专题12变压器远距离输电高考物理母题题源系列Word版含解析

1、母题12变压器远距离输电【母题根源一】2018年全国一般高等学校招生一致考试物理（江苏卷）【母题原题】采纳220kV高压向远方的城市输电、当输送功率一准时,为使输电线上消耗的功率减小为本来的,输电电压应变成（）A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV【答案】C点睛：本义以远距离输电为背景考察输电线路的电能损失,解题时要依据输送电功率不变,利用输电线路损失的功率P损=I2R解题。【母题根源二】2018年全国一般高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【母题原题】教课用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽视）经过理想变压器向定值电阻R供电,电路如下图,理想沟通电

2、流表A、理想沟通电压表V的读数分别为I、U,R耗费的功率为P。若发电机线圈的转速变成本来的,则R耗费的功率变成电压表V的读数为电流表A的读数变成2I经过R的交变电流频次不变【答案】B【分析】试题剖析：依据公式剖析电动机产生的沟通电的最大值以及有效值、频次的变化状况；依据判断原副线圈中电流电压的变化状况副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；,依据为本来的,C错误；转速减小为本来的,则频次变成本来的,D错误、【点睛】此题考察了沟通电最大值,有效值,频次,变压器等；需要知道沟通电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有,副线圈耗费的功率决定了原线圈的输入功率、【命题企图】考察变压器的工作原理

3、、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识,意在考察考生的理解能力和综合剖析能力。【考试方向】对理想变压器的动向剖析的考察：一是负载不变,经过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变,负载变化,议论各量的变化。【得分重点】1、器的几个常用关系：（1）关系：U1n1或许U1U2或许U1U2U3（多个副圈U2n2n1n2tn1n2n3t）,即原副圈两头之比等于圈的匝数之比。（2）流关系：依据P入=P出可求出,I1n2或许n1I1=n2I2或许I2n11122334455nI=nI+nI+nI+nI+（有多个副圈）。3）功率关系：P入P出,即I1U1I2U2（一个副圈）或许I1U1I2U2+I3U

4、3+I4U4+（多个副圈）。4）各物理量之的制关系：入U1决定出U2；出功率P出决定入功率P入；出流I2决定入流I1。于化,求解思路是：通某一阻化判断整体阻化,据合路欧姆定律判断干路流化；再抓住“原圈决定副圈、副圈路决定原圈流、副圈出功率决定入功率”个。2、解距离必技巧1）正确画出程表示,并在上出各物理量、2）抓住器前、后各量关系,求出上的流、（3）算路功率常用关系式：PI2R(P)2R,注意上的功率U失和失、（4）网送依据“用多少送多少”的原,明原圈流由副圈流决定、【母1】如所示,10匝矩形圈,在磁感度0.4T的匀磁中,垂直磁的以角速度100rad/s匀速,框阻不,面0.5m2,框通滑与一理

5、想器的原圈相,副圈接有两只灯泡L1和L2、已知器原、副线圈的匝数比为10：1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,则（）A.若从图示地点开始计时,线框中感觉电动势的刹时价为200sin100tV若开关S闭合,电流表示数将增大若开关S闭合,灯泡L1将更亮灯泡L1的额定功率为2W【答案】B定功率等于此时变压器的输入功率,为：P=U1I1=1000.1=10W,故D错误；应选B。点睛：此题重点是记着沟通发电机最大电动势表达式Um=NBS,同时要明确输入电压决定输出电压,输出电流决定输入电流,输出功率决定输入功率、【母题2】如下图的理想变压器,两个副线圈匝数分别为n1和n2,当把电热器接

6、在ab,使cd空载时,电流表示数为I1,当把同一电热器接在cd,而使ab空载时,电流表的示数为I2,则I1：I2等于A.B.C.D.【答案】B【点睛】依据理想变压器原副线圈匝数比与电压、电流比之间的关系即可求解,理想变压器的输入功率与输出功率相等。【母题3】如下图,单匝矩形闭合导线框abcd所有处于磁感觉强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R,线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,以下说法正确的选项是转过时,线框中的电流方向为abcda线框中感觉电流的有效值为线框转一周的过程中,产生的热量为从中性面开始转过的过程中,经过导线横截面积的电荷量为【答案】B【分析】

7、A、转过时,线框中的电流方向为顺时针方向,故A错误；B、线圈转动过程中产生电动势的有效值为,因此电流的有效值为故B正确；C、产生的热量,故C错误；D、从中性面开始转过的过程中,经过导线横截面积的电荷量为故D错误；应选B点睛：知道沟通电的有效值与最大值之间的关系,并会利用求经过某个截面的电荷量。【母题4】如图甲所示的电路中,变压器原、副线圈匝数比为31,图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象,L1,L2、L3、L4为四只规格均为“9V6W”的同样灯泡,各电表均为理想沟通电表,开关K闭合。以下说法正确的选项是电流表的示数为2Aab输入端输入功率Pab18WC.ab输入端电压的刹时价表达式为Uab

8、27sin100t(V)四只灯泡中除L1外,其余均能正常发光【答案】A【点睛】闭合电路动向剖析中,电源部分是由变压器供给,其余仍用闭合电路殴姆定律、当断开开关S时,致使总电阻发生变化,而电压不变,则可判断出电路中的电流及电压怎样变化、同时当电路中有变压器时,只需将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源,其值就是方才的有效值、【母题5】一含有理想变压器的电路如图甲所示,图中理想变压器原、副线圈匝数之比为21,电阻R1和R2的阻值分别为3和1,电流表、电压表都是理想沟通电表,a、b输入端输入的电流如图乙所示,以下说法正确的选项是（）A.电流表的示数为C.00.04s内,电阻AB.电压表的示

9、数为R1产生的焦耳热为0.24JVD.0.03s时,经过电阻R1的电流为A【答案】C点睛：有效值的是依据电流的热效应定义的,即让沟通电流和直流电流流过同样的电阻,在同样的时间内产生的热量同样,则沟通的电压或电流有效值等于直流的电压或电流值；【母题6】如下图额定电压为220V的用户供电的远距离输电的表示图,已知输入原线圈n1两头的电压U1=500V,发电机的输出功事为P=50kW,输电线的电阻R=3,假如输电线上损失的功率为输送功率的0.6%.假如图中的开压变压器以及降压变压器均为理想的变压器。则以下正确的选项是n3:n4=25：1n1:n2=1：10流过输电线的电流强度大小为100A降压变压器

10、原线圈两头的为4700V【答案】B0.60P0.6050103【分析】导线上的电流I200A10A,升压变压器次级电压R3U2P50103V5000V,则n1U15001I210n2U2500010选项B正确,C错误；降压变压器的初级电压：U3U2I2R50001034970V,则n3U34970497n4U422022应选B.选项AD错误；点睛：解决此题的重点知道变压器输入电压和输出电压比等于匝数之比,知道升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的关系即功率的关系、【母题7】（多项选择）如下图的理想变压器,左端输入有效值不变的正弦沟通电u,电压表和电流表都是理想电表,忽视小灯泡电阻的变化,

11、则开关S闭合后与闭合前对比较,以下说法正确的选项是（）A.L1变亮B.L2变亮电流表A的示数变小电压表V的示数变小【答案】AD可知I1增大,I2也增大,即电流表A的示数变大,C错误。考点：变压器的结构和原理【名师点睛】此题主要考察理想变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、刹时价以及变压器变压原理、功率等问题完全理解、联合电路动向剖析进行剖析即可。【母题8】（多项选择）如下图,为远距离输电的表示图,变压器均为理想变压器,升压变压器T1的原、副线圈的匝数比为k1。降压变压器T2的原、副线圈匝数比为k2。升压变压器原线圈两头接入一电压的沟通电源,用电设施的总电阻为R（可视为纯电阻）,输电线总电

12、阻为2r,若用户耗费的功率为P。不考虑其余要素的影响,则输电线上损失的电压U和用户获取的电压U分别为A.B.C.D.【答案】AD应选AD【母题9】如下图,一小型发电机内有匝矩形线圈,线圈面积,线圈电阻可忽视不计、在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,发电机线圈两头与的电阻组成闭合回路、求：（）线圈转动时产生感觉电动势的最大值、（）从线圈平面经过中性面时开始,线圈转过角的过程中经过电阻横截面的电荷量、（）线圈匀速转动,电流经过电阻产生的焦耳热、【答案】（）；（）；（）【分析】【剖析】依据公式求解电动势的最大值；依据推论公式求解电量；依据公式求解焦耳热。解：(1)当线圈与磁感线平行时,线圈中感觉电动势的最大值则为【母题10】三峡水电站是我国最大的水力发电站,均匀水位落差约100m,水的流433的流量,其余流量所有用来发电。量约1.3510m/s。船只通航需要约3500m/s水流冲击水轮机发电时,水流减少的势能有20%转变成电能。（1）依据以上数据估量,三峡发电站的发电功率最大是多大；2）本市现行阶梯电价每户每