2019届高考物理一轮复习 课时作业52 变压器 电能的输送.doc

课时作业(五十二)变压器电能的输送 基础训练1(2018安徽安庆二测)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是()A原、副线圈匝数之比为91B原、副线圈匝数之比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为110答案：A解析：灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U0，说明原线圈输入电压为9U0，输出电压为U0，原、副线圈匝数之比为91，故A正确，B错误；根据公式，可得，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为19，故C、D错误2(2018河南三门峡月考)如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则()A用电器增加时，变压器输出电压增大B要提高用户的电压，滑片P应向上滑C用电器增加时，输电线的热损耗减少D用电器增加时，变压器的输入功率减小答案：B解析：由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故A错误；根据变压器原理可知输出电压U2U1，当滑片P向上滑时，n2增大，所以输出电压增大，故B正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故C错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故D错误3(2018河北定州中学周练)甲、乙两个完全相同的理想变压器接在电压恒定的交流电路中，如图所示已知两变压器负载电阻的阻值之比为R甲R乙21，设甲变压器原线圈两端的电压为U甲，副线圈上通过的电流为I甲；乙变压器原线圈两端电压为U乙，副线圈上通过的电流为I乙，则下列说法正确的是()AU甲U乙，I甲I乙 BU甲2U乙，I甲2I乙CU甲U乙，2I甲I乙 DU甲2U乙，I甲I乙答案：D解析：理想变压器接在电压恒定的交流电路中，两个变压器原线圈中的电流是相同的，甲、乙两个变压器完全相同，则I原n1I甲n2，I原n1I乙n2，因此I甲I乙，选项B、C错误；负载电阻的阻值之比为R甲R乙21，所以两个变压器的副线圈电压之比为21，根据原、副线圈电压比等于匝数之比，因此，故A错误，D正确4如图所示，理想变压器的原线圈接入电压为7 200 V的交变电压，r为输电线的等效电阻，且r5 ，用电器RL的规格为“220 V880 W”，已知该用电器正常工作，由此可知()A原、副线圈的匝数比为301B原线圈中的电流为4 AC电器RL换成规格为“220 V1 000 W”的用电器也可以正常工作D变压器的输入功率为880 W答案：A解析：由用电器RL正常工作，可得通过副线圈的电流I4 A，副线圈导线上的电压损失Ur45 V20 V，副线圈两端的电压U2220 V20 V240 V，因此原副线圈的匝数比为301，故A项正确；又P1P2U2I22404 W960 W，故D项错误；原线圈中的电流I10.13 A，B项错误；换成功率大的用电器后r分压变大，用电器电压小于220 V，故C项错误5(多选)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，已知原、副线圈的匝数比为，现给原线圈两端加瞬时值表达式为u1311sin 100t(V)的交变电压，负载电阻R440 k，I1、I2分别表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是()A副线圈两端电压的有效值为6 220 V，副线圈中电流的有效值为14.1 mAB副线圈两端电压的有效值为4 400 V，副线圈中电流的有效值为10.0 mACI1I2答案：BD解析：根据题意可知，原线圈两端交变电压的最大值为311 V，则其有效值为 V220 V，根据原、副线圈电压与匝数成正比，可知副线圈两端电压的有效值为4 400 V，再根据欧姆定律，可以求出副线圈中电流的有效值为 A10 mA，选项A错误，B正确；变压器的输入功率等于输出功率，即U1I1U2I2，可以判断I1I2，选项C错误，D正确6(2018河南中原名校联盟质检)(多选)如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，可以认为电压表V1示数不变输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻如果变压器上的能量损失忽略不计，当用户的用电器增加时，图中各表的示数变化的情况是()A电流表A1示数变大B电流表A2示数变小C电压表V2示数变大D电压表V3示数变小答案：AD解析：由于变压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的电阻减小了，输出功率变大了，所以原线圈的输入功率也要变大，因为输入电压不变，所以输入电流要变大，所以电流表A1的示数变大，A正确；当用电器增加时，相当于R的值减小，副线圈的总电阻减小，所以电流要变大，即电流表A2的示数变大，B错误；理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出电压不变，所以电压表V2的示数不变，C错误；由于副线圈的电流变大，电阻R0两端的电压变大，又因为电压表V2的示数不变，所以电压表V3的示数变小，D正确7(2018河北保定调研)(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为110，原线圈接通正弦交流电源，理想电压表V示数为22 V，理想电流表A1示数为5 A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表A2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，则下列说法正确的是()A熔断器的熔断电流应该大于0.5 AB原、副线圈的电流频率之比为110C若虚线框内接入电容器，电容器的耐压值至少是220 VD若虚线框内接入电动机且正常工作，可知电动机内阻为440 ，电流表A2示数为0.5 A答案：AC解析：根据，可知副线圈中电流为0.5 A，则选项A正确；原、副线圈的电流频率相等，选项B错误；根据，可知副线圈两端电压为220 V，最大值为220 V，选项C正确；电动机为非纯电阻电器，若电动机内阻为440 ，则副线圈电流小于0.5 A，选项D错误 能力提升8(多选)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为41，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是()A电压表的示数为55 VB原线圈中的输入功率等于副线圈中的输出功率C若将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表的示数变小D若滑动变阻器接入电路的阻值为30 ，则1 min内产生的热量为6 050 J答案：BC解析：原、副线圈的电压与匝数成正比，故副线圈两端的电压U255 V，由P入P出，即U1I1U2I2，B项正确；由有效值的定义知电压表的示数小于55 V，A项错误；将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的示数不变，副线圈中的电流变小，则电流表的示数变小，C项正确；由功率计算可知产生的热量为3 025 J，D项错误9(2018江西三校高三联考)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V)下列说法中正确的()At s时，电压表的示数为220 VBt s时，a、c两点间电压瞬时值为110 VC滑动变阻器滑片向上移，电压表的示数不变，电流表的示数减小D单刀双掷开关由a扳向b，电压表的示数不变，电流表的示数减小答案：C解析：原线圈两端电压有效值为220 V，由理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为 22 V，电压表测量的是有效值，故A错误；t s时，a、c两点间电压瞬时值为110 V，故B错误；滑动变阻器滑片向上移，接入电阻变大，副线圈两端电压由匝数比和输入电压决定，电压表的示数不变，电流表示数减小，C正确；单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以电压表和电流表的示数均变大，故D错误10(2018河南洛阳一模)(多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数比为n1n2.则下列说法正确的是()甲乙A交流电源的最大效率为50%B该交流电源电动势的瞬时值表达式为eEmsin 100t(V)C电流表的读数为D若R阻值增大，则变压器副线圈两端电压变大答案：CD解析：根据题述不能得出交流电源的最大效率，选项A错误；该交流电源的周期为0.04 s，该交流电源电动势的瞬时值表达式为eEmsin 50t(V)，选项B错误；设变压器输入端等效电阻为R1，则原线圈中电流为I1，输入电压为U1I1R1，副线圈输出电压为U2I2R，输出功率为P2IR，根据变压器功率关系可得IR，根据变压公式，U1U2n1n2，联立解得R1R，I2，选项C正确；若R阻值增大，副线圈输出电流减小，输出功率减小，导致原线圈输入电流减小，电源路端电压增大，原线圈输入电压增大，变压器副线圈两端电压增大，选项D正确11(2018河北张家口模拟)(多选)如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B T的水平匀强磁场中，线框面积S0.5 m2，线框电阻不计，线框平面与磁感线垂直，以此时刻为计时起点，线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是()A图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B线框中交变电压的表达式为e500sin 200t(V)C变压器原、副线圈匝数之比为5011D允许变压器输出的最大功率为5 000 W答案：BD解析：题图示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A错误；产生的交流电的最大值EmNBS500 V，从图示位置计时，电动势的瞬时值表达式e500sin 200t(V)，B正确；变压器原、副线圈的匝数比，C错误；变压器允许输出的最大功率PU1I1max50010 W5 000 W，D正确12图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的uabt图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.甲乙(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案：(1)uab400sin 200t V(2)0.28 A(3)解析：(1)由题图乙知200 rad/s，电压瞬时值uab400sin 200t V.(2)电压有效值U1200 V，理想变压器P1P280 W，原线圈中的电流I1，解得I10.28 A.(3)设ab间匝数为n1，则，同理.由题意知，解得，代入数据得.