高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)四十四 理想變壓器電能的輸送-人教版高三物理試題

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1、課時(shí)作業(yè) 四十四 理想變壓器　電能的輸送 (限時(shí)：45分鐘) (班級(jí)________　姓名________) 1．(多選)如圖所示，一理想變壓器給串聯(lián)的定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2供電，已知原線圈電壓不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值大于定值電阻，開始滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭位于最上端．在滑動(dòng)觸頭緩慢下移的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 第1題圖 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．原線圈電流逐漸增大　　　 B．R1電壓逐漸增大 　 C．R2功率逐漸減小　　　　　 D．R2功率先增大后減小 2．(多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓

2、相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說(shuō)法正確的是(　　) 第2題圖 　 A．原、副線圈砸數(shù)之比為9∶1 　 B．原、副線圈砸數(shù)之比為1∶9 　 C．此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1 　 D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9 3．(多選)如圖，將額定電壓為60 V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上，閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A，以下判斷正確的是(　　) 第3題圖 A．變壓器輸入功率為484 W B．通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6

3、A C．通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2 A D．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶3 4．(17年南京模擬)(多選)如圖甲所示是家用臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)原理圖，理想自耦變壓器的a、b間接入如圖乙所示正弦交流電壓．交流電流表A為理想電表，燈泡額定電壓為15 V、額定功率30 W(設(shè)燈泡的電阻值保持不變)，當(dāng)P在c處時(shí)燈泡正常發(fā)光．下列描述正確的有(　　) 甲　　　　　　　　　　　　　乙 第4題圖 A．燈泡正常發(fā)光時(shí)變壓器線圈的總匝數(shù)與c點(diǎn)下方的匝數(shù)之比為44∶3 B．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的讀數(shù)為2 A C．將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率

4、變小 D．將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電壓變小 5．(多選)如圖所示為某供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器組成．發(fā)動(dòng)機(jī)中矩形線圈的電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO′在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．變壓器的原副線圈匝數(shù)N1＝100匝，一個(gè)副線圈N2對(duì)燈泡供電，另一個(gè)副線圈N3與電壓表V3相連，且N2＝50匝，N3＝1匝．則(　　) 第5題圖 A．變壓器鐵芯中磁通量最大時(shí)，穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量之比為2∶1 B．變壓器鐵芯中磁通量為零時(shí)，穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量變化率之比為2∶1 C．電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比U1：U2∶U

5、3＝100∶50∶1 D．如果角速度ω變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電壓表V1、V2、V3的示數(shù)都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 6．(多選)某發(fā)電廠給遠(yuǎn)處輸送一定功率的電能，為減少輸電線路的損耗，在技術(shù)允許的情況下，不改變輸電線路僅改變升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比來(lái)實(shí)現(xiàn)(發(fā)電機(jī)輸出電壓不變且保證用戶電壓)；為達(dá)到使線路損耗功率變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，下述措施正確的是(　　) A．將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦?shù)比的4倍 B．將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍 C．將降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵祲鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍 D．將降

6、壓變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比變?yōu)楸仍祲鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍大一點(diǎn) 7．(多選)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有(　　) 第7題圖 　 A．升壓變壓器的輸出電壓增大 　 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 　 C．輸電線上損耗的功率增大 　 D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大 8．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過(guò)電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動(dòng)變阻器R，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，要使理

7、想電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，下列措施可行的是(　　) 第8題圖 A．n2和R都增大為原來(lái)的2倍 B．n2和ω增大為原來(lái)的2倍 C．ω和R都增大為原來(lái)的2倍 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大為原來(lái)的2倍 9．交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為50 Hz，線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T．用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出的交流電帶動(dòng)兩個(gè)標(biāo)有“220 V　11 kW”的電動(dòng)機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器，電路如圖所示，求： (1)與變壓器原線

8、圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大？ (2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？ (3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為多少？ 第9題圖 10．發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 Ω，如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶． (1)求用戶得到的電壓和功率； (2)若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓． 課時(shí)作業(yè)(四十四) 理想變壓器　電能的輸送1.ABD

9、　【解析】　此題為變壓器定壓情況的相關(guān)討論．P下滑R2由最大值逐漸減小，在電壓不變情況下副線圈電流增大，所以R1電壓增大，變壓器輸入電流亦增大，AB兩選項(xiàng)正確；對(duì)R2功率討論運(yùn)用類比法，將R1看作電源內(nèi)阻，利用前面直流電路結(jié)論——內(nèi)外阻相等時(shí)電源輸出功率最大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；選ABD. 2．AD　【解析】　由題中信息可得：變壓器輸入端電壓U1＝10U－1U＝9U，輸出端U2＝U，根據(jù)匝數(shù)比關(guān)系有：＝＝＝.①，故A正確、B錯(cuò)誤；Pa＝UI1.②，Pb＝UI2.③，綜合可得＝.選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確；選AD. 3．BD　【解析】　用電器正常工作，則知變壓器輸出電壓U2＝60 V，理想變壓器

10、輸入功率等于輸出功率，則P1＝P2＝U2I2＝60×2.2 W＝132 W，故A錯(cuò)；通過(guò)原線圈的電流為I1＝＝ A＝0.6 A，故B對(duì)；通過(guò)副線圈的電流最大值為I2m＝2.2× A≈3.1 A，故C錯(cuò)；變壓器原、副線圈匝數(shù)比為＝＝＝，故D對(duì)． 4．AC　【解析】　由乙圖知變壓器輸入電壓最大值為311 V，故U1＝＝220V，所以＝＝，A選項(xiàng)正確；燈泡正常發(fā)光時(shí)，P入＝P出＝30 W，所以I1＝＝0.136A，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；P向下移動(dòng)時(shí)，n2減小，U2減小，輸出功率減小，故輸入功率減小，C選項(xiàng)正確；變壓器的輸入電壓不變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 5．CD　【解析】　理想變壓器原、副線圈鐵芯中磁通以及磁通變

11、化率時(shí)刻相同，故AB兩選項(xiàng)都錯(cuò)；電壓表測(cè)量有效值，根據(jù)電壓比關(guān)系有U1∶U2∶U3＝N1∶N2∶N3＝100∶50∶1.C正確；根據(jù)Em＝nBSω，轉(zhuǎn)速加倍，電動(dòng)勢(shì)最大值加倍，有效值也加倍，三電表示數(shù)亦加倍．D選項(xiàng)正確．故選CD. 6．BD　【解析】　線路損耗功率 P損＝I2R線，線路電阻不變，要使損耗功率變?yōu)樵瓉?lái)，則電流變?yōu)樵瓉?lái)；輸送功率P輸＝UI，電流變?yōu)橐话?，故升壓變壓器輸出電壓?yīng)加倍，而原電壓不變，所以升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵瓉?lái)2倍，A錯(cuò)B正確；電流減小，線路損耗電壓亦減小，故降壓變壓器的輸入電壓將大于原來(lái)的2倍，而用戶所用電壓——副線圈電壓不變，故降壓變壓器的原副線圈

12、匝數(shù)比應(yīng)大于原來(lái)匝數(shù)比的2倍，C錯(cuò)D對(duì)．選BD. 7．CD　【解析】　輸入電壓決定輸出電壓，輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由I＝，U損＝IR，U3＝U2－U損，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級(jí)電壓U3變小，B錯(cuò)誤；電路中損失的功率為P損＝()2R，因P變大，所以P損變大，C正確；＝＝，因P變大，所以比值變大，D正確；故選CD. 8．A　【解析】　發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝nBSω；變壓器輸入電壓有效值U1＝；根據(jù)變壓比公式，有：＝；根據(jù)歐姆定律有：I2＝；根據(jù)變流比公式有：＝；聯(lián)立解得：I1＝；若n2和R都增大為原來(lái)2倍，根據(jù)I1＝，電流變?yōu)樵瓉?lái)2倍，

13、故A正確；若n2和ω增大為原來(lái)2倍，根據(jù)I1＝，電流增大為原來(lái)8倍，故B錯(cuò)；若ω和R都增大為原來(lái)2倍 ，根據(jù)I1＝，電流不變，C錯(cuò)；若磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大為原來(lái)2倍，仍根據(jù)I1＝，發(fā)電流應(yīng)增大為原來(lái)2倍，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 9．(1)20 A　(2)5∶1　 (3)1100 V 【解析】　(1)Em＝NBSw＝1100 V 所以U1＝＝1100 V P入＝P出＝2Pm＝22 kW 故電流表示數(shù) I1＝＝20 A (2)副線圈電流I2＝＝ A＝100 A，所以

14、，＝＝5∶1. (3)由(1)可知U＝1100 V. 10．(1)219.6 V　43.92 kW　(2)180 V　36 kW 【解析】　依題意可畫出輸電線路圖如圖所示． 第10題圖 (1)升壓變壓器副線圈的輸出電壓 U2＝U1＝2200 V 由P＝U1I1得升壓變壓器原線圈輸入電流I1＝＝200 A 則升壓變壓器副線圈輸出電流 I2＝I1＝20 A 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 UR＝I2R＝4 V，PR＝IR＝0.08 kW 加到降壓變壓器原線圈上的輸入電流和電壓分別為 I3＝I2＝20 A，U3＝U2－UR＝2 196 V 降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為 U4＝U3＝219.6 V, I4＝I3＝200 A 用戶得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW. (2)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為 UR′＝I1R＝40 V 用戶得到的電壓U′＝U1－UR′＝180 V 用戶得到的功率為P′＝U′I1＝36 kW.