错误;电压表V0的读数为有效值220V,不随时间变化,故B正确;单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,滑动变阻器的电阻变大,电路的总电阻变大,由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的,所以电流表示数变小,电压表V1示数变大,故C正确;当单刀双掷开关由a扳向b时,变压器原、副线圈的匝数比变为5∶1,所以副线圈输出电压U2变大,电路电流变大,电流表和电压表V1的示数均变大,故D错误。13.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,感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSω·sinωt,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.AC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,由图可知原线圈电压为100V,所以副线圈电压为10V,则电压表的读数是R2的电压为5V≈7.07V,故A正确;由A的分析可知,副线圈电流为I2==0.25A,所以原线圈电流为I1=I2=0.025A,故B错误;电阻