高二物理沪科版选修3-2学业达标测评章末综合测评3电能的输送与变压器(含解析)

章末综合测评

(

三)(时间：60

分钟

满分：100分)一、选择题

(本大题共

10个小题，每题

6分，共

60分，在每题给出的四个选项中，第1～7题只有一项吻合题目要求，第

8～10

题有多项吻合题目要求，全部选对的得

6分，选对但不全的得

3分，有选错的得

0分)1.对于理想变压器来说，以下说法中不正确的选项是

(

)变压器是利用互感现象制成的变压器能够改变各种电源的额定功率变压器不但能改变电压，同时还能够改变电流变压器的初级电流随次级电流的增大而增大【剖析】由变压器的原理和电压、电流、功率的关系可判断【答案】B2.(2016·汕头二模)如图1是某型号手机充电器里的变压器

.只有B说法不正确(可视为理想变压器)，当

a、b端接

220V

交流电时，

c、d端输出

4.2V

交流电，则正常工作时

(

)图

1A.从a、b端流入的电流大于从c、d端流出的电流B.连结a、b端的线圈匝数多于连结c、d端的线圈匝数输入电流的频率高于输出电流的频率【剖析】依照理想变压器电压与匝数成正比，知a、b端匝数大于c、d的匝数，依照电流与匝数成反比知从a、b端流入的电流小于从c、d端流出的电流，故A错误，B正确；当c、d端空载(断路)时，无感觉电流，但仍有感觉电动势，c、d端的电压不为零，故C错误；变压器不改变功率和频率，故D错误.【答案】B3.(2016·广州二模)如图2为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数n1＝n4＜n2＝n3，A1，A2，A3为相同的理想交流电流表，当a，b端接入低压交流电源时，则( )图2A.A1，A2的示数相等B.A1，A2，A3的示数相等C.A1的示数大于A2的D.A2的示数大于A3的【剖析】依照变压器的规律电流与匝数成反比，得I12＝n，且n1＜n2，故A1的示数大I2n1于A2，故AB错误，C正确；同理，A2的示数小于A3的，故D错误.【答案】C如图3所示，M为理想变压器，电表均可视为理想电表，接线柱a、b间接电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，示数发生变化的电表是( )图

3A.A1、A2

B.A2、V2C.A1、A2、V2【剖析】P下滑，负载电阻增大，

D.A1、A2、V1、V2A2示数减小，A1示数也减小，而

V1和

V2不变.A

正确.【答案】

A5.如图4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶3，次级回路中连入三个均标有“36V40W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36V40W”的灯泡A( )A.也正常发光C.比另三个灯暗【剖析】由电压关系知原线圈两端电压为

图4B.将被烧毁D.无法确定36V，所以

A灯正常发光

.故

A正确.【答案】

A6.(2015·福建高考)如图5为远距离输电表示图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()图5n12n22UmUmA.n24rB.n14rC.4n12P2rD.4n22P2r2m1m【剖析】升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U1＝UmU1n1；由变压关系可得＝，222nU2P2n1P2mP，输电线中的电流为I＝＝，则输电线上损失的则U＝；因为输送电功率为2n1U2n2Um22电功率为P＝I2(2r)4n1Pr，应选项C正确.2＝22【答案】C7.(2016·湛江一模)如图6，理想变压器原、副线圈匝数比n＝100匝，n＝10匝，和12均为理想电表，灯泡额定功率P＝6W，灯泡正常发光，AB端电压u1＝1202sin100πt(V).以下说法正确的选项是()图6A.电流频率为100HzB.的读数为122VC.的读数为0.5AD.变压器输入功率为24W【剖析】理想变压器的输入端电压u＝1202sin100πt(V)，则电压的有效值为120ω100πV，频率为：f＝2π＝2π＝50Hz.故A错误；理想变压器原、副线圈匝数n1＝100匝，n2＝10匝，电压表的读数：n210U2＝n1×U1＝100×120＝12V.故B错误；电流表的读数，I2＝P6＝A＝0.5A，故C正确；U212原线圈中的输入功率等于副线圈耗资的功率，即6W，故D错误.【答案】C如图7甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10∶1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，两个20

Ω的定值电阻串通接在副线圈两端.电压表

V为理想电表，则

(

)甲乙图7A.原线圈上电压的有效值为100VB.原线圈上电压的有效值约为70.7VC.电压表的读数为5.0VD.电压表的读数约为3.5V【剖析】

原线圈上电压的最大值为

100V，有效值为

502V，即

70.7V

，A错，B对；依照原、副线圈电压之比与线圈匝数之比的关系可得，副线圈电压的有效值为

7.07V，而电压表的读数为其中一个定值电阻两端电压的有效值，约为

3.5V

，C错，D对.【答案】

BD9.(2015

·天津高考

)如图

8所示，理想变压器的原线圈连结一只理想交流电流表，

副线圈匝数能够经过滑动触头

Q来调治，在副线圈两端连结了定值电阻

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的正弦交流电，则

(

)图8A.保持Q的地址不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B.保持Q的地址不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C.保持P的地址不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D.保持P的地址不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小【剖析】保持Q的地址不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，UI1n2依照I2＝2知，I2变小，由A错误，选项BI＝得I1也变小，即电流表读数变小，选项R0＋R2n12222正确；保持P的地址不动，将Q向上滑动时，U变大，则依照P＝R0＋R知副线圈输出功率变大，由P＝P知，变压器原线圈输入功率P变大，而P＝IU，输入电压U必然，I变大，121111即电流表读数变大，选项C正确，选项D错误.【答案】BC10.如图9所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个地址滑动到另一地址，观察0到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则以下说法正确的选项是()图9A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大该变压器起降压作用变阻器滑片是沿c→d的方向滑动【剖析】电压表V的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V示数不变，选11项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压高升，故V示数减小，选项B错误；理想变压器UI＝UI，则UI＝UI，I＞I，31122112221故U＜U，变压器为降压变压器，选项C正确；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿c→d21的方向滑动，选项D正确.【答案】CD二、计算题(本大题共3个小题，共40分，按题目要求作答)11.(12分)如图10所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U＝3300V，副线圈的输1出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则：图10原、副线圈的匝数分别是多少？当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？当S闭合时，A2的示数如何变化？A1的示数如何变化？【剖析】(1)n1U1n2U2依照变压比＝及＝可得0000U13300n1＝U0·n0＝2×1匝＝1650匝U220·n＝×1匝＝110匝n＝20U20由理想变压器知P入＝P出，即I1U1＝I2U2U2220×5A＝0.33A故I1＝·I2＝U13300(3)开关S闭合时，负载增加，总电阻减小，副线圈的输出电压U2R222增大，输出功率P＝IU也增大.依照理想变压器P入＝P出，即IU＝IU，原线圈中的电流出221122I1也随之增大，即电流表A2、A1的示数均变大.【答案】(1)1650匝、110匝(2)0.33A(3)A2、A1的示数均变大12.(14分)某发电站的输出功率为1044kV，经过理想变压器升压后向kW，输出电压为80km的远处供电.已知输电导线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－42m，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：升压变压器的输出电压；输电线路上的电压损失.【剖析】(1)供电线路以下列图2L①输电线的电阻为R＝ρS输电线上的功率损失为P＝I2R＝4%P1②升压变压器原、副线圈的功率关系为P2＝P1＝IU2③由①②③式得升压变压器的输出电压U2＝8×104V.(2)输电线路上的电压损失为U＝IR＝3.2×103V.【答案】(1)8×104V(2)3.2×103V13.(14分)如图11所示，某发电厂的输出电压恒定，分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电，用电器上的功率相同.甲线路中不用变压器，线路总电阻为0.9Ω；乙线路中在用电器处装原、副线圈匝数比为9