2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10章第2講變壓器 電能的輸送課下作業(yè) 新人教版必修1

《2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10章第2講變壓器 電能的輸送課下作業(yè) 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10章第2講變壓器 電能的輸送課下作業(yè) 新人教版必修1（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、必考部分 必修1 第10章 第2講 (本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！) 一、選擇題 1.如右圖所示，理想變壓器的a、b端加上一交流電壓(電壓有效值保持不變)，副線(xiàn)圈c、d端所接燈泡L恰好正常發(fā)光 .此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于圖示位置．現(xiàn)將滑片下移(導(dǎo)線(xiàn)電阻不計(jì))，則以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．燈仍能正常發(fā)光，原線(xiàn)圈輸入電流變小 B．燈不能正常發(fā)光，原線(xiàn)圈輸入功率變大 C．燈不能正常發(fā)光，原線(xiàn)圈輸入電壓變大 D．燈仍能正常發(fā)光，原線(xiàn)圈輸入功率不變 解析：　因?yàn)楦本€(xiàn)圈兩端的電壓沒(méi)發(fā)生變化，所以燈仍能正常發(fā)光．當(dāng)滑片下移時(shí)，由于滑動(dòng)變阻器的電阻增大，

2、所以副線(xiàn)圈中的電流減小，原線(xiàn)圈中輸入的電流也變小，且輸入的功率變小，A正確． 答案：　A 2.如圖所示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖．關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是(　　) A．增加輸電導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失 B．高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減少電路的發(fā)熱損耗的 C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小 D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好 解析：　根據(jù)P＝I2R可知，在電流I一定的情況下，減小電阻R可以減少電路上的電能損失，而R＝ρ，所以增大輸電線(xiàn)橫截面積S有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失，A對(duì)；由公式P＝I2R可得

3、，若設(shè)輸送的電功率為P′，則P＝R，可見(jiàn)，在輸送電壓U一定時(shí)，輸送的電功率P′越大，輸電過(guò)程中的電能損失越大，C錯(cuò)誤． 答案：　ABD 3.如右圖所示為理想變壓器原線(xiàn)圈所接交流電壓的波形，原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線(xiàn)圈電路中電流表的示數(shù)為1 A，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．副線(xiàn)圈交流電的表達(dá)式u＝200sin(100πt) B．變壓器的輸出功率為200 W C．變壓器輸出端的交流電的頻率為50 Hz D．穿過(guò)變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為 Wb/s 解析：　由圖象可知，A是原線(xiàn)圈中的電壓的表達(dá)式，A錯(cuò)；原線(xiàn)圈中電壓的有效值為200 V，電流表示數(shù)為

4、1 A，則變壓器的輸入功率為P＝UI＝200 W，由能量守恒知B對(duì)；圖象中的周期為0.02 s，則交流電的頻率為50 Hz，C對(duì)；由E＝n可推出＝(或)，D對(duì)． 答案：　A 4.(2020·東北三省四市聯(lián)考)一理想自耦變壓器的原線(xiàn)圈接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線(xiàn)圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線(xiàn)圈始終接觸良好，下列判斷正確的是(　　) A．若通過(guò)電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC則IA>IC B．若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，則電阻R消耗的電功率增大 C．若僅使電阻R增大，則原線(xiàn)圈的輸入電功率增大 D．若在使電阻R增大的同時(shí)，將觸頭P向A端滑動(dòng)，則通過(guò)A處的電流一定增大 解

5、析：　自耦變壓器是指它的繞組是初級(jí)和次級(jí)在同一繞組上的變壓器．通過(guò)改變初、次級(jí)的線(xiàn)圈匝數(shù)比的關(guān)系來(lái)改變初、次級(jí)線(xiàn)圈兩端電壓，實(shí)現(xiàn)電壓的變換．原、副線(xiàn)圈兩端電壓與其匝數(shù)成正比．理想自耦變壓器的原線(xiàn)圈接有正弦交變電壓，若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，電阻R兩端的電壓增大，則電阻R消耗的電功率增大，選項(xiàng)B正確． 答案：　B 5．(2020·臨沂模考)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求也日益擴(kuò)大，節(jié)能變得越來(lái)越重要．某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶(hù)供電，用戶(hù)通過(guò)降壓變壓器用電，若發(fā)電廠輸出電壓為U1，輸電導(dǎo)線(xiàn)總電阻為R，在某一時(shí)段用戶(hù)需求的電功率為P0，用戶(hù)的用電器正常工作的電壓為U2.在滿(mǎn)足用戶(hù)正

6、常用電的情況下，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．輸電線(xiàn)上損耗的功率為 B．輸電線(xiàn)上損耗的功率為 C．若要減少輸電線(xiàn)上損耗的功率可以采用更高的電壓輸電 D．采用更高的電壓輸電會(huì)降低輸電的效率 解析：　設(shè)發(fā)電廠輸出功率為P，則輸電線(xiàn)上損耗的功率ΔP＝P－P0，ΔP＝I2R＝，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；采用更高的電壓輸電，可以減小導(dǎo)線(xiàn)上的電流，故可以減少輸電線(xiàn)上損耗的功率，C項(xiàng)正確人；采用更高的電壓輸電，輸電線(xiàn)上損耗的功率減少，則發(fā)電廠輸出的總功率減少，故可提高輸電的效率，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：　C 6.(2020·湖南衡陽(yáng)高三聯(lián)考)如右圖所示，水平銅盤(pán)半徑為r，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁

7、場(chǎng)中，銅盤(pán)繞通過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，銅盤(pán)的邊緣及中心處分別通過(guò)滑動(dòng)變阻器R1與理想變壓器的原線(xiàn)圈相連，該理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n∶1，變壓器的副線(xiàn)圈與電阻為R2的負(fù)載相連，則(　　) A．變壓器原線(xiàn)圈兩端的電壓為Br2ω/2 B．若R1不變時(shí)，通過(guò)負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為0 C．若R1不變時(shí)，變壓器的副線(xiàn)圈磁通量為0 D．若R1變化時(shí)，通過(guò)負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為通過(guò)R1電流的 解析：　水平銅盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源．當(dāng)R1不變時(shí)變壓器原線(xiàn)圈所加的是恒定電壓，副線(xiàn)圈中的磁通量一定，磁通量的變化量為零，故其輸出電壓為零，分

8、析可知A、C錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)R1變化時(shí)，原線(xiàn)圈所加的不是交流電壓，其原、副線(xiàn)圈的電流關(guān)系不確定，故D錯(cuò) . 答案：　B 7.(2020·海南卷)如右圖，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為4∶1，原線(xiàn)圈兩端接入一正弦交流電源，副線(xiàn)圈電路中R為負(fù)載電阻，交流電壓表和交流電流表都是理想電表．下列結(jié)論正確的是(　　) A．若電壓表讀數(shù)為6 V，則輸入電壓的最大值為24 V B．若輸入電壓不變，副線(xiàn)圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半 C．若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2倍，則輸入功率也增加到原來(lái)2倍 D．若保持負(fù)載電阻值不變，輸入電壓增加到原來(lái)的2倍，則輸出功率

9、增加到原來(lái)的4倍 解析：　因?yàn)殡妷罕淼淖x數(shù)為6 V，則變壓器的輸出電壓的有效值為6 V，由＝，故U1＝4U2＝24 V，所以輸入電壓的最大值為Um＝U1＝24 V，所以選項(xiàng)A正確；若輸入電壓不變，副線(xiàn)圈匝數(shù)增加，則U2增大，由I2＝可知，電流表示數(shù)增大，所以選項(xiàng)B不對(duì)；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則電壓值不變，當(dāng)負(fù)載電阻R變大時(shí)，則I2＝，電流變小，故P1＝P2＝U2I2，所以輸入功率也減小，所以選項(xiàng)C錯(cuò)；若負(fù)載電阻R不變，輸入電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則輸出電壓也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，I2＝則輸出電流也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故輸出功率P2＝U2I2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，所以選項(xiàng)D正確． 答案：　AD 8．(2020

10、·山東三市四縣學(xué)習(xí)診斷)正弦交流電源與變壓器的原線(xiàn)圈相連，變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為22∶1，變壓器副線(xiàn)圈與電阻R、交流電壓表按如圖甲所示的方式連接，R＝10 Ω，交流電壓表的示數(shù)是10 V．圖乙是電阻R兩端電壓u隨時(shí)間t變化的圖象，則(　　) A．圖乙中U0＝10 V B．R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR＝5cos 50πt V C．交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u＝220sin 100πt V D．變壓器原線(xiàn)圈中電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i＝22cos 50πt A 解析：　交流電壓表的示數(shù)是10 V，最大值為10，圖乙中U0＝10 V，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；

11、原線(xiàn)圈電壓為220 V，交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u＝220sin 100πt V，選項(xiàng)C正確；副線(xiàn)圈電流為1 A，則原線(xiàn)圈電流為 A，最大值為 A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：　AC 9．“5·12”汶川大地震發(fā)生后，山東省某公司向?yàn)?zāi)區(qū)北川捐贈(zèng)一批柴油發(fā)電機(jī)．該柴油發(fā)電機(jī)說(shuō)明書(shū)的部分內(nèi)容如下表所示．現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線(xiàn)路中的火線(xiàn)和零線(xiàn)均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線(xiàn)，該型導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度的電阻為2.5×10－4 Ω/m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 型號(hào) AE

12、D6500S 最大輸出功率 60 kW 輸出電壓范圍 220 V～300 V A.輸電線(xiàn)路中的電流為20 A B．輸電線(xiàn)路損失的電功率為8 000 W C．發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓是300 V D．如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300 V 解析：　I線(xiàn)＝I0＝＝ A＝200 A；線(xiàn)路損失功率P線(xiàn)＝I線(xiàn)2R線(xiàn)＝8 000 W，線(xiàn)路兩端電壓U＝I線(xiàn)R線(xiàn)＝40 V，所以發(fā)電機(jī)輸出電壓為260 V；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260 V. 答案：　B 10.圖中為一理想變壓器，其原線(xiàn)圈與一電壓有效值不變的交流電源相連．P為滑動(dòng)頭．現(xiàn)令P

13、從均勻密繞的副線(xiàn)圈最底端開(kāi)始，沿副線(xiàn)圈勻速上滑，直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止．用I1表示流過(guò)原線(xiàn)圈的電流，I2表示流過(guò)燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，P2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值；電功率指平均值)．下列4個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是(　　) 解析：　當(dāng)滑動(dòng)頭P勻速上滑時(shí)，副線(xiàn)圈匝數(shù)均勻增大，由＝知，U2＝U1，U2隨時(shí)間均勻增大，C項(xiàng)正確；由于燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以當(dāng)電壓均勻增加時(shí)，由歐姆定律I＝知燈泡中電流并非均勻增加，而是增加的越來(lái)越慢，其I2－t圖線(xiàn)的斜率逐漸減小，B項(xiàng)正確；燈泡消耗的功率N2＝U2I2，N2

14、隨時(shí)間并不是均勻增加的D項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率與輸出功率相等，當(dāng)燈泡功率增大時(shí)，輸入功率也在增大，原線(xiàn)圈中電流增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：　BC 11.如右圖所示，導(dǎo)體棒ab兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在兩個(gè)豎直放置、電阻不計(jì)、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過(guò)電刷與導(dǎo)線(xiàn)c、d相接．c、d兩個(gè)端點(diǎn)接在匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1的變壓器原線(xiàn)圈兩端，變壓器副線(xiàn)圈接一滑動(dòng)變阻器R0.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為l(電阻不計(jì))，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．如果滑動(dòng)變阻器的阻值為R時(shí)，通過(guò)電流表的電流為I，則(　　) A．滑動(dòng)變阻器上消耗的功率為

15、P＝10I2R B．變壓器原線(xiàn)圈兩端的電壓U1＝10IR C．取ab在環(huán)的最低端時(shí)t＝0，則導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是i＝Isin ωt D．a(chǎn)b沿環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F＝BIl 解析：　由于電流表示數(shù)為有效值，由＝可知I2＝10I，故P＝100I2R，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓為U1＝×10IR＝100IR，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從最低點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的瞬時(shí)值的表達(dá)式為i＝Icos ωt，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒中電流最大值為I，所以F＝BIl，選項(xiàng)D正確． 答案：　D 二、非選擇題 12．某小型發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出交流電壓為500 V，輸出電功率為50 kW

16、，如果用電阻為3 Ω的輸電線(xiàn)向遠(yuǎn)處用戶(hù)送電，這時(shí)用戶(hù)獲得的電壓和電功率是多少？假如，要求輸電線(xiàn)上損失的電功率是輸送功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一個(gè)升壓變壓器，到達(dá)用戶(hù)前再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶(hù)使用，不考慮變壓器的能量損失， 這兩個(gè)變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比各是多少？ 解析：　用500 V電壓送電時(shí)示意圖如右圖所示，50 kW的電功率在輸電線(xiàn)上的電流 I0＝P/U0＝50×103/500 A＝100 A. 用戶(hù)獲得電壓 U1＝U0－I0R＝(500－100×3)V＝200 V， 用戶(hù)獲得的功率P1＝I0U1＝2×104 W. 改用高壓輸送時(shí)，示意圖如下圖所示，要求P損＝0.6%P，即P損＝50×103×0.6% W＝300 W. 輸電電流I＝＝ A＝10 A. 發(fā)電站升壓后輸電電壓U＝＝ V＝5 000 V， 升壓變壓器匝數(shù)比n1/n2＝U0/U＝500/5 000＝1/10， 輸電線(xiàn)上損失的電壓U′＝I·R＝10×3 V＝30 V. 到達(dá)用戶(hù)輸入變壓器電壓 U2＝U－U′＝(5 000－30)V＝4 970 V， 降壓變壓器的匝數(shù)比＝＝＝. 答案：　220 V　2×104 W　1∶10　497∶22