高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 第2节 课时提能练32 变压器 电能的输送

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时提能练(三十二)变压器电能的输送(限时：40分钟)A级跨越本科线1(多选)如图11213所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21.电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计下列说法正确的是() 【导学号：92492392】图11213AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21BC由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误2(2017铜川模拟)一理想变压器原、副线圈匝数比为n1n231，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如图11214所示原线圈接有电压为U的交流电源，则副线圈的输出电压为()图11214A. B C. DC设原线圈中的电流为I，原线圈的输入电压为U1，则副线圈中的电流为3I，副线圈的输出电压为U2IR，又UIRU1IR，得U2U，C正确3(多选)(2016全国丙卷)如图11215所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()图11215A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19AD设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为91，选项A正确，选项B错误；由9U0IaU0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，根据PUI，a、b灯泡的电功率之比为19，选项C错误，选项D正确4(2017佛山模拟)如图11216为一理想变压器，其原线圈匝数n1 800，副线圈匝数n2200，原线圈接有电压u200sin 100t (V)的交变电流，R为可变电阻，各电表均为理想交流电表，则下列说法中正确的是()图11216A该交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.25 Wb/sCR的阻值越大，电流表A的示数越小，电压表V的示数越大D接入的灯泡越多，电流表A和电压表V的示数越大B根据2f可得，该交变电流的频率f50 Hz，A错误；根据法拉第电磁感应定律有En1，故穿过铁芯的磁通量的最大变化率0.25 Wb/s，B正确；R的阻值越大，副线圈中的电流越小，电流表A的示数越小，因变压器是理想变压器，电压表V的示数不变，C错误；接入的灯泡越多，副线圈的总电阻越小，副线圈中的电流越大，电流表A的示数越大，电压表V的示数不变，D错误5(2017安庆模拟)如图11217所示的交流电路中，理想变压器输入电压为u1U1msin 100t(V)，输入功率为P1，输出功率为P2，电压表读数为U2，各交流电表均为理想电表，由此可知()图11217A灯泡中电流方向每秒钟改变100次B变压器原、副线圈的匝数比为U1mU2C当滑动变阻器R的滑动头向下移动时各个电表读数均变大D当滑动变阻器R的滑动头向上移动时P1变大，且始终有P1 P2A由u1U1msin 100t(V)，可知交变电流频率为50 Hz，灯泡中电流方向每一秒钟改变100次，选项A正确；变压器原、副线圈的匝数比为U1m(U2)，选项B错误；当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，电流表读数增大，变压器输出电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表读数不变，选项C错误；当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，变压器输出电流减小，输出功率减小，根据变压器功率的制约关系，P1变小，且始终有P1P2，选项D错误6如图11218所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器，其中灯L1、灯L2的规格完全相同，R为一滑动变阻器现将R的滑动触头P向下滑动，则交流电压表V、交流电流表A的示数变化及灯L1、灯L2的明暗变化情况为()图11218AV增大，A增大，灯L1、灯L2都变亮BV增大，A减小，灯L1变亮，灯L2变暗CV减小，A减小，灯L1变暗，灯L2变亮DV不变，A减小，灯L1不变，灯L2变暗B将电阻不可忽略的线路等效为电阻R3(如图所示)，其他字母所表示的物理意义如图中所示，因U4U0，则U4不变；P向下滑动，R增大，总电阻R总增大，总电流I3减小，U3减小，因U1U4U3，则U1增大，电压表V示数增大；因I1，I1增大，灯L1变亮；又由I2I3I1知，I2减小，灯L2变暗；又因U0I0U4I3，则I0减小；所以，本题正确答案为B.7(多选)(2015海南高考)如图11219所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，V 是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则()图11219A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 VAD当负载电阻的阻值减小为R5R0时，根据串并联电路规律，R两端电压为R0两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以UR05 V1 V，故副线圈两端电压为U26 V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为U124 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 V34 V，A正确，B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压U2IR05IR06IR0，变化前，U2IR011IR012IR0，所以U22U212 V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，D正确，C错误8(多选)如图11220所示为街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器和用户之间两条输电线的总电阻用R0表示，用电器增加时相当于R的值减小(滑动片向下移).和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示忽略变压器上的能量损失，输入电压恒定下列说法正确的是()图11220A用电器数目增加时，用电器两端电压减小B用电器数目增加时，两电流表示数I1、I2不变C变压器的输入功率与用电器数目增减无关D滑片P向上滑动的过程中，输电线上的功率损耗减小AD当用电器增加时，相当于R的阻值减小，电路中的总的电阻减小，所以电流I2变大，即A2的示数变大，由于副线圈的电流变大，电阻R0的电压变大，又因为V2的示数不变，所以用电器两端电压减小，选项A正确，选项B错误；由于变压器的输入功率和输出功率相等，由于副线圈的电阻减小，输出功率变大，所以原线圈的输入功率也要变大，选项C错误；滑片P向上滑动的过程中，相当于R的阻值增大，电流I2要变小，输电线上的功率损耗减小，选项D正确9(2017太原模拟)如图11221，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2和R3均为定值电阻，V1和V2为理想电压表，A1和A2为理想电流表开关S闭合时，V1和V2的读数分别为U1和U2；A1和A2的读数分别为I1和I2.若交流电源电压不变，现断开S，下列推断中正确的是()图11221AU2可能变小、I2一定变小BU2一定不变、I2一定变小CI1一定变小、I2可能变大DI1可能变大、I2可能变大B交流电源电压不变，U1数值不变，根据变压器变压公式可知，副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关，现断开S，U2不变，副线圈所接电路的等效电阻增大，电流表A2的读数I2变小，选项B正确，A错误变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小，I1变小，选项C、D错误10如图11222所示为远距离输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中标出了各部分的电压和电流，输电线总电阻为R，以下结论正确的是() 【导学号：92492393】图11222AI2BU2I2U4I4C若用户的用电功率变大，则U4变大D若用户的用电功率变大，则I1变大D在输电的回路中，有U2I2RU3，输电线上损失的电压小于升压变压器的输出电压，A错误；升压变压器的输入功率为总功率，等于输电线上的损耗功率和用户得到的功率之和，B错误；电厂输出的电压U1不变，则U2不变，若用户的用电功率变大，则输电电流变大，那么输电线上损失的电压变大，用户得到的电压变小，C错误，D正确B级名校必刷题11. (多选)(2015天津高考)如图11223所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()图11223A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小BC保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据I2知，I2变小，由得I1也变小，即电流表读数变小，选项A错误，选项B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据P2知副线圈输出功率变大，由P1P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1I1U，输入电压U一定，I1变大，即电流表读数变大，选项C正确，选项D错误12(2017南宁模拟)如图11224甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为115，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 ，变压器均为理想变压器，升压变压器原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电压，输送功率为33 kW.下列说法正确的是()甲乙图11224A输电线上交变电流的变化周期为0.01 sB输电线中电流为150 AC降压变压器原线圈输入电压为3 200 VD输电线上功率损失为500 WC由图乙所示的正弦式交变电压图象可知周期T2102 s，变压器不改变交变电流的周期，所以输电线上交变电流的变化周期为0.02 s，选项A错误；升压变压器原线圈电压的最大值为311 V，有效值U1 V220 V，由得升压变压器副线圈的输出电压U2U115220 V3 300 V，输电线中电流为I210 A，选项B错误；输电线电压损失UI2R100 V，降压变压器原线圈输入电压为UU2U3 200 V，选项C正确输电线上功率损失为P损IR1 000 W，选项D错误13(2017无锡模拟)如图11225所示，电路中理想变压器的匝数比为41，电流表为理想的交流电表将四个完全相同的小灯泡(8 V4 W)接入副线圈，在原线圈两端加瞬时值表达式为u32sin 100t(V)的交流电则下列说法正确的是()图11225A电流表的读数为2 AB变压器的输入功率为16 WC如果将一耐压值为8 V的电容器并联在小灯泡的两端，则电容器能正常工作D如果其中的一个小灯泡被烧毁，则其余的小灯泡均变亮B由输入端交变电压的瞬时值表达式u32sin 100t(V)可知，输入端电压的有效值为32 V，由得副线圈两端的电压的有效值为U2U18 V，显然四个小灯泡均能正常发光，由PUI得通过每只灯泡的电流均为I10.5 A，电流表的读数为I4I12 A，A错误；由于四个小灯泡均正常发光，则消耗的总功率为4P16 W，因此变压器的输入功率为16 W，B正确；由于副线圈两端电压的最大值为8 V，大于电容器的耐压值，因此电容器将被击穿，C错误；如果其中的一个小灯泡被烧毁，由于输入电压、变压器的匝数均不变，因此变压器的输出电压不变，因此其余小灯泡的亮度不变，D错误14(多选)(2014全国卷)如图11226所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则() 【导学号：92492394】图11226AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍BD变压器的变压比，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项A错误增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项D正确15(多选)如图11227甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为41，b是原线圈的中心触头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R10 ，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是()图11227A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为55 VB当单刀双掷开关与a连接且t0.01 s时，电流表示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率增大D当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率为25 HzAC原线圈电压的有效值为U1220 V，当单刀双掷开关与a连接时，根据可得副线圈的电压为U255 V，电压表读数为55 V，选项A正确；在任何时刻电流表的读数都是电流的有效值，所以电流表的读数不是零，选项B错误；当单