高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课后达标能力提升

版高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课后达标能力提升版高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课后达标能力提升PAGE版高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课后达标能力提升第二节变压器远距离输电(建议用时：40分钟)一、单项选择题1．用220V的正弦沟通电经过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，经过负载的电流图象以以下图，则()A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100πt＋\f(π,2)))A解析：选A.由题图可知经过负载的电流最大值为Im＝0.05A，周期T＝0.02s，故电流的函数表达式i＝Imsineq\f(2π,T)t＝0.05sin100πt(A)，D错误；理想变压器匝数比等于电压比，即n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，C错误；输出电压U2＝110V，其最大值U2m＝eq\r(2)U2＝110eq\r(2)V，B错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P＝I2U2＝eq\f(0.05,\r(2))×110W≈3.9W，A正确．2．以以下图为远距离沟通输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其尾端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则()A．用户端的电压为eq\f(I1U1,I2)B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为Ieq\o\al(2,1)rD．输电线路上损失的电功率为I1U解析：选A.依据理想变压器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用户端的电压U2＝eq\f(I1U1,I2)，选项A正确；输电线上的电压降U′＝I1r＝U－U1，选项B错误；变压器的输入功率P1＝I1U－Ieq\o\al(2,1)r＝I1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率P′＝Ieq\o\al(2,1)r＝I1(U－U1)，选项D错误．3.以以下图，理想变压器的原线圈接入u＝11000eq\r(2)·sin100πt(V)的交变电压，副线圈经过电阻r＝6Ω的导线对“220V880W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知()A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频次为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W解析：选C.由题可知，副线圈输出电压U2＝220V＋Ur，eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(11000,220＋Ur)＜eq\f(50,1)，故A错误；2πf＝100πHz，f＝50Hz，故B错误；I2＝eq\f(880,220)A＝4A，故C正确；因为理想变压器P入＝P出＝Ieq\o\al(2,2)r＋880W＞880W，故D错误．4.在以以下图的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为n1∶n2∶n3∶n4＝1∶1∶2∶1，今在线圈1两头接正弦沟通电源，以下判断正确的选项是()A．U1＝U2＝eq\f(1,2)U3＝U4B．U1＝U2＝eq\f(1,2)U3，U4＝0C．U1＝U2＋U3＋U4D．以上均不对解析：选B.线圈1、2、3的电压关系恪守变压比公式，线圈4中的磁通量素来为0，不产生感觉电动势，故U4＝0，B正确．5．远距离输电的原理图以以下图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则以下关系式中正确的选项是()A．eq\f(I1,I2)＝eq\f(n1,n2)B．I2＝eq\f(U2,R)C．I1U1＝Ieq\o\al(2,2)RD．I1U1＝I2U2解析：选D.依据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).U2不是加在R两头的电压，故I2≠eq\f(U2,R)，而I1U1等于R上耗费的功率Ieq\o\al(2,2)R与下一级变压器的输入功率之和．只有选项D正确．6.如图是原、副线圈有中心抽头(匝数一半处)的理想变压器，原线圈经过单刀双掷开关S1与电流表连结，副线圈经过另一单刀双掷开关S2与定值电阻R0相连结，经过S1、S2能够改变原、副线圈的匝数，此刻原线圈加一电压有效值为U的正弦沟通电，当S1接a，S2接c时，电流表的示数为I，以下说法正确的选项是()A．当S1接a，S2接d时，电流表示数为2IB．当S1接a，S2接d时，电流表示数为eq\f(I,2)C．当S1接b，S2接c时，电流表示数为4ID．当S1接b，S2接d时，电流表示数为eq\f(I,2)解析：选C.设S1、S2分别接a、c时，原、副线圈匝数比为n1∶n2，则输出电压U2＝eq\f(n2,n1)U，功率P＝UI＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R0)；在S1、S2分别接a、d时，输出电压U2′＝eq\f(n2U,2n1)，功率P′＝UI′＝eq\f(U′eq\o\al(2,2),R0)，联立得I′＝eq\f(1,4)I，A、B项均错；同理可知，C项正确，D项错误．7.以以下图，电路中变压器原线圈匝数n1＝1000，两个副线圈匝数分别为n2＝500、n3＝200，分别接一个R＝55Ω的电阻，在原线圈上接入U1＝220V的沟通电源．则两副线圈输出电功率之比eq\f(P2,P3)和原线圈中的电流I1分别是()A．eq\f(P2,P3)＝eq\f(5,2)，I1＝2.8AB．eq\f(P2,P3)＝eq\f(2,5)，I1＝2.8AC．eq\f(P2,P3)＝eq\f(25,4)，I1＝1.16AD．eq\f(P2,P3)＝eq\f(4,25)，I1＝1.16A解析：选C.对两个副线圈有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)、eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)，所以U2＝110V，U3＝44V，又因为P＝eq\f(U2,R)，所以eq\f(P2,P3)＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),Ueq\o\al(2,3))＝eq\f(25,4)；由欧姆定律得I2＝eq\f(U2,R)＝2A，I3＝eq\f(U3,R)＝0.8A，对有两个副线圈的变压器有n1I1＝n2I2＋n3I3，得I1＝1.16A，故C正确．8．以以下图，甲是远距离输电线路的表示图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()A．用户用电器上沟通电的频次是100HzB．发电机输出沟通电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：选D.由u－t图象可知，沟通电的周期T＝0.02s，故频次f＝eq\f(1,T)＝50Hz，选项A错误；沟通电的最大值Um＝500V，故有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝250eq\r(2)V，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，依据eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，原线圈(输电线)上的电流减小，依据P＝Ieq\o\al(2,1)R，得输电线上损失的功率减小，选项D正确．9．(2019·湖南师大附中等四校联考)以以下图是发电厂经过升压变压器进行高压输电，凑近用户端时再经过降压变压器降压给用户供电的表示图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想沟通电表；设发电厂输出的电压必定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻．当用电器增添时，相当于R变小，则当用电进入顶峰时()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．线路耗费功率不变解析：选C.因为输入电压和匝数比都不变，电压表V1、V2的读数均不变，用电顶峰期，电阻减小，电流增大，依据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大，故A错误；输电线上的电压损失增大，故电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大，故B错误；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，故C正确；线路上的电流变大，则线路耗费的功率变大，选项D错误．10．(2019·江西八校联考)有一种调压变压器的结构以以下图．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就能够调理输出电压．图中A为沟通电流表，V为沟通电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两头接正弦沟通电源，变压器可视为理想变压器，则以下说法正确的选项是()A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：选A.当R3不变，P顺时针转动时，nMN减小，由eq\f(UCD,UMN)＝eq\f(nCD,nMN)，知UMN减小，则电压、电流表读数均减小，A项正确，同理知B项错误；当P不动时，匝数nMN不变，输出电压UMN不变，滑片向上滑动，依据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C项错误，同理知D项也错误．二、多项选择题11.如图，将额定电压为60V的用电器，经过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，沟通电压表和沟通电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A．以下判断正确的选项是()A．变压器输入功率为484WB．经过原线圈的电流的有效值为0.6AC．经过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3解析：选BD.变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60W＝132W，选项A错误；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,60)＝eq\f(11,3)，选项D正确；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(3,11)×2.2A＝0.6A，选项B正确；依据I＝eq\f(Im,\r(2))得副线圈上的电流的最大值I2m＝eq\r(2)I2＝2.2eq\r(2)A，选项C错误．12.以以下图，理想变压器的原线圈连结一只理想沟通电流表，副线圈匝数能够经过滑动触头Q来调理，在副线圈两头连结了定值电阻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的正弦沟通电，则()A．保持Q的地点不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B．保持Q的地点不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C．保持P的地点不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D．保持P的地点不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小解析：选BC.保持Q的地点不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，依据I2＝eq\f(U2,R0＋R)知，I2变小，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)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的地点不动，将Q向上滑动时，U2变大，则依据P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R0＋R)知副线圈输出功率变大，由P1＝P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1＝I1U，输入电压U必定，I1变大，即电流表读数变大，选项C正确，选项D错误．13.以以下图理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3＝1∶4∶4，在M、N间接正弦沟通电源，在a、b和c、d间接同样的电阻器R，则()A．U1＝U2＝4U3B．U2＝U3＝2U1C．I1＝4I2＝4I3D．P1＝2P2＝2P3解析：选BCD.因为副线圈有两个同样的铁芯，所以原线圈中的磁通量与副线圈中的磁通量关系为：Φ1＝2Φ2＝2Φ3，磁通量变化率关系为：eq\f(ΔΦ1,Δt)＝2eq\f(ΔΦ2,Δt)＝2eq\f(ΔΦ3,Δt)，故每匝线圈产生的感觉电动势关系为：e1＝2e2＝2e3，对理想变压器有：U1＝n1e1，U2＝n2e2，U3＝n3e3，所以，可得：eq\f(U1,n1)＝eq\f(2U2,n2)＝eq\f(2U3,n3)，代入n1∶n2∶n3＝1∶4∶4得U2＝U3＝2U1，故A错误，B正确；由能量守恒得：P1＝P2＋P3＝2P2＝2P3，D正确；由I1U1＝2I2U2＝2I3U3得：I1＝4I2＝4I3，C正确．14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R1、R2均为10Ω.在原线圈c、d两头加上如图乙所示的交变电压，以下说法正确的选项是()A．当S与a连结后，理想电流表示数为2.2AB．当S与a连结后，理想电压表示数为11VC．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频次变成25HzD．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变成本来的4倍解析：选AD.由题图能够知道，交变电流的电压有效值为220V、周期为0.02s，频次为50Hz.当S接a时，由变压器的原理能够知道，n2两头电压有效值为22V，由闭合电路欧姆定律，得理想电压表的示数为22V，理想电流表示数为2.2A，应选项A正确，选项B错误；当S由a拨到b后，原线圈电压频次不变，原线圈匝数减半，则副线圈频次不变，应选项C错误；副线圈两头电压加倍，负载电阻不变，副线圈的输出功率变成本来的4倍，原线圈的输入功率也变成本来的4倍，应选项D正确．15．电流互感器和电压互感器以以下图．此中n1、n2、n3、n4分别为四组线