高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第2节 变压器、电能的输送练习 新人教版

1、第十一章 第二节 变压器、电能的输送a级基础练1(08787138)如图所示，半径为l1 m的金属圆环，其半径oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好今让oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面，磁感应强度为b2 t的匀强磁场中从圆心o引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()a40 vb.20 vc80 v d0 v解析：d由于oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项d正确2(08787139)

2、如图为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断错误的是() a这是一个降压变压器b原线圈的匝数比副线圈的匝数多c当原线圈输入交流电压220 v时，副线圈输出直流电压12 vd当原线圈输入交流电压220 v、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大解析：c根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为220 v，输出电压为12 v，该变压器为降压变压器，故选项a、b正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项c错误；由理想变压器的输出功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项d正确3

3、(08787140)在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流所用的器材叫电流互感器，如图所示，能正确反映其工作原理的是()解析：a电流互感器把大电流变成小电流，测量时更安全，据变压器原理，i2i1，所以要求线圈匝数n2n1，原线圈要接在火线上，故本题只有a正确4(08787141)如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则()a由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮b由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿c无论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头p向上移动，灯泡都变暗d若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大

4、解析：c灯泡的亮度与周期无关，取决于有效值，故a错误；电容器的击穿电压取决于电压的最大值，与频率无关，故b错误；无论接哪个电源，输入电压相同，滑片向上移动时，接入电阻增大，则灯泡均变暗，故c正确；若将副线圈n1的匝数增加，则输出电压将减小，故灯泡消耗的功率将变小，故d错误5(08787142)(2018·广东珠海一模)交流发电机的电动势表达式为e100 sin(100t)v，内阻不计，当把该交流发电机接在如图所示的理想变压器的电路中时，已知该变压器原、副线圈的匝数比为51，电流表是理想电表，负载电阻r的阻值为10 ，则下列说法正确的是()a电流表的示数为2 ab负载电阻r两端的电压为

5、20 vc负载电阻r消耗的电功率为40 wd通过负载电阻r的电流的周期为t0.1 s解析：c由得副线圈两端的电压u220 v，电流表的示数i2 a，a、b错误；负载电阻上的电功率p w40 w，c正确；变压器不改变交流电的周期，t0.02 s，d错误6(08787143)(2018·江西南昌一模)如图所示，甲图中变压器为理想变压器，其原线圈接在u12sin 100t(v)的交流电源上，副线圈与阻值r12 的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表乙图中阻值r232 的电阻直接接到u12sin 100t(v)的交流电源上，结果电阻r1与r2消耗的电功率相等，则()a通过电阻r1的交变电流的

6、频率为0.02 hzb电阻r1消耗的电功率为9 wc电流表的示数为6 ad变压器原、副线圈匝数比为41解析：d由u12sin 100t(v)可知：1002f，解得f50 hz，a错误；因为r1、r2消耗的功率相等，设r1两端的电压为u1，解得u13 v，由理想变压器电压与匝数成正比得变压器原、副线圈匝数比为41，d正确；r1上的电流i11.5 a，电阻r1消耗的电功率p4.5 w，b、c错误7(08787144)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压一定，两条输电

7、线总电阻用r0表示，变阻器r相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于r变小，则当用电进入高峰时 ()a电压表v1、v2的读数均不变，电流表a2的读数增大，电流表a1的读数减小b电压表v3、v4的读数均减小，电流表a2的读数增大，电流表a3的读数减小c电压表v2、v3的读数之差与电流表a2的读数的比值不变d线路损耗功率不变解析：c根据题意可知，电压表v1、v2的示数不变，当用电进入高峰时，电阻r减小，电流表a3的读数增大，电流表a2、a1的读数都增大，r0两端电压增大，电压表v3读数减小，电压表v4的读数也减小，a、b均错误；电压表v2、v3的读数之差与电流表a2的读数的比值是r0的阻值

8、，不变，c正确；线路损耗功率pir0增大，d错误8(08787145)(2018·安徽合肥二模)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，下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变电压，副线圈接入一可调电阻，电路中的、分别为理想交流电流表和理想交流电压表则下列说法正确的是()a只将滑片p顺时针旋转，电压表的示数变大b只将滑片p逆时针旋转，电流表的示数变大c只将滑片q向上移动，电压表的示数变小d只将滑片q向下移动，电流表的示数变小解析：b，只将滑片p顺时针旋转，u1、n1不变，n2减小，则u2减小，a错误；只将滑片p逆时针旋转，n2增大，

9、u2增大，由u1i1得，电流表的示数增大，b正确；只将滑片q上下移动，原、副线圈的匝数比不变，原、副线圈两端的电压不变，c错误；把滑片q向下移动，可调电阻接入电路的阻值减小，副线圈的电流增大，而不变，则原线圈的电流增大，d错误b级能力练9(08787146)(2018·山东潍坊期末)如图所示，边长为l、匝数为n、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为b的匀强磁场中绕转轴oo以角速度匀速转动，轴oo垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为12.二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是

10、()a交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为enbl2sin tb变压器的输入功率与输出功率之比为21c电压表v示数为nbl2d若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小解析：c从图示位置开始计时，eemcos tnbl2cos t，a错误；变压器的输入功率等于输出功率，b错误；副线圈两端电压的最大值为2nbl2，电压表的示数是r两端电压的有效值，设为u，··t，解得unbl2，c正确；若将滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数不变，电流表的示数减小，d错误10(08787147)(多选)(2018·湖北武汉部分重点高中联考)如图甲所示，理想变压器原、

11、副线圈的匝数比为31，l1、l2、l3为三只规格均为“9 v6 w”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是()a电流表的示数为2 ab电压表的示数为27 vc副线圈两端接入耐压值为8 v的电容器能正常工作d变压器副线圈中交变电流的频率为50 hz解析：ad由输入端交变电压u­t图象知，输入电压的有效值为 v27 v，由原、副线圈匝数之比为31，可得原、副线圈的电压之比为31，电流之比为13，设灯泡两端电压为u，所以u9 v，副线圈两端电压的有效值为9 v，三只灯泡均能正常发光，电流表的读数i3× a2 a，a正确；电压表的示

12、数为有效值27 v，b错误；副线圈两端电压的最大值为9 v，c错误；变压器副线圈两端交变电流的频率为50 hz，d正确11(08787148)(多选)(2018·山东德州期末)如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电已知输电线的总电阻r10 ，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器r0组成闭合电路若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压u220sin 100t v，当用电器电阻r011 时()a通过用电器r0的电流有效值是20 ab当用电器的电阻r0减小时，输电线损耗的功率也随着减小c发电机中的电流变化频率为10

13、0 hzd升压变压器的输入功率为4 650 w解析：ad通过用电器r0的电流有效值i a20 a，a正确；当用电器的电阻r0减小时，由于电压不变，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上损失的功率增大，b错误；变压器不改变交流电的频率，f50 hz，c错误；降压变压器的输出功率为p1ui220×20 w4 400 w，由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，得输电线上的电流为i5 a，输电线上损失的功率pi2r25×10 w250 w，升压变压器的输入功率pp1p4 650 w，d正确12(08787149)(多选)(2018·河北张家口模拟)如图所示，50匝矩形

14、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s0.5 m2，线框电阻不计，线框平面与磁感线垂直，以此时刻为计时起点，线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零b线框中交变电压的表达式为e500sin 200t (v)c变压器原、副线圈匝数之比为5011d允许变压器输出的最大功率为5 000 w解析：bd图示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，a错误；产生的交流电的最大

15、值emnbs500 v，从图示位置计时，电动势的瞬时值表达式e500sin 200t(v)，b正确；变压器原、副线圈的匝数比，c错误；变压器允许输出的最大功率pu1i1max500×10 w5 000 w，d正确13(08787150)(2018·武汉模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为p500 kw，当使用u5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kw·h.求：(1)输电效率和输电线的总电阻r；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高

16、的电压向外输电？解析：(1)输送功率p500 kw，一昼夜输送电能ept12 000 kw·h由题知输电线上损失的电能e4 800 kw·h终点得到的电能 eee7 200 kw·h所以输电效率 ×100%60%.输电线上的电流 i100 a输电线损耗功率 pri2r，其中pr200 kw得r20 .(2)输电线上损耗功率 pr2r原来pr200 kw，现在要求pr10 kw，代入数据解得输电电压应调节为u22.4 kv.答案：(1)60%20 (2)22.4 kv14(08787151)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kw，输出电压为500 v，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求：(1)村民和村办小企业需要220 v电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？解析：(1)输电电路图如图所示，由p4%p输出和pir得i2 6 a则u送1 5