高考一轮物理复习人教版课时训练交变电流传感器变压器电能的输送 6页

‎2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练 第十章 交变电流 传感器 第二讲 变压器 电能的输送 ‎（本卷共12小题全部为选择题，共120分）‎ ‎1．图10－2－19为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是(　　)‎ 图10－2－19‎ A．P1>P2 B．P2＝P3‎ C．U2>U3 D．U2＝U3‎ 解析：由变压器原理知，P1＝P2＝P3＋ΔP＝P4＋ΔP，U2＝U3＋ΔU，选C.‎ 答案：C ‎2．(2010·天津理综，7)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图10－2－20所示．当开关S闭合后(　　)‎ 图10－2－20‎ A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V1示数不变，V1与V2示数的比值不变 解析：交流电源的电压有效值不变，即V1示数不变，因＝，故V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，D对．S闭合使负载总电阻减小，I2＝，所以I2增大．因＝，所以A1示数增大，A1与A2示数比值不变，A对．‎ 答案：AD ‎3．如图10－2－21所示，一理想变压器原副线圈匝数比为n1∶n2＝4∶1，原线圈ab间接一电压为u＝220sin 100πt(V)的交流电源，灯泡L标有“36 V　18 W”，当滑动变阻器R的滑片处在某位置时，电流表示数为‎0.25 A，灯泡L刚好正常发光，则(　　)‎ 图10－2－21‎ A．滑动变阻器R消耗的功率为36 W B．定值电阻R0的电阻值为19 Ω C．流过灯泡L的交变电流频率为25 Hz D．将滑动变阻器R的滑片向上滑时，灯泡L的亮度变暗 解析：本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识．根据电流表示数和原副线圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为‎1 A，灯泡正常发光可知，灯泡所在支路电流为‎0.5 A，故滑动变阻器所在支路电流为‎0.5 A，电压为36 V，根据P＝UI可知滑动变阻器消耗的功率为18 W，故A错；根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电压的有效值为55 V，则R0两端电压为19 V，R0的电阻为19 Ω，故B正确；原副线圈电流的频率应相同为50 Hz，故C错误；滑动变阻器滑片向上滑，阻值增大，则并联电阻的阻值变大，并联电路两端电压变大，灯泡将变亮，故D错误，此题为中等难度题．‎ 图10－2－22‎ 答案：B ‎4. 如图10－2－22所示为远距离高压输电的示意图．关于远距 离输电，下列表述正确的是(　　)‎ A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损 ‎ 失 B．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的 C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电 能损失越小 D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 解析：根据P＝I2R可知，在电流I一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R＝ρ，所以增大输电线横截面积S有利于减少输电过程中的电能损失，A对；由公式P＝I2R可得，若设输送的电功率为P′，则P＝R，可见，在输送电压U一定时，输送的电功率P′越大，输电过程中的电能损失越大，C错误．‎ 图10－2－23‎ 答案：ABD ‎5. 如图10－2－23所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压 保持恒定．则当开关S合上时，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表的示数变小 B．原线圈的电流增大 C．流过R1的电流不变 D．变压器的输入功率减小 解析：本题考查交流电．由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路两端电压不变，选项A错误，B正确；由于R1两端电压不变，由部分电路欧姆定律可知，通过R1的电流不变，选项C正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，输出电压不变，电流增加，输出功率增加，选项D错误．‎ 答案：BC 图10－2－24‎ ‎6. (2010·东北三省四市联考)如图10－2－24，一理想自耦变压器的原线 圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，‎ 触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是(　　)‎ A．若通过电路中A、C两处的电流分别为IA、IC则IA>IC B．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大 C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大 D．若在使电阻R增大的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大 解析：自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器．通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换．原、副线圈两端电压与其匝数成正比．理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向A端滑动，电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确．‎ 答案：B ‎7．“5·‎12”‎汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是‎400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是(　　)‎ 型　号 AED6500S 最大输出功率 ‎60 kW 输出电压范围 ‎220 V～300 V A.输电线路中的电流为‎20 A B．输电线路损失的电功率为8 000 W C．发电机实际输出电压是300 V D．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V 解析：I线＝I0＝＝ A＝‎200 A；线路损失功率P线＝IR线＝8 000 W，线路两端电压U＝I线R线＝40 V，所以发电机输出电压为260 V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 V.‎ 答案：B ‎8．如图10－2－25甲所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个55 Ω的电阻(图中未画出)，则(　　)‎ 图10－2－25‎ A．该交流电的电压瞬时值表达式为u＝220sin(25πt)V B．该交流电的频率为25 Hz C．流过电阻的电流接近于‎4 A D．电阻消耗的功率接近于220 W 解析：由题中图乙可知正弦交流电的周期T＝0.04 s，则f＝＝25 Hz，ω＝2πf＝50π rad/s，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝220sin(50πt)V，A错误，B正确；从题图甲中可以看出，自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的，故副线圈两端的电压约为110 V，流过电阻的电流约为‎2 A，C项错误；电阻消耗的功率P＝U2I2＝220 W，D项正确．‎ 答案：BD 图10－2－26‎ ‎9. (2010·海南卷，9)如图10－2－26所示，一理想变压器原副线圈 匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路 中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列 结论正确的是(　　)‎ A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半 C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 解析：‎ 本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解．因为电压表的读数为6 V，则变压器的输出电压的有效值为6 V，由＝，故U1＝4U2＝24 V，所以输入电压的最大值为Um＝U1＝24 V，所以选项A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2＝可知，电流表示数增大，所以选项B不对；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，则I2＝，电流变小，故P1＝P2＝U2I2，所以输入功率也减小，所以选项C错；若负载电阻R不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I2＝则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P2＝U2I2变为原来的4倍，所以选项D正确．‎ 答案：AD ‎10．(2011·临沂模拟)随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是(　　)‎ A．输电线上损耗的功率为 B．输电线上损耗的功率为 C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率 解析：设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率ΔP＝P－P0，ΔP＝I2R＝，A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误．‎ 答案：C ‎11．如图10－2－27所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V　6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图10－2－28所示的交变电压，则以下说法中不正确的是(　　)‎ ‎　 　 　图10－2－27 　　　　　图10－2－28‎ A．电流表的示数为‎2 A B．电压表的示数为27 V C．副线圈两端接入耐压值为9 V的电容器恰能正常工作 D．变压器副线圈中交变电流的频率为50 Hz 解析：副线圈两端电压有效值是9 V，三只规格均为“9 V　6 W”‎ 的相同灯泡并联，电流表的示数为‎2 A，A正确；电压表示数为有效值27 V，B错；副线圈两端电压最大值是9 V，副线圈两端接入耐压值为9 V的电容器不能正常工作，C错；交变电流的周期是0.02 s，变压器副线圈中交变电流的频率为50 Hz，D正确．‎ 答案：BC 图10－2－29‎ ‎12.一个探究性学习小组利用示波器，绘制出了一个原、副线圈 匝数比为2∶1的理想变压器的副线圈两端输出电压u随时间t变化的图象，如图10－2－29所示(图线为正弦曲线)．则下列说法正确的是(　　)‎ A．该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝‎ ‎20sin(100πt)V B．接在副线圈两端的交流电压表的示数为7.1 V C．该变压器原线圈输入频率为50 Hz D．接在副线圈两端的阻值为20 Ω的白炽灯消耗的功率为2.5 W 解析：由图象知该交变电压的最大值为10 V，周期为4×10－2 s，其角速度ω＝ rad/s，则原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝20sin(50πt)V，A项错误；交流电压表的示数为有效值，U＝ V≈7.1 V，B项正确；该交变电压的频率f＝＝25 Hz，变压器不改变交变电流的频率，C项错误；计算白炽灯的功率要用有效值，P＝＝2.5 W，D项正确．‎ 答案：BD