金板学案2016届高考物理一轮复习 第11章 第2课 变压器 电能的输送练习

1、第第 2 2 课课变压器变压器电能的输送电能的输送题号1234567891011答案一、单项选择题1.如图所示，原、副线圈匝数比为 21 的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是()A原、副线圈磁通量之比为 21B原、副线圈电流之比为 12C输入功率和输出功率之比为 11D原、副线圈磁通量变化率之比为 11解析：电流与匝数成反比，故 B 对；输入功率等于输出功率，故 C 对；原、副线圈的磁通量及磁通量变化率相等，故 A 错 D 对答案：A2.一理想变压器原、副线圈匝数比 n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 如图所示副线圈仅接入一个 10的电阻则()A流过电阻的电流是 20

2、AB与电阻并联的电压表的示数是 100 2VC经过 1 分钟电阻发出的热量是 6103JD变压器的输入功率是 1103W解析：原线圈中电压的有效值是 220 V由变压比知副线圈中电压为 100 V，流过电阻的电流是 10 A；与电阻并联的电压表的示数是 100 V；经过 1 分钟电阻发出的热量是 6104J；P入P出U22R100210V1103W只有 D 项正确答案：D3.如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n.原线圈接正弦交流电压 U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为 R.当输入端接通电源后，电流表读数为 I，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是()A电

3、动机两端电压为 IRB电动机消耗的功率为 I2RC原线圈中的电流为 nID变压器的输入功率为UIn解析：因电动机是非纯电阻电路，UIR，PI2R，A、B 错电动机两端电压为Un，故电动机消耗的功率为IUn，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I0In，D 对 C 错答案：D4.如图所示，左侧的圆形导电环半径为 r1.0cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为 C100pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度 B 的变化率为Bt100 2sint，若电容器C 所带电荷量的最大值为 1.41109C，则所用理想变压器的原、副线圈

4、的匝数之比为(取210)()A1100B1001C1100 2D100 21解析：原线圈两端电压最大值：U1mBtmS0.1 2 V.副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由CQU得：U2mQmC14.1 V，所以n1n2U1mU2m1100.故 A 对答案：A5.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为 31，原线圈中串一个灯泡L，副线圈上接三个与L相同的灯泡，这三个灯泡均能正常发光，则()A灯L也能正常发光B灯L比另三灯都暗C灯L将会被烧坏D不能确定解析：原、副线圈中的电流之比为I1I2n2n113，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流I额I23.又I113I2，所以通过原线圈

5、中灯 L 的电流恰为其额定电流，灯 L 正常发光，所以 A 正确答案：A62008 年 1 月份，我国南方大部分地区遭遇特大雪灾，输电线表面结冰严重，导致线断塔倒某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，处理后的电路原理如图所示，输电线路终端降压变压器用模拟负载 R0代替，RL为输电线电阻，并将电阻 RL放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象为了研究最好除冰方案，下列模拟实验除给定操作外，其他条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是()A将调压变压器滑动触头 P 向上移动一些B将调压变压器滑动触头 P 向下移动一些，同时延长通电时间C通过计

6、算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载 R0短时短路D通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载 R0的阻值增大一些解析：输电线的电阻RL一定，将调压变压器滑动触头P向上移动一些，可以增大输出电压和输出电流，因此RL上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大了电能消耗；延长通电时间，虽可以增大发热量，但发热快慢不变即功率不变，若发热与导线散热平衡，则导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合 S 将模拟负载R0短时短路，可以将电能在RL上释放短时产生大量热量而除冰，适当电压可保证输电线不被烧断，节能省时；若增大R0，则RL上的电功率会减小因此最合理的是方案 C.答案：C二、双项选择题

7、7正弦式电流经过匝数比为n1n2101的变压器与电阻 R、交流电压表V、交流电流表A按如图甲所示方式连接，R10.图乙所示是 R 两端电压 U 随时间变化的图象，Um10 2V，则下列说法中正确的是()A通过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iR 2cos100t(A)B电流表A的读数为 0.1AC电流表A的读数为210AD电压表的读数为 Um10 2V解析：由图乙所示图象知T2102s，f50 Hz，2f100 rad/s，ImUmR2 A，故iR 2cos 100t(A)，A 正确再根据I1I2n2n1，I2Im21 A 知，I1的有效值为 0.1A，B 正确，C 错误电压表读数

8、应为副线圈电压的有效值，UUm210 V，故 D 错误答案：AB8.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 15，原线圈两端的交变电压为 u20 2sin100t(V)氖泡在两端电压达到 100V时开始发光下列说法中正确的有()A开关接通后，氖泡的发光频率为 100HzB开关接通后，电压表的示数为 100VC开关断开后，电压表的示数变大D开关断开后，变压器的输出功率不变解析：由u20 2sin 100t(V)可知，Um20 2 V，f50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为 100 Hz，A 正确电压表示数为UUm25100 V，B 正确开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故

9、 C、D 错误答案：AB9如图所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈的匝数比n1n2120，加在原线圈上的电压为 u1311sin100t(V)，霓虹灯正常工作的电阻 R440k，I1、I2表示原、副线圈中的电流下列判断正确的是()A副线圈两端电压 6 220V，副线圈中的电流 14.1mAB副线圈两端电压 4 400V，副线圈中的电流 10.0mACI1I2DI1I2解析：原线圈电压的有效值为UUm2220 V，由U1U2n1n2得副线圈电压U24 400 V；由I2U2R得I210.0 mA，选项 B 对根据n1n2，而I1I2n2n1，故I1I2，

10、选项 D 对答案：BD10在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为 n1600 匝、n2120 匝，电源的电压为 U311sin100t(V)，原线圈中串联一个额定电流为 0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()A负载功率不能超过 44WB副线圈电流的最大值不能超过 1AC副线圈电流的有效值不能超过 1AD无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁解析：保险丝的额定电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系I1I2n2n1及原线圈中电流的有效值I10.2 A 得副线圈中的电流的有效值I21 A， 则副线圈电流的最大值不能超过2I2 2 A再由电压与线圈匝数的关系U1U2n1n

11、2及原线圈两端的电压的有效值U1U1m2220 V 得副线圈两端电压的有效值U244 V，则有PU2I244 W，故 A、C 选项正确，B、D 选项错误答案：AC11某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为 200V，输电线总电阻为 r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为 n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为 220V的用电器正常工作，则()A.n2n1n3n4B.n2n1n3n4C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析： 由于输电线上的功率损耗， 故升压变压器的输出功率

12、大于降压变压器的输入功率，P出P损P入，故 D 正确.U2U1n2n1，U3U4n3n4，因为U1200 VU4220 V，U2U3U2U线，故n2n1n3n4，A 正确答案：AD三、非选择题12.理想变压器原线圈中输入电压 U13 300V，副线圈两端电压 U2为 220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数 U2V求：(1)原线圈 n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数 I25A则电流表A1的示数 I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数 I1等于多少？解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得：U1n1U2n2U，则n11

13、650 匝(2)当开关 S 断开时，有：U1I1U2I2，I1U2I2U113A.(3)当开关S 断开时，有：RLU2I244 .当开关 S 闭合时，设副线圈总电阻为R，有RRL222 ，副线圈中的总电流为I2，则I2U2R10 A由U1I1U2I2可知，I1U2I2U123A.答案：(1)1 650 匝(2)13A(3)23A13 三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程， 是中国规模最大的水利工程 枢纽控制流域面积为 1.0106km2，占长江流域面积的 56%，坝址处年平均流量为 Q4.511011m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组

14、 26 台，总装机容量(指 26 台发电机组同时工作的总发电功率)为 P1.82107kW，年平均发电量约为 W8.401010kWh.该工程已全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面阅读上述资料，解答下列问题(水的密度1.0103kg/m3，g 取 10m/s2)：(1)若三峡电站上、下游水位差按 h100m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率的数值(2)若 26 台发电机组全部建成并发电， 要达到年发电量的要求， 每台发电机组平均年发电时间 t 为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为 P14.5105kW，采用超高压输电，输电电压为 U500kV，而发电机输出的电压约为 U018kV.若输电线上损耗的功率为输电功率的 5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻解析：