高考物理一轮复习考点专题训练变压器、电能的输送新人教版

1、2012届高考物理一轮复习考点专题训练：变压器、电能的输送1.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11 ： 2,原线圈两端的输入电压 u= 220娘sin100 7tt(V),电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10 .下列叙述中正确的是()A.该交流电的频率为 50 HzB.电压表的读数为 42 2 VC.电流表的读数为 4 AD.若滑动变阻器的滑片P向a端移动，电流表的读数变大【答案】AC【详解】根据原线圈两端输入电压的表达式可知，交流电的频率f=(L = 三Hz= 50 Hz, A2 22兀正确；变压器原线圈电压的有效值为Ui =220 V,利用变压器的变压比 U ：

2、U=n1 ： n2,可求得12=40 V,电压表的读数为 40 V, B错误；电流表的读数为I =U2= 4 A, C正确；若滑动变阻 R器的滑片P向a端移动，接入电路的电阻增大，而U2不变，电流表示数变小，D错误.2.图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的 A、B两端.已知理想变压器原线圈I和副线圈n的匝数比为5 ： 1,交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R= 1其他各处电阻不计，以下说法正确的是()高考资源网A.在t = 0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大B,线圈转动的角速度为10兀rad/sC.电压表的示数

3、为2 VD.电流表的示数为 0.40 A【答案】D【详解】t=0.1 s,0.5 s时，电压达最大值，此时线圈平面与磁场平行，A错误；由图知 T=0.4 s ,所以角速度 w= T= = 5 it rad/s , B错误；由 义=g得输出电压的最大值为T 0.4 sU2 n22小V,所以电压表示数应为 2 V, C错误，R中电流 旧=岩=2 A,由变压器的电流与匝数 I 24关系知电流表示数为 0.40 A , D正确，正确答案 D.如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时()A.交流电压发和的示数定都变小B-交流电压表的示

4、数变小C.交流电流表）、（和的示数一定变大D.只有冠的示数变大【答案】B【详解】在理想变压器中，因为 U不变，故示数不变；闭合 S时，负载电阻变小，副线圈 中电流I2增大，示数增大，由P入=P出可知示数增大，因ab和cd导线的电阻不可忽略，所以U3减小，示数变小.由I3=U3/R1得，流过R1处的电流I3变小，示数变小，故B对.（2011 华南师大附中模拟）在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是 （）ABCD【答案】选A.【详解】电流互感器应是测电流的，应串联在火线上，故日D选项错误.同时，由I1n1=I2n2知要

5、使I2 v I1,须n2n1,故A选项正确,C选项错误.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10： 1, R1= 20R2= 30 C为电容器.已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 （）甲乙A.交流电的频率为 0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200点VC.电阻R2的电功率约为 6.67 WD.通过R3的电流始终为零【答案】选C.【详解】根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s、频率为50Hz, A错；由图乙可知通过 R1的电流最大值为Im=1 A、根据欧姆定律可知其最大电压为 Um =20 V,再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压

6、的最大值为200 V, B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系及并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I = 3 、电压有效10值为U= Um/版V,电阻R2的电功率为P2= UI = ? W,CX.6.如图所示，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端白电压，I1为原线圈中的电流强度，则 ()A.保才IU1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保才I U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保才e U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保才e P的位置不变

7、，K合在a处，若U1增大，I1将增大 【答案】选A、R D.【详解】K由a合到b时，n1减小，由U1/U2=n1/n2 ,可知U2增大，P2=勇/r随之增大， 而P1=P2,又P1=I1U1,从而I1增大，A正确；K由b合到a时，与上述情况相反，P2将减小， B正确；P上滑时，R增大，P2=U：/R减小，又P1=P2, P1=I1U1,从而I1减小，C错误；U1 增大，由 U1/U2=n1/n2可知，U2增大，I2=U2/R 随之增大，由I1/I2=n2/n1 可知I1也增大， D正确.故选项A、B、D正确.如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4： 1.原线圈接入一电压为 u=U0sin c

8、ot的交流电源，副线圈接一个 R= 27.5 Q的负载电阻.若 U0= 22072 V ,=100兀rad/s ,则下 述结论正确的是 TOC o 1-5 h z ()A.副线圈中电压表的读数为55 V.副线圈中输出交流电的周期为s100兀C.原线圈中电流表的读数为0.5 AD.原线圈中的车入功率为 110 2 W【答案】AC【详解】原线圈电压有效值U1 = 220 V,由电压比等于匝数比可得副线圈电压U2= 55 V, A对;电阻R上的电流为2 A,由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为 0.5 A, C对;2兀输入功率为 P= 220X0.5 W= 110 W, D错；周期 T=

9、0.02 s , B错.在远距离输电时，输送的电功率为P,输电电压为 U,所用导线电阻率为p ,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的电功率为P,用户得至电功率为P用，则P、P用的关系式正确的是A.U2SC.P= P LU2SP用=P- - P LB. PD. P用=P2 P LU2sPp LP(1 U2S)【答案】BD【详解】输电线电阻P Q,输电电流为S故输电线上损失的电功率为：,P L P2 P LP =I2R=(U)2pS=2S用户得到的电功率为 P用=P-P = P(1 P舄).故B D正确.U2S.理想变压器连接电路如图甲所示，已知原副线圈匝数比为10： 1,当输入电压波形如图乙时

10、，电流表读数2 A,则 ()A.电压表读数 282 VC.输入功率为 56.4 W【答案】DB.电压表读数28.2 VD.输入功率为 40 WUmU1 n1【详解】由图乙可知，Um= 282 V,则输入电压有效值U1=.= 2。v.根据万石，U2= 20I1 n2V,再据 =I1 =0.2 A ,输入功率 P=U1I1=40 W,故A、R C错，D正确.如图20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n1 1圈与副线圈匝数比 不=藐，加在原线圈的电压为u1 = 311 sin100 Tit (V)，霓虹灯正常工作n2 20的电阻R= 440 k , I1、I2表示

11、原、副线圈中的电流.下列判断正确的是A.副线圈两端电压 6220 V,副线圈中的电流 14.1 mAB,副线圈两端电压 4400 V,副线圈中的电流 10.0 mAI1I2【答案】BD【详解】原线圈电压的有效值为,U1 n1U2,1220 V,由U2Y解得副线圈电压U2=44。V;由八下得I1 n2 I2 =10.0 mA,选项B对.卞据n1I2 ,选项D对.11. (14分)如图(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10： 1,电流表A2的示数为2 A,开关S断开,求：(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关S

12、闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况.【答案】(1)40 W 20 V(2)A1示数增大A2示数增大 V示数不变【详解】(1)由图(b)可知输入电压的有效值U1=200 V,U1 n1 - 由U2= n2得U2=n2U1n1=20 V变压器的输入功率 P1等于输出功率P2故 P1=P2=U2I2 = 20X2 W= 40 W.(2)将S闭合，U2不变，即电压表示数保持20 V不变；由于负载增多，负载总电阻减小，电流表A2的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A1的示数增大. 12.(16分)发电机的端电压为 220 V,输出电功率为 44 kW,输电导线的

13、电阻为 0.2 ，如 果用原、副线圈匝数之比为1 ： 10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10： 1的降压变压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路图.(2)求用户得到的电压和功率.(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.【答案】 (1)见解析 (2)219.6 V 43.92 kW(3)180 V 36 kW【详解】(1)线路图如图所示.(2)升压变压器副线圈上的输出电压升压变压器副线圈上的输出电流I2 = n1I1 , n2 P= UiI 1 得U2=枭1=2 200 V ,升压变压器原线圈上的输入电流，由/ =A =200 A,U1 220所以I2 =n1P 44X103=A = 20 A.n2U1 10X220输电线路上的电压损失和功率损失分别为UR=I2R = 4 V , PR= I22R=0.08 kW.加到降压变压器原线圈上的输入