【物理】2020届一轮复习人教版变压器远距离输电作业 9页

‎2020届一轮复习人教版 变压器远距离输电 作业 ‎1.(2018·如皋市调研)某理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶3，原线圈接在1.5V的干电池上，如图14所示，则副线圈两端电压为(　　)‎ 图14‎ A.0 B.0.5V C.1.5V D.4.5V 答案　A 解析　根据题意可知，原线圈接直流电，变压器不能工作，所以副线圈的输出电压为0，故A正确，B、C、D错误.‎ ‎2.(多选)(2018·南京市三模)如图15甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势随时间变化的图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，灯泡上标有“220V　22W”字样，则(　　)‎ 图15‎ A.t＝0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B.灯泡中的电流方向每秒钟改变100次 C.灯泡正常发光 D.电流表示数为A 答案　BC ‎3.(2018·南京市、盐城市一模)变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图16所示是理想降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为n1和n2‎ ‎.下列说法中正确的是(　　)‎ 图16‎ A.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线粗 B.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线细 C.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线粗 D.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线细 答案　B 解析　由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即n1＞n2，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确.‎ ‎4.(2018·扬州市一模)如图17所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u＝U0sinωt的交流电源两端.电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表.现使滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，下列说法正确的是(　　)‎ 图17‎ A.电压表V1与V2示数的比值将变大 B.电流表A1与A2示数的比值将变小 C.电压表V1与电流表A1示数的比值变大 D.电压表V2与电流表A2示数的比值变小 答案　C 解析　原、副线圈电压之比即电压表V1与V2示数之比一定等于原、副线圈匝数的比值，故两电压表示数的比值不变，故A错误；原、副线圈电流之比即电流表A1与A2示数之比一定等于原、副线圈匝数比的反比，故两电流表示数的比值不变，故B错误；滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知A2示数减小，故A1示数减小，由于U1不变，故电压表V1与电流表A1示数的比值变大，故C正确；同理，电压表V2与电流表A2示数的比值变大，故D错误.‎ ‎5.(2018·南京师大附中5月模拟)如图18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d 两端加上如图乙所示的交变电压.下列说法正确的是(　　)‎ 图18‎ A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V B.当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为4.4A C.当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz D.当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小 答案　B 解析　由题图乙可知，交变电压的最大值为Em＝311V，周期为T＝2×10－2s，频率为f＝＝50Hz，有效值为U1＝＝V≈220V，当单刀双掷开关与a连接时，根据电压与匝数成正比，＝＝，则副线圈的电压为U2＝22V，A错误；当单刀双掷开关与b连接时，＝，副线圈电压为U2′＝44V，所以副线圈电流为I2＝4.4A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为4.4A，B正确；变压器不会改变交变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，C错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，D错误.‎ ‎1.(多选)(2018·东台创新学校月考)理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是(　　)‎ A.每匝线圈中磁通量的变化率 B.交变电流的频率 C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势 答案　ABC 解析　理想变压器的原线圈的磁通量的变化率与副线圈中磁通量变化率相同，故A正确；变压器不改变交流电的频率，即频率相同，故B正确；理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻，二是没有漏磁现象，所以原、副线圈的功率相等，故C正确；原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势由输入电压和匝数比决定，故D错误.‎ ‎2.(2018·江苏省高考压轴卷)如图1所示，半径为L＝1m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好.今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面向下、磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中.从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，接到匝数比为n1∶n2＝1∶4的理想变压器原线圈两端.则接在副线圈两端的理想交流电压表的示数为(　　)‎ 图1‎ A.40VB.20VC.80VD.0‎ 答案　D 解析　由于Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想交流电压表的示数为零，选项D正确.‎ ‎3.(2019·扬州中学月考)如图2是远距离输电的示意图，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A.a是升压变压器，b是降压变压器 B.a是降压变压器，b是升压变压器 C.a的输出电压等于b的输入电压 D.a的输出电压等于输电线上损失的电压 答案　A 解析　因能量损失与输送电压的平方成反比，故为了减小电路能量损耗，要用高压送电，到用户要进行降压，故a为升压变压器，b是降压变压器，故A正确，B错误；因输电线有电阻，会有电压损失，故a的输出电压减去输电线上损失的电压等于b的输入电压，故C、D错误.‎ ‎4.(多选)(2018·苏州市期初调研)如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡L的额定功率为22W.闭合开关后，灯泡恰能正常发光.电表均为理想电表，则(　　)‎ 图3‎ A.原线圈输入电压的瞬时值表达式为 u＝220sin100πt (V)‎ B.灯泡的额定电压为110V C.副线圈输出交流电的频率为100Hz D.电压表读数为220V，电流表读数为0.2A 答案　AB 解析　由题图乙可知：交流电的周期T＝0.02s，角速度ω＝＝100πrad/s，则原线圈输入电压的瞬时值表达式：u＝220sin100πt (V)，故A正确；原线圈电压的有效值：U1＝V＝220V，根据理想变压器电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压：U2＝＝110V，故B正确；周期T＝0.02s，频率为：f＝＝50Hz，变压器不改变交流电的频率，所以副线圈输出交流电的频率为50Hz，故C错误；原线圈电压有效值为220V，则电压表的读数为220V，副线圈电流：I2＝＝0.2A，根据理想变压器电流与匝数成反比得：I1＝＝0.1A，即电流表读数为0.1A，故D错误.‎ ‎5.(2018·东台创新学校月考)如图4所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A.I1和I2表示电流的瞬时值 B.U1和U2表示电压的最大值 C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小 答案　C 解析　I1和I2表示电流的有效值，A错误；U1和U2表示电压的有效值，B错误；输出电压U2‎ 只与输入电压和匝数有关，所以U2不变，滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，那么副线圈的电流I2变大，因此原线圈的电流I1也变大，故C正确，D错误.‎ ‎6.(2018·泰州中学开学考)如图5所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时(　　)‎ 图5‎ A.灯L变亮 B.各个电表读数均变大 C.因为U1不变，所以P1不变 D.P1变大，且始终有P1＝P2‎ 答案　D 解析　理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈匝数比决定，输入电压和匝数比不变，所以输出电压也不会变，输入功率和输出功率始终相等，当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以总电路的电流会变大，消耗的功率将变大，故P1变大，R0上的电压变大，所以灯L的电压变小，电压表的示数变小，所以灯L变暗，由于总的电流变大，灯L的电流变小，所以电流表的示数将变大，所以A、B、C错误，D正确.‎ ‎7.(多选)(2018·江苏省高考压轴卷)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44∶5，b是原线圈的抽头，且恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R＝25Ω，电表均为理想交流电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A.当S与a连接，t＝1×10－2s时，电流表的示数为0‎ B.当S与a连接，t＝1.5×10－2s时，电压表示数为50V C.将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100W D.将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次 答案　CD ‎8.(2018·前黄中学检测)如图7甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则(　　)‎ 图7‎ A.发电机产生的交流电的频率是100Hz B.降压变压器输出的电压有效值是340V C.输电线的电流仅由输送功率决定 D.仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小 答案　D 解析　由题图乙可知交流电的周期T＝0.02s，则频率f＝＝50Hz，变压器不改变交流电的周期与频率，则A错误.由题图乙可知Um＝340V，有效值U有效＝<340V，则B错误.输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，则C错误.当仅增加升压变压器的副线圈匝数时，则输电电压增大，由P＝UI可知，输电电流减小，再由P损＝I2R可知输电线上损失的功率减小，则D正确.‎ ‎9.(多选)(2018·江苏一模)一自耦变压器如图8所示，其a、b端接到一电压不变的交变电源两端，在c、d间接有一定值电阻R1和热敏电阻Rt.已知温度升高时Rt的阻值变小.电压表均可视为理想交流电表，输电导线的电阻均可忽略不计.则下列说法中正确的是(　　)‎ 图8‎ A.保持滑动触头位置不变，当温度升高时三个电表的示数均变小 B.保持滑动触头位置不变，当温度升高时V1、V2的示数不变而V3的示数变小 C.保持温度不变，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中三个电表的示数均减小 D.保持温度不变，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中V1示数不变而V2、V3示数均减小 答案　BD 解析　电压表V1测量的是输入电压的有效值，不会随外界条件的变化而变化，保持滑动触头位置不变，根据变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，知电压表V2的示数不变，当温度升高时Rt的阻值变小，根据串并联电路的特点可知，V3‎ 示数减小，故A错误，B正确；保持温度不变，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，由于输入电压不变，故V1不变，副线圈的匝数减小，副线圈两端的电压减小，在副线圈中根据电路的串并联特点可知V2、V3示数均减小，故C错误，D正确.‎ ‎10.(多选)普通交流电流表和交流电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要通过互感器来连接，现在在图9高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1∶200和200∶1，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表的读数为11V，电流表的读数为1A，则(　　)‎ 图9‎ A.甲电表是电压表，乙电表是电流表 B.甲电表是电流表，乙电表是电压表 C.图示高压输送电路输电线的总电阻是11Ω D.图示高压输送电路输入的总功率为440kW 答案　BD ‎11.(多选)(2017·苏锡常镇四市调研)如图10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8倍时，两灯泡均能正常发光.则(　　)‎ 图10‎ A.原、副线圈匝数之比为7∶1‎ B.原、副线圈匝数之比为8∶1‎ C.此时a和b的电功率之比为1∶1‎ D.此时a和b的电功率之比为1∶7‎ 答案　AD 解析　灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U额，则说明原线圈两端电压为7U额，副线圈两端电压为U额，则可知，原、副线圈匝数之比为7∶1，故A正确，B错误；根据公式＝可得原、副线圈电流之比为1∶7，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得a、b的电功率之比为1∶7，故C错误，D正确.‎ ‎12.(2018·南京市学情调研)如图11甲、乙电路输入交变电流的电压u相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n1和n2，若要求甲、乙电路中的电流i相同，则n1、n2、‎ R1、R2应满足的关系是(　　)‎ 图11‎ A.n1R1＝n2R2 B.n2R1＝n1R2‎ C.n12R1＝n22R2 D.n22R1＝n12R2‎ 答案　D ‎13.(多选)(2018·泰州中学模拟)如图12所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态.当S闭合后，所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是(　　)‎ 图12‎ A.灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等 B.灯泡L2两端的电压变小 C.灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变 D.变压器原线圈的输入功率不变 答案　AB 解析　因为是降压变压器，n1>n2，根据I1n1＝I2n2可知I1