2020版高考物理一轮复习 分层规范快练36 变压器 远距离输电 新人教版.doc

分层规范快练(三十六)变压器远距离输电 双基过关练1人教版选修32P50第3题改编从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110 V和11 kV两种电压输电两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为()A100：1B1：100C1：10 D10：1解析：由题意知输电线上的电流I，则输电线的总电阻造成的电压损失UIr故，故选A.答案：A2(多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大解析：对于理想变压器U2U1，U1不变则U2不变，与调节P无关，故B正确又ULU2，所以灯的亮度不变，A错P向上滑动时RP减小，则R总减小，P出增大，P入P出U1I1，所以I1增大，可知C错误，D正确答案：BD3如图所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V以上的电压，火花塞中产生火花下列说法中正确的是()A变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析：汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误故选A.答案：A4如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2和R3均为定值电阻，V1和V2为理想电压表，A1和A2为理想电流表开关S闭合时，V1和V2读数分别为U1和U2；A1和A2的读数分别为I1和I2.若交流电源电压不变，现断开S，下列推断中正确的是()AU2可能变小、I2一定变小BU2一定不变、I2一定变小CI1一定变小、I2可能变大DI1可能变大、I2可能变大解析：交流电源电压不变，U1数值不变，根据变压器变压公式可知，副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关现断开S，U2不变，副线圈所接电路的等效电阻增大，电流表A2的读数I2变小，选项A错误，B正确；变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小，I1变小，选项C、D错误答案：B5.某单位一小型交流发电机由匝数为50，面积为S0.5 m2的矩形闭合导线框组成，线框可绕垂直于匀强磁场的轴OO以角速度200 rad/s匀速转动，磁场的磁感应强度大小为B T，线框电阻不计发电机正常工作时，从线框经过中性面开始计时，产生的交流电经一理想变压器给一个小灯泡供电，如图所示，发电机没有画出小灯泡上标有“220 V60 W”字样，且灯泡正常发光，图中电压表为理想交流电表，则下列说法不正确的是()A变压器输入电压的瞬时值为u500sin200t (V)B电压表的示数为500 VC变压器原、副线圈匝数比为2511D线框在中性面位置时穿过线框的磁通量为零解析：发电机输出电压最大值UmnBS500 V，变压器输入电压的瞬时值为u500sin200t (V)，A正确；变压器输入电压的有效值为U1500 V，输出电压的有效值为U2220 V，根据变压比公式有，B、C正确；线框在中性面位置时穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，D错误答案：D6(多选)如图所示为远距离输电线路的示意图，升压变压器原线圈电压U1不变，则下列叙述正确的是()A输电线上的电流与用户消耗的功率无关B升压变压器副线圈电压U2与输电线上电流大小无关C当用户用电器数量增多时，输电线上发热量增大D当用户用电器数量减少时，降压变压器副线圈电压U4减小解析：输电线上的电流与用户消耗的功率有关，用户消耗的功率增大，输电线上的电流增大，选项A错误；根据可得，升压变压器副线圈电压U2与输电线上电流大小无关，选项B正确；当用户用电器数量增多时，功率增大，输电线上电流增大，输电线发热量增大，选项C正确；当用户用电器数量减少时，输电线上电流变小，输电线上的电压降变小，降压变压器原、副线圈电压U3、U4都增大，选项D错误答案：BC72019广东惠州模拟在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器，如图所示当漏电保护器的e、f两端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通；当e、f两端一旦有电压时，脱扣开关会立即自动断开，以起到保护作用关于这个电路的工作原理，下列说法中正确的是()A当站在绝缘物上的人双手分别接触b和d线时，脱扣开关会自动断开B当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开C当火线和零线之间电压太高时，脱扣开关会自动断开D当站在地面上的人触及b线时，脱扣开关会自动断开解析：火线中的电流与零线中的电流相等时，则说明没有漏电，e、f间无感应电动势，脱扣开关不会断开，当两电流突然不相等时，e、f间产生感应电动势，该开关就会断开当站在绝缘物上的人双手分别接触b和d线时，人相当于一个用电器，火线与零线的电流同时增大，脱扣开关不会自动断开，选项A错误；当电路中的电流超过一定值时或者电压太高时，只要火线与零线中的电流相等，脱扣开关就不会自动断开，选项B、C错误；当站在地面上的人触及b线时，有一部分的电流会通过人体流入大地，火线和零线中的电流不相等，发生漏电现象，则脱扣开关会自动断开，选项D正确答案：D8.2019山西太原模拟(多选)某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图所示当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n21 000匝，当用该表测50 Hz的交流电时，下列说法正确的是()A电流表G中通过的是交流电B若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 AC若导线中通过的是10 A的矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mAD若用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小解析：图中导线与线圈构成变压器，变压器只改变交流电的电压，不改变交流电的频率，电流表G中通过的仍是交流电，A正确；根据，I1I20.05 A50 A，B正确；若导线中通过的是10 A的矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变的阶段，电流大小不变，副线圈中无感应电流，则G中通过的电流小于10 mA，C错误；根据有效值的计算和变压器原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D错误答案：AB9如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n25：1，其原线圈接一交流电源，电压u220sin100t (V)，副线圈接一电动机，电阻为11 .若电流表A2示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计，则()A交流电的频率为100 HzB电动机输出功率为33 WC电流表A1示数为5 AD变压器原线圈的输入功率为33 W解析：由1002f，解得f50 Hz，A错误；由解得副线圈两端的电压U244 V，电动机的输出功率P出U2I2IR33 W，B正确；由，解得I10.2 A，C错误；变压器原线圈的输入功率PU1I12200.2 W44 W，D错误答案：B10如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P08.8104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电输送电压为u1 100sin200t V，输电导线的总电阻为r5 ，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法正确的是()A输电线上的电流为220 AB降压变压器原、副线圈匝数比C用电器的额定功率P5.6104 WD用电器上的交流电的频率是50 Hz解析：由交流电瞬时值表达式u1 100sin200t V，可得交流电频率为100 Hz，电压有效值为U21 100 V，输电线上的电流I80 A，故A错误；降压变压器的输入电压U3U2Ir700 V，降压变压器原、副线圈匝数比，故B错误；用电器的额定功率PP0I2r5.6104 W，故C正确；变压器不改变交流电的频率，所以用电器上的交流电的频率是100 Hz，故D错误答案：C技能提升练112019领航高考冲刺卷(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡，若四个灯泡恰好都能正常发光，则下列说法正确的是()AU1：U23：4BU1：U24：3C若将L1短路，则副线圈的三个灯泡仍然正常发光D若将L2短路，则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的倍解析：设灯泡的额定电压为U，额定电流为I，则副线圈电压为3U，电流为I，原线圈的灯泡正常发光，电流也为I，所以原、副线圈的匝数比为1：1，原线圈两端电压为3U，所以U1：U24：3，选项A错误、B正确；若将L1短路，则原线圈的电压增大，则副线圈两端电压也增大，三个灯泡不能正常发光，选项C错误；若将L2短路，设副线圈的电流为I，原线圈的电流也为I，因此2IRIRU14U，则IRU，即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的，选项D正确答案：BD12如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n22：1，电压表和电流表均为理想电表，二极管为理想二极管，灯泡电阻R55 ，原线圈两端加如图乙所示的电压，下列说法正确的是()A电流表的读数为 AB电压表的读数为110 VC灯泡L的功率为440 WD副线圈两端电压为110 V解析：根据图乙可得原线圈两端电压的有效值为U1220 V，根据公式可得副线圈两端电压的有效值为110 V，D错误；因为二极管为理想二极管，所以二极管正向导通时的电流为I2 A2 A，设电流表的示数为I，则有I2RTIR，得I A，A正确；电压表的示数为UIR55 V，B错误；灯泡L的功率为PI2R110 W，C错误答案：A13某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为n1：n210：1，电阻R22 .下列说法正确的是()A通过R的交流电的频率为100 HzB电流表A2的示数为 AC此时变压器的输入功率为22 WD将P沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小解析：由图乙可知，该交流电的周期为T0.02 s，其频率为f Hz50 Hz，故A项错误；由题图得知输入电压的最大值为Um220 V，所以有效值为U220 V，则副线圈两端的电压为UU220 V22 V，所以通过电阻的电流(即为电流表A2的示数)为I1 A，故B项错误；变压器的输出功率为PUI22 V1 A22 W，理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有PP22 W，故C项正确；将P沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表A1的示数将变大，故D项错误答案：C142019重庆七校模拟如图所示，有一矩形线框的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在一磁感应强度大小为B、方向水平的匀强磁场中以角速度匀速转动，从图示位置开始计时，矩形线框通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，电表均为理想电表，下列判断正确的是()A矩形线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsintB线框在图示位置时产生的感应电动势最大，通过的磁通量也最大C当P位置不动、R减小时，电压表的示数增大D当P位置向上移动、R不变时，电流表的示数增大解析：因为线框在图示位置时产生的感应电动势最大，所以从该位置开始计时，矩形线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScost，选项A错误；线框在图示位置时产生的感应电动势最大，通过的磁通量为零，选项B错误；因电压表的示数为电动势的有效值，与P的位置、R的阻值大小无关，故电动势不变，电压表的示数不变，选项C错误；根据理想变压器变压规律，可知副线圈的输出电压U2U1，当P位置向上移动、R不变时，因n1减小，U2会增大，输出电流和输出功率均增大，由理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率增大，输入电流增大，电流表的示数增大，选项D正确答案：D