2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后集訓(xùn)28變壓器電能的輸送含解析

1、課后限時(shí)集訓(xùn)(二十八)(時(shí)間：40分鐘)1(2020北京高考)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u220sin 100t(v)的交流電源上，副線圈接有r55 的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為41，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()a原線圈的輸入功率為220 wb電流表的讀數(shù)為1 ac電壓表的讀數(shù)為55 vd通過電阻r的交變電流的頻率是100 hzc理想變壓器原線圈所接電源電壓有效值為u1220 v，由變壓器的變壓原理有，又n1n241，解得u255 v，則電壓表的示數(shù)為55 v，c正確；由歐姆定律得，副線圈的電流為i2 a1 a，則副線圈的輸出功率為p2u2i2551 w55 w，

2、又變壓器的輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率等于55 w，a錯誤；由p1u1i1得i1 a0.25 a，則電流表的示數(shù)為0.25 a，b錯誤；由交流電壓的表達(dá)式可知，該交流電的頻率為50 hz，而變壓器不能改變交流電的頻率，故流過定值電阻r的交變電流的頻率為50 hz，d錯誤。2一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1001，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，p為滑動變阻器的觸頭。則下列說法正確的是()甲乙a副線圈輸出電壓的頻率為50 hzb副線圈輸出電壓的有效值為3.1 vcp向左移動時(shí)，原、副線圈的電流比減小dp向左移動時(shí)，變壓器的輸出功率增加a周期t2102

3、s，頻率f50 hz，a正確；原線圈輸入電壓的有效值為 v220 v，所以，副線圈輸出電壓的有效值為 v2.2 v，b錯誤；根據(jù)u1i1u2i2，所以不變，c錯誤；變壓器的輸出功率p2，p向左移動時(shí)，電阻變大，變壓器的輸出功率減小，d錯。3.一臺交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓表達(dá)式為u11 000sin 100t(v)，通過匝數(shù)比為41的理想降壓變壓器給若干盞“220 v60 w”的燈泡供電，如圖所示。輸電線總電阻r10 ，其他電阻不計(jì)，為了保證燈泡正常發(fā)光，接入電路的燈泡數(shù)量為()a44b176 c195d783b設(shè)接入燈泡的數(shù)量為n，每盞燈的額定電流為i a a，流過原、副線圈的電流分別為ni和ni

4、，燈泡的額定電壓為u，原線圈兩端的電壓為u原4u880 v，發(fā)電機(jī)輸出的電壓有效值u11 000 v，輸電線損耗電壓u損u1u原(1 000880) v120 v，由u損nir120 v，解得n176，選項(xiàng)b正確，a、c、d錯誤。4(2020浙江7月卷t11)如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率p100 kw，發(fā)電機(jī)的電壓u1250 v，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻r線8 ，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為u4220 v。已知輸電線上損失的功率p線5 kw，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()a發(fā)電機(jī)輸出的電流i140 ab輸電線上的電流i線625 ac降壓變壓器的匝數(shù)

5、比n3n419011d用戶得到的電流i4455 ac發(fā)電機(jī)輸出的電流i1 a400 a，選項(xiàng)a錯誤；輸電線上的電流i線 a25 a，選項(xiàng)b錯誤；升壓變壓器的副線圈輸出電壓u2 v4103 v，輸電線損耗電壓ui線r258 v200 v，降壓變壓器的原線圈電壓u3u2u3 800 v，故降壓變壓器的匝數(shù)比，選項(xiàng)c正確；降壓變壓器的副線圈的輸出功率p4p3pp線95 kw，故用戶得到的電流i4 a431.8 a，選項(xiàng)d錯誤。5(多選)在如圖甲所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為201，圖中電表均為理想交流電表，r為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，l1和l2是兩個完全相同的燈泡

6、。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()甲乙a交流電的頻率為50 hzb電壓表的示數(shù)為22 vc當(dāng)照射r的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大d若l1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會變大ac由圖乙知，交流電的周期為t2102 s，頻率f50 hz，選項(xiàng)a正確；由得，u2u1220 v11 v，選項(xiàng)b錯誤；照射r的光增強(qiáng)時(shí)，r的阻值減小，由閉合電路歐姆定律知，通過副線圈的電流變大，由知，通過原線圈的電流變大，故電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)c正確；由u2u1知，l1的燈絲燒斷后，u2不變，故電壓表的示數(shù)不變，選項(xiàng)d錯誤。6.(多選)某50 hz的鉗形電流表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從

7、環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n21 000 匝，當(dāng)用該表測50 hz交流電時(shí)()a電流表g中通過的是交變電流b若g中通過的電流為50 ma，則導(dǎo)線中的被測電流為50 ac若導(dǎo)線中通過的是10 a矩形脈沖交流電，g中通過的電流是10 mad當(dāng)用該表測量400 hz的電流時(shí)，測量值比真實(shí)值偏小ab變壓器只改變交流電電壓，不改變交流電的頻率，電流表g中通過的仍是交變電流，a正確；根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比：，i1i20.05 a50 a，b正確；若導(dǎo)線中通過的是10 a矩形脈沖交流電，當(dāng)電流方向不發(fā)生改變時(shí)，電流大小不

8、變，副線圈中無感應(yīng)電流，c錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和變壓器互感原理，改變交流電的頻率，不影響測量值的準(zhǔn)確性，d錯誤。7.(多選)國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè)，擬新建智能變電站1 400座。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u220sin 100t(v)，電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是()a輸入電壓有效值為200 v，電流頻率為50 hzbs打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時(shí)，兩電壓表示數(shù)都增大cs打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時(shí)，兩電流表的示數(shù)都減小d若變阻器的滑片不動，s由a打到b處，電壓表v2和電流表a1的示數(shù)都減小ad根據(jù)

9、瞬時(shí)值表達(dá)式知，輸入電壓的最大值是u1m200 v，輸入電壓的有效值u1 v200 v，角速度100 rad/s，所以f hz50 hz，故a正確；s打到a處，當(dāng)變阻器滑片向下滑動時(shí)，變壓器的輸入電壓不變，原、副線圈的匝數(shù)比不變，電壓表v1示數(shù)不變，電壓表v2示數(shù)不變，故b錯誤；s打到a處，滑片向下滑動，變阻器電阻變小，副線圈電流增大，輸出功率增大，輸入功率增大，輸入電壓不變，所以電流表a1示數(shù)增大，故c錯誤；若變阻器滑片不動，s由a打到b處，副線圈電壓變小，輸出功率、輸入功率都減小，由p1u1i1知，原線圈電流減小，即電壓表v2和電流表a1示數(shù)都減小，故d正確。8.如圖所示，理想變壓器原、副

10、線圈的匝數(shù)比為n1n2101，a、b兩點(diǎn)間的電壓為u220 sin 100t(v)，r為可變電阻，p為用鉛銻合金制成的保險(xiǎn)絲，其電阻可忽略不計(jì)，熔斷電流為2 a。為使保險(xiǎn)絲不熔斷，可變電阻r連入電路的最小阻值應(yīng)大于()a b1.1 c11 d11 b由a、b兩點(diǎn)間的電壓為u220sin 100t(v)，可知變壓器原線圈輸入電壓u1220 v，根據(jù)變壓器變壓公式可得變壓器輸出電壓u2 u122 v，保險(xiǎn)絲熔斷電流為2 a，原線圈中電流為i12 a時(shí)，由u1i1u2i2可得副線圈中電流為i220 a，此時(shí)保險(xiǎn)絲會熔斷。為保證保險(xiǎn)絲不熔斷，由歐姆定律可得可變電阻r連入電路的最小阻值應(yīng)大于1.1 ，選

11、項(xiàng)b正確。9如圖所示，某小型水電站的發(fā)電機(jī)輸出電壓為220 v，正常情況下輸出的總功率p08.8104 w，為了減少遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能損失，往往采用高壓輸電。輸送電壓為u1 100sin 200t (v)，輸電導(dǎo)線的總電阻為r5 ，現(xiàn)要使額定電壓為220 v的用電器正常工作，下列說法正確的是()a輸電線上的電流為220 ab降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比c用電器的額定功率p5.6104 wd用電器上的交流電的頻率是50 hzc由交流電瞬時(shí)值表達(dá)式u1 100sin 200t (v)，可得交流電頻率為100 hz，電壓有效值為u21 100 v，輸電線上的電流i80 a，故a錯誤；降壓變壓器的輸

12、入電壓u3u2ir700 v，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比，故b錯誤；用電器的額定功率pp0i2r5.6104 w，故c正確；變壓器不改變交流電的頻率，所以用電器上的交流電的頻率是100 hz，故d錯誤。10(2020山東高考t5)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2223，輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡l的電阻恒為15 ，額定電壓為24 v。定值電阻r110 、r25 ，滑動變阻器r的最大阻值為10 。為使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為()圖甲圖乙a1 b5 c6 d8 a由圖乙可知理想變壓器輸入電壓u1220 v，應(yīng)用理想變壓器變壓公式，可得副

13、線圈輸出電壓u230 v。燈泡正常工作時(shí)，燈泡兩端電壓為ul24 v，電流il1.6 a。設(shè)r1兩端電壓為u，由u2ulu，可得u6 v。由il，解得r1 ，選項(xiàng)a正確。11(多選)(2021重慶新高考適應(yīng)性考試)如圖(1)、(2)所示，理想變壓器對電器供電，其輸入電壓u27 000sin 100t(v)，電器rl與rl的參數(shù)分別為“220 v/1 100 w”“220 v/440 w”，輸電線的總電阻r2 。若兩圖中電器都能正常工作，則()圖(1)圖(2)a圖(1)中電阻r的功率為50 wb圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了440 wc圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n1n

14、22 70023d圖(2)中原副線圈匝數(shù)比n1n21 50013ac根據(jù)pui可得通過燈泡l的電流為il a5 a，電阻r的功率為prir522 w50 w，故a正確；圖(1)變壓器輸出電壓為u出ulir220 v52 v230 v，圖(1)輸出功率等于輸入功率為p1u出il2305 w1 150 w，rl正常工作的電流為il a2 a，圖(2)中干路電流為i總ilil7 a，圖(2)中輸出電壓為u出uli總r220 v27 v234 v，圖(2)中輸出功率等于輸入功率為p2u出i總2347 w1 638 w，圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了pp2p11 638 w

15、1 150 w488 w，故b錯誤；由于輸入電壓為u入 v27 000 v，則圖(1)中原副線圈匝數(shù)比，則圖(2)中原副線圈匝數(shù)比，故c正確，d錯誤。故選ac。12理想變壓器原線圈接如圖甲所示的正弦交變電壓，變壓器原線圈匝數(shù)n1270匝，p是副線圈上的滑動觸頭，當(dāng)p處于圖乙所示位置時(shí)，副線圈連入電路的匝數(shù)n2135匝，電容器c1恰好不被擊穿，燈泡l恰能正常發(fā)光，r是滑動變阻器。以下判斷正確的是()甲乙a若向下移動p，電容器所帶電荷量增加b若保持p不動，向下移動滑動變阻器的滑片，燈泡變暗c若保持滑動變阻器的滑片不動，向下移動p，燈泡變亮d電容器的擊穿電壓為11 vd當(dāng)p處于題圖乙所示位置時(shí)，副線

16、圈兩端電壓的有效值為11 v，電容器c1恰好不被擊穿，若向下移動p，電容器c1兩端的電壓減小，由qcu可知，電容器所帶電荷量減小，選項(xiàng)a錯誤；若保持p不動，向下移動滑動變阻器的滑片，滑動變阻器接入電路的電阻減小，流過燈泡的電流變大，燈泡變亮，選項(xiàng)b錯誤；若保持滑動變阻器的滑片不動，向下移動p，則副線圈兩端的電壓變小，燈泡變暗，選項(xiàng)c錯誤；交變電路中電容器是否被擊穿取決于電容器兩端的交變電壓的最大值，根據(jù)變壓器原、副線圈兩端電壓關(guān)系，有，得umax211 v，由題意知選項(xiàng)d正確。13如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為uu0sin t的正弦交流電，副線圈接有一個交流電流

17、表和一個電動機(jī)，電動機(jī)的線圈電阻為r。當(dāng)電動機(jī)帶動一質(zhì)量為m的重物勻速上升時(shí)，電流表的示數(shù)為i，重力加速度為g，求：(1)原線圈中的電流i0；(2)電動機(jī)的電功率p；(3)重物勻速上升的速度v。解析(1)由，得原線圈中的電流i0。(2)由，得電動機(jī)兩端電壓u2，電動機(jī)消耗的電功率為pu2i。(3)電動機(jī)消耗的熱功率為p熱i2r，輸出的機(jī)械功率為ppp熱，又由pmgv，可得重物勻速上升的速度為v。答案(1)(2)(3)14如圖為遠(yuǎn)距離輸電過程的示意圖。已知某個小型發(fā)電機(jī)的輸出功率為90 kw，發(fā)電機(jī)的電壓為250 v，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為5 ，在用戶端用一降壓變壓器把電壓降為220 v，要求在輸電線上損失的功率控制為2 kw(即用戶得到的功率為88 kw)，求：(1)降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流；(2)輸電線上損失的電壓和升壓變壓器輸出的電壓；(3)兩個變壓器各自的匝數(shù)比。解析(1)由于用戶獲