《2020屆高三物理一輪復習 第十一章 第2講 變壓器 電能的輸送課時作業(yè)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020屆高三物理一輪復習 第十一章 第2講 變壓器 電能的輸送課時作業(yè)（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、變壓器 電能的輸送基礎題組一、單項選擇題1如圖所示為一種變壓器的實物圖，根據其銘牌上所提供的信息，以下判斷正確的是()A這是一個升壓變壓器B原線圈的匝數比副線圈的匝數多C當原線圈輸入交流電壓220 V時，副線圈輸出直流電壓12 VD當原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負載時，副線圈中電流比原線圈中電流小解析：根據銘牌上所提供的信息可知，變壓器的輸入電壓為220 V，輸出電壓為12 V，該變壓器為降壓變壓器，故選項A錯誤，B正確；變壓器的工作原理是電磁感應，故變壓器的原、副線圈上的電壓都為交流電壓，選項C錯誤；由理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，且原線圈的電壓大于副線圈的電壓，故副線圈接負載
2、時，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項D錯誤答案：B2(2019江西萍鄉(xiāng)模擬)如圖所示為汽車的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原線圈通過開關連接到12 V的蓄電池上，副線圈連接到火花塞的兩端，開關由機械控制，當開關由閉合變?yōu)閿嚅_時，副線圈中產生10 000 V以上的電壓，火花塞中產生火花下列說法中正確的是()A變壓器的原線圈要用粗導線繞制，而副線圈可以用細導線繞制B若該點火裝置的開關始終閉合，火花塞的兩端會持續(xù)產生高壓C變壓器原線圈輸入的12 V電壓必須是交流電，否則就不能在副線圈中產生高壓D該點火裝置中變壓器的副線圈匝數必須小于原線圈的匝數解析：汽車的點火裝置是利用變壓器原理工
3、作的，當開關始終閉合時，通過原線圈的電流恒定，原線圈中產生的磁場恒定，則在副線圈上不會產生電壓，所以B錯誤；由題可知原線圈處接12 V的直流電源，當斷開開關瞬間原線圈中電流迅速變化，會產生變化的磁場，則在副線圈中可能產生高壓，所以C錯誤；由可知，要在副線圈中產生高壓，則原線圈匝數必須小于副線圈的匝數，所以D錯誤故選A.答案：A3(2019湖南長沙長郡中學模擬)如圖所示，理想變壓器原、副線圈各接一個電阻R1和R2，原線圈中接有220 V交流電源，此時兩只電阻上的電壓都是10 V，設變壓器原、副線圈的匝數比為n1，電阻R1和R2消耗的功率之比為k1，則()An21，k Bn21，kCn441，k
4、Dn441，k解析：原線圈接220 V的電壓，而R1兩端的電壓為10 V，所以理想變壓器輸入端的電壓為U1210 V，輸出端的電壓為U210 V，根據公式可得n21，電阻R1和R2消耗的功率之比為k1，即，因為1，故k，A正確答案：A4在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數比n1n2221，原線圈接u1220sin 100t (V)的交變電流，電阻R10 ，電流表、電壓表均為理想電表，則()A電壓表的讀數為10 VB電流表的讀數為22 AC電阻R消耗的功率為10 WD變壓器的輸出功率為10 W解析：輸入電壓的有效值為U1220 V，根據得U2U110 V，故選項A錯誤；電流表的示數為I
5、21 A，故選項B錯誤；電阻消耗的功率為P2U2I210 W，故選項C錯誤；理想變壓器的輸入電功率等于副線圈回路負載消耗功率，故選項D正確答案：D5(2019福建泉州質檢)如圖所示，利用理想變壓器進行遠距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線路的電阻不變，當用電高峰到來時()A輸電線上損耗的功率減小B電壓表V1的示數減小，電流表A1增大C電壓表V2的示數增大，電流表A2減小D用戶功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小解析：當用電高峰到來時，用戶消耗的功率變大，則電流表A2讀數變大，輸電線上的電流變大，輸電線上損耗的功率變大，選項A錯誤；電流表A1增大，因為發(fā)電廠的輸出電壓恒定，則升壓變壓器的次級電壓不變
6、，即電壓表V1的示數不變，選項B錯誤；輸電線上的電壓損失變大，故降壓變壓器的初級電壓減小，次級電壓也減小，即電壓表V2的示數減小，選項C錯誤；用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例11，因為輸電線上的電流增大，則電壓損失增大，U1不變，所以用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例減小，故D正確答案：D二、多項選擇題6(2019黑龍江牡丹江一中檢測)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比是101，原線圈輸入交變電壓u100sin 50t (V)，在副線圈中串接有理想電流表和定值電阻R，電容器并聯在電阻R兩端，電阻阻值R10 .關于電路分析，下列說法中正確的是()A電流表示數是1 AB電流表示數是
7、AC電阻R消耗的電功率為10 WD電容器的耐壓值至少是10 V解析：由題意知原線圈輸入電壓有效值為100 V，所以副線圈電壓為10 V，由于電容器通交流，所以電流表示數大于1 A，不一定是 A，故A、B錯誤；電阻R消耗的電功率為P W10 W，故C正確；副線圈電壓最大值為10 V，電容器的耐壓值至少是10 V，所以D正確答案：CD7如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b，當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光下列說法正確的是()A原、副線圈匝數比為91B原、副線圈匝數比為19C此時a和b的電功率之比為91D此時a和b的電功率之比為19解析：設燈泡的額定
8、電壓為U0，兩燈均能正常發(fā)光，所以原線圈輸入端電壓為U19U0，副線圈兩端電壓為U2U0，故，根據得，選項A正確，B錯誤；根據公式可得，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據公式PUI可得，燈泡a和b的電功率之比為19，選項C錯誤，D正確答案：AD8圖乙中，理想變壓器原、副線圈匝數比n1n251.原線圈接入如圖甲所示的正弦交流電電路中電表均為理想電表，定值電阻R1R24 ，D為理想二極管(該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，則()A電阻R2兩端的電壓頻率為50 HzB電流表的示數為5 AC原線圈的輸入功率為150 WD將R1摘掉，電壓表的示數不變解析：由題圖甲可知，交流電的周期為0.02
9、s，故頻率為50 Hz，而變壓器及二極管均不會改變交流電的頻率，故電阻R2兩端的電壓頻率為50 Hz，故A正確；經變壓器后，輸出電壓為20 V，因二極管的單向導電性，只有一半時間內有電壓加在R2兩端，則由有效值的定義可得U10 V，則電流表的示數為2.5 A，故B錯誤；原線圈輸入功率等于副線圈輸出的功率，輸出功率P W(2.5)24 W150 W，故C正確；因輸出電壓由輸入電壓決定，故將R1摘掉，電壓表的示數不變，故D正確答案：ACD能力題組一、選擇題9(2019四川南充高級中學高三模擬)如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應強度為0.4 T的勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO以角速度100 rad/s
10、勻速轉動，線框電阻不計，面積為0.5 m2，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2.已知變壓器原、副線圈的匝數比為101，開關斷開時L1正常發(fā)光，且電流表示數為0.01 A，則()A若從圖示位置開始計時，線框中感應電動勢的瞬時值為200sin 100t VB若開關S閉合，電流表示數將增大C若開關S閉合，燈泡L1將更亮D燈泡L1的額定功率為2 W解析：變壓器的輸入電壓的最大值為UmNBS100.40.5100 V200 V，從垂直中性面位置開始計時，故線框中感應電動勢的瞬時值為uUmcos t200cos 100t V，故A錯誤；若開關S閉合，輸出電壓不變，輸出端電
11、阻減小，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，電流表示數將增大，故B正確；若開關S閉合，輸出電壓不變，故燈泡L1亮度不變，故C錯誤；變壓器輸入電壓的有效值為U1 V100 V，開關斷開時L1正常發(fā)光，且電流表示數為0.01 A，燈泡L1的額定功率等于此時變壓器的輸入功率，為PU1I11000.01 W W，故D錯誤答案：B10如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為101，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器電阻R、定值電阻R0以外的其余電阻不計，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1220sin 100t V下列說法中正確的是()At s時
12、刻，c、d兩點間的電壓瞬時值為110 VB當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數為22 VC單刀雙擲開關與a連接，在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數均變小D當單刀雙擲開關由a扳向b時，電壓表和電流表的示數均變大解析：由c、d兩點間的電壓瞬時值表達式u1220sin 100t V可知，當t s時，u1220sin V110 V，選項A錯誤由得U2220 V22 V，故電壓表示數小于22 V，選項B錯誤單刀雙擲開關與a連接，滑片P向上移動時，電流表示數變小，電壓表示數變大，選項C錯誤當單刀雙擲開關由a扳向b時，原、副線圈匝數比由101變成51，且原線圈兩端電壓不變，可知輸出電
13、壓增大，兩電表示數均變大，選項D正確答案：D11如圖甲、乙所示，兩種情況下燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數比n1n231，則圖甲中L1的功率和圖乙中L1的功率分別為()AP、PB9P、C.、9P D.、P解析：由題意可知，n2n3，兩種情況下變壓器輸出功率均為2P，設燈泡L2、L3的電壓為U，電流為I，電阻為R，兩種情況下變壓器輸入電壓為3U，變壓器輸入電流為I；題圖甲中L1的功率為P19P；題圖乙中L1的功率為P2(I)2R，選項B正確答案：B12(多選)如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器升壓變壓器原、副線圈匝數比為1100，其輸入電壓如圖乙所示，
14、遠距離輸電線的總電阻為100 .降壓變壓器右側部分為一火警報警系統原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時其阻值變小電壓表顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)未出現火警時，升壓變壓器的輸入功率為750 kW.下列說法中正確的有()A降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50 HzB遠距離輸電線路損耗功率為180 kWC當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表的示數變大D當傳感器R2所在處出現火警時，輸電線上的電流變大解析：由題圖乙知交流電的周期0.02 s，所以頻率為50 Hz，A正確；由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V，根據電壓與匝數成正比知，升
15、壓變壓器副線圈電壓為25 000 V，所以輸電線中的電流為I30 A，輸電線損失的電壓為UIR30100 V3 000 V，遠距離輸電線路損耗功率為PUI90 kW，B錯誤；當傳感器R2所在處出現火警時其阻值減小，相當于副線圈中用電器增加，副線圈中電流增大，輸電線上電流增大，輸電線上損失電壓增大，副線圈兩端電壓減小，定值電阻的分壓增大，所以電壓表的示數變小，C錯誤，D正確答案：AD13(多選)(2019湖北恩施一中模擬)如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉動，磁場只分布在bc邊的左側，磁感應強度大小為B，線圈面積為S，轉動角速度
16、為，匝數為N，線圈電阻不計下列說法正確的是()A將原線圈抽頭P向上滑動時，燈泡變暗B電容器的電容C變大時，燈泡變暗C圖示位置時，矩形線圈中瞬時感應電動勢最大D若線圈abcd轉動的角速度變?yōu)?，則變壓器原線圈電壓的有效值為NBS解析：在題圖中將原線圈抽頭P向上滑動時，原線圈的匝數變大，故輸出的電壓變小，燈泡變暗，選項A正確；電容器的電容C變大時，電容對電流的阻礙作用變小，故燈泡變亮，選項B錯誤；圖示位置時，線圈的面積與磁感線方向垂直，故矩形線圈中瞬時感應電動勢最小，選項C錯誤；若線圈abcd轉動的角速度變?yōu)?，且線圈轉動一周只有半周產生感應電壓，在這半周中，電壓的最大值是2NBS，設變壓器原線圈
17、電壓的有效值為U，則t2t，即UNBS，選項D正確答案：AD二、非選擇題14某村在距村莊較遠的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機輸出功率為9 kW，輸出電壓為500 V，輸電線的總電阻為10 ，線路損耗的功率為輸出功率的4%.求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220 V電壓時，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數比各為多少？(不計變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？解析：(1)輸電電路圖如圖所示，由P4%P輸出和PI22R得I2 6 A則U送1 500 V升壓變壓器原、副線圈匝數比輸電線上電壓損失UI2R60 V故降壓變壓器輸入電壓U1U送U1 440 V故降壓變壓器原、副線圈匝數比(2)若不用變壓器，則輸電電流I18 AUU0IR320 V，PP輸出I2R5 760 W答案：(1)137211(2)320 V5 760 W9
2020屆高三物理一輪復習 第十一章 第2講 變壓器 電能的輸送課時作業(yè)（含解析）
