2011高三物理一轮复习 13.2 变压器远距离输电练习题

(本栏目内容，学生用书中以活页形式单独装订成册！)1一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时()AI1减小，P1增大BI1减小，P1减小CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大【解析】理想变压器(副线圈上电压不变)当负载电阻R增大时电流I2减小，由P2U2I2可知，功率P2也减小，故P1减小，I1减小，所以I1和P1都减小，B正确【答案】B2如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为41.原线圈接入一电压为UU0sin t的交流电源，副线圈接一个R27.5 的负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是() A副线圈中电压表的读数为55 VB副线圈中输出交流电的周期为 sC原线圈中电流表的读数为0.5 AD原线圈中的输入功率为110 W【解析】因为U0220 V，则电压有效值U220 V，由得U255 V，A正确因为100 rad/s，则T s，B错原线圈中的电流I10.5 A，C对原线圈中的输入功率P110 W，D错【答案】AC3一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如下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 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W【解析】由图象可知U1220 V，则U2U1220 V100 V流过电阻电流I10 A，A错；电压表示数应为100 V，B错；1分钟放出热量QI2Rt1021060 J6104 J，C错；P出U2I10010 W1103 W，所以P入P出1103 W，D正确【答案】D4某理想变压器原线圈输入电功率为P，原、副线圈匝数比为k，在副线圈上接一内阻为r的电动机，电动机正以速度v匀速向上提升质量为m的重物，已知重力加速度为g，则变压器初级线圈两端的电压为()APk B. CPk D. 【解析】对副线圈装置由能量守恒：PmgvIr，由变压器电流比有I2/I1k，又对原线圈有：PI1U1，联立解得选项A正确【答案】A5(2009年高考四川卷)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则()A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零【解析】由图乙可知交流电频率为50 Hz，所以A错副线圈电压最大值U2I1R120 V，由可知U1200 V，B错R1和R2并联P22/306.67 W因电容器接交流电有充放电电流，故D错【答案】C6右图为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则()A保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大【解析】K由a合到b时，n1减小，由U1/U2n1/n2，可知U2增大，副线圈消耗功率P2U/R随之增大，而原、副线圈功率相等P1P2，又P1I1U1，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；保持U1不变，k合在a处，P上滑时，R增大，P2U/R减小，又P1P2，P1I1U1，从而I1减小，C错误；保持P的位置不变，k合在a处，U1增大，由U1/U2n1/n2可知，U2增大，I2U2/R随之增大，由I1/I2n2/n1可知I1也增大，D正确【答案】ABD7某居民家中的电路如右图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则()A仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障B仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障C仅A、B间导线断路D因为插座用导线接地，所发生了上述故障【解析】由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、D两点间没有发生短路故障把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、D两点间没有发生断路故障综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确【答案】C8如右图是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头AB间接交流电压u，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光下列说法正确的是() AP不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大BQ不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大CP不动，将Q向左移动，两灯均变暗DP、Q都不动，断开开关S，L1将变暗【解析】P不动，则变压器输出电压不变；将Q向右移动，电阻R变大；据P出得变压器的输出功率变小，选项A错误；Q不动，电阻R不变；将P沿逆时针方向移动，则变压器输出电压变大，据P出得变压器的输出功率变大，选项B正确；P不动，输出电压不变，将Q向左移动，电阻R变小，变压器的输出功率变大，据P出I2U2得I2变大，两灯均变亮，选项C错误；P、Q都不动，断开开关S，则总电阻变大，变压器的输出功率变小，输出电流变小，滑动变阻器的电压变小，所以灯L1的电压变大，L1将变亮，选项D错误【答案】B9(2009年高考江苏单科)如右图所示，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u20sin 100t V氖泡在两端电压达到100 V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100 HzB开关接通后， 电压表的示数为100 VC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20sin 100t V可知，um20 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选项正确电压表示数为U5100 V，B选项正确开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、D两选项错误【答案】AB10某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是()A当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同B当开关置于1、2时，稳定后L1发光，L2不亮C当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，两个灯泡的亮度将同时变暗D当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大【解析】电容器具有“通交流、隔直流”且交流电的频率越大阻碍作用越小的特点，电感具有“通低频、阻高频”即交流电的频率越大阻碍作用越大的特点所以当开关置于1、2时，稳定后灯泡L1发光，L2不亮，选项A错误，选项B正确；当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，灯泡L1变暗，L2变亮，选项C错误；当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大，选项D正确【答案】BD11某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104 W，电厂输出电压仅为350 V，为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出已知输电线路的总电阻为4 ，允许损失的功率为输送功率的5%，所需电压为220 V，求理想升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少【解析】“允许损失的功率为输送功率的5%”P损能求，“输电线路的总电阻为4 ”故能进一步求出线路中的电流I，求出输电电压，设升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2；降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4.画出如图所示的输电示意图允许损失的功率P损P总5%I2R升压变压器是理想变压器，故P总IU2又降压变压器的输入功率P3P总P损U3由、式，将U1350 V等代入，解出；由，将U4220 V等代入，解出.【答案】1812112人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此，需要把电能输送到远方若某电站的输送电压为U6 000 V，输送功率P500 kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4 800 kWh(即4 800度电)，试求：(1)输电效率和输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到原输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电？(结果保留二位有效数字)【解析】(1)输电效率100%60%由WI2Rt及PUI得：R28.8 .(2)若使输电损失的功率降到原输送功率的2%，则P损P2%10 kW，又P损IR，U1，联立解得输送电压为U12.7104 V.【答案】(1)60%28.8 (2)2.7104 V高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )