高二【變壓器遠距離輸電】練習題(帶解析)

1、高二【變壓器 遠距離輸電】練習題選擇題（18題為單項選擇，914題為多項選擇）1 .如圖1所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為必=，；0小100冗t（V）,輸 入功率為月，輸出功率為2，電壓表讀數(shù)為巴 各交流電表均為理想電表。 由此可知（）圖1A.燈泡中電流方向每秒鐘改變100次B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為幾：區(qū)C.當滑動變阻器A的滑動頭向下移動時各個電表讀數(shù)均變大D.當滑動變阻器A的滑動頭向上移動時H變大，且始終有£=2解析 由ulsin 100 Ji t（V）,可知交變電流頻率為50 Hz,燈泡中電流方向每秒鐘改變100次，選項A正確；變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為&：（

2、V2 ），選項B錯誤；當滑動變阻器斤的滑動頭向下移動時，電流表讀數(shù)增大， 變壓器輸出電流增大，電阻斤:兩端電壓增大，電壓表讀數(shù)不變，選項C錯 誤；當滑動變阻器斤的滑動頭向上移動時，變壓器輸出電流減小，輸出功率 減小，根據(jù)變壓器功率的制約關(guān)系，£變小，且始終有£ = £,選項D錯 誤。答案A2 .如圖2所示為汽車的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原 線圈通過開關(guān)連接到12 V的蓄電池上，副線圈連接到火花塞的兩端，開關(guān)由 機械控制，當開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_時，副線圈中產(chǎn)生10 000 V以上的電 壓，火花塞中產(chǎn)生火花。下列說法中正確的是 （）變壓器A.變壓器

3、的原線圈要用粗導(dǎo)線繞制，而副線圈可以用細導(dǎo)線繞制B.若該點火裝置的開關(guān)始終閉合，火花塞的兩端會持續(xù)產(chǎn)生高壓C.變壓器原線圈輸入的12 V電壓必須是交流電，否則就不能在副線圈中產(chǎn) 生高壓D.該點火裝置中變壓器的副線圈匝數(shù)必須小于原線圈的匝數(shù)解析汽車的點火裝置是利用變壓器原理工作的，當開關(guān)始終閉合時，通過 原線圈的電流恒定，原線圈中產(chǎn)生的磁場恒定，則在副線圈上不會產(chǎn)生電 壓，所以B錯誤；由題可知原線圈處接12 V的直流電源，當斷開開關(guān)瞬間原 線圈中電流迅速變化，會產(chǎn)生變化的磁場，則在副線圈中可能產(chǎn)生高壓，所以c錯誤；由可知，要在副線圈中產(chǎn)生高壓，則原線圈匝數(shù)必須小于副線圈的匝數(shù)，所以D錯誤。故選A

4、。答案A3.如圖3, 一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中昆和后均為定值電阻，匕和V2為理想電壓表，人和&為理想電流表。開關(guān)S閉合時,匕和讀數(shù)分別為和必人和“的讀數(shù)分別為4和工。若交流電源電壓不變，現(xiàn)斷開S,下列推斷中正確的是（）圖3A.區(qū)可能變小、£一定變小B.區(qū)一定不變、一定變小 C.八一定變小、E可能變大 D.乙可能變大、乙可能變大解析 交流電源電壓不變，數(shù)值不變，根據(jù)變壓器變壓公式可知，副線圈 電壓只與原線圈電壓和變壓器原、副線圈匝數(shù)比有關(guān)?，F(xiàn)斷開S, 不變， 副線圈所接電路的等效電阻增大，電流表”的讀數(shù)&變小，選項A錯誤，B正確；變壓器輸出功率減小

5、，導(dǎo)致變壓器輸入功率變小，/變小，選項C、D 錯誤。答案B4.某單位一小型交流發(fā)電機由匝數(shù)為50、面積為5=0.5芯的矩形閉合導(dǎo)線框 組成，線框可繞垂直于勻強磁場的軸00'以角速度3 = 200 rad/s勻速轉(zhuǎn) 動，磁場的磁感應(yīng)強度大小為5=噂T,線框電阻不計。發(fā)電機正常工作 時，從線框經(jīng)過中性面開始計時，產(chǎn)生的交流電經(jīng)一理想變壓器給一個小燈 泡供電，如圖4所示，發(fā)電機沒有畫出。小燈泡上標有“220 V 60 W”字 樣，且燈泡正常發(fā)光，圖中電壓表為理想交流電表，則下列說法不正確的是 ()A.變壓器輸入電壓的瞬時值為u=500姆sin 2001 (V)B.電壓表的示數(shù)為500 VC.

6、變壓器原、副線圈匝數(shù)比為25 ： 11D.線框在中性面位置時穿過線框的磁通量為零解析發(fā)電機輸出電壓最大值&=n5S3 = 500陋V,變壓器輸入電壓的瞬時值為u=500姆sin 200 t(V), A正確；變壓器輸入電壓的有效值為4 = 500V,輸出電壓的有效值為Q220 V,根據(jù)變壓比公式有B、C正 n2 uz 11確；線框在中性面位置時穿過線框的磁通量最大，磁通量的變化率為零，D 錯誤。答案D5.如圖5甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1 ： 15,降壓變壓器的副線圈接有負教凡升壓、降壓變壓器之間的輸電線 路的總電阻為10 Q,變壓器均為理想變壓器，升壓變

7、壓器原線圈中接入如圖乙所示的正弦式交變電壓，輸送功率為33 kWo下列說法正確的是（）CIE升壓變壓寤降壓變壓器甲A.輸電線上交變電流的變化周期為0.01 sB.輸電線中電流為150 AC.降壓變壓器原線圈輸入電壓為3 200 VD.輸電線上功率損失為500 W解析 由圖乙所示的正弦式交變電壓圖象可知周期T=2X10Y s,變壓器不 改變交變電流的周期，所以輸電線上交變電流的變化周期為0.02 s,選項A311錯誤；升壓變壓器原線圈電壓的最大值為311 V,有效值=一尸V=220V,由黑=色得升壓變壓器副線圈的輸出電壓=生4=15X220 V=3 300 V,輸 b2 n2niP電線中電流為

8、F】。A,選項B錯誤,輸電線電壓損失 S50V,降壓變壓器原線圈輸入電壓為 =6 AZ/=3 200 V,選項C正確；輸電 線上功率損失為尸指=2斤=1 000 W,選項D錯誤。答案C6 .如圖6所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將 原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則（）圖6A.小燈泡變亮B.小燈泡變暗C.原、副線圈兩端電壓的比值不變D.通過原、副線圈電流的比值不變解析 原、副線圈減去相同的匝數(shù)n后，有名一二巴二，可以得出，- n： n2nnz則說明吟的比值變大，由生=二3二5二知，選項nz nz ynzn)n：& Lz hC、D錯誤；由色4和生二二令知，勿

9、他，再由公嚓知，燈泡變暗， nz Uz nz LizR選項A錯誤，B正確。答案B7 .一臺該型號的柴油發(fā)電機給災(zāi)民臨時安置區(qū)供電，如圖7所示。發(fā)電機到安 置區(qū)的距離是400 m,輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線， 該型號導(dǎo)線單位長度的電阻為2.5X10-Q,安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW,當這些額定電壓為220 V的家用電器都正常工作時()AED6500S輸出電壓范圍220300 V最大輸出功率A.輸電線路中的電流為20 A8 .發(fā)電機的實際輸出電壓為300 VC.在輸電線路上損失的電功率為8 kWD.如果該柒油發(fā)電機發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是解析 當這

10、些額定電壓為220 V的家用電器都正常工作時，輸電線路中的電 p流為/=7,=200A, A錯誤；導(dǎo)線電阻為斤=2.5X1()7X400X2 Q=0.2 C, U則發(fā)電機的實際輸出電壓為，1 = +/斤=260 V, B錯誤；在輸電線路上損失 的電功率為尸損=/48kW, C正確；如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦式交變 電流，則其輸出電壓的最大值是&=/，=368 V, D錯誤。答案C8.如圖8甲所示的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3： 1,圖乙是該變壓器 cd輸入端交變電壓的圖象，L, L、L3、L為四只規(guī)格均為“9 V 6 W”的 相同燈泡，各電表均為理想交流電表，開關(guān)K原來是閉合的

11、。以下說法正確 的是()乙圖8A. 輸入端電壓的瞬時值表達式為爆=27隹sin 100 n t(V)B. 輸入端輸入功率%=18 WC.電流表的示數(shù)為2 A,且四只燈泡均能正常發(fā)光D.斷開開關(guān)K,電壓表V的讀數(shù)將變小解析 圖乙為變壓器cd端輸入電壓的圖象，由圖可知其電壓有效值幾=27V,故變壓器輸出電壓為，二二9 V,燈泡L、L3、L均正常發(fā)光，通過每個燈泡的電流為4=得=, A=l A,變壓器輸出電流為34=2 A,由理想變Li y 3壓器原、副線圈的電流關(guān)系得變壓器輸入電流為故通過燈泡L的電流使其正常發(fā)光，C選項正確；輸入電壓的有效值%=9 V+&d=36V,故ab端輸入電壓的瞬時

12、值%=36*sin 100 n t(V) , A選項錯誤;ab端 的輸入功率等于四個燈泡的總功率，即%=4X6W=24W,選項B錯誤；斷 開開關(guān)K,則變壓器輸出電流減小，輸入電流也隨之減小，LJ兩端電壓減 小，則電壓表示數(shù)（變壓器輸入電壓）增大，D選項錯誤。答案C9.如圖9所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為m：生，原線圈的兩端a、b 接正弦式交流電源，電壓表V的示數(shù)為220 V,負載電阻尺=66 Q,昆=33 0,電流表4的示數(shù)為0.4 A。則下列判斷中正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)比為1 ： 10B.原、副線圈的匝數(shù)比為5 ： 1C.電流表”的示數(shù)為2 AD.電流表”的示數(shù)為0.4 A解

13、析 負載電阻冗=66。，昆=33 Q,并聯(lián)后的電阻為422 Q,變壓器 輸入功率月=斤，所以電流表人的示數(shù)為乙=2 A, C正確，D錯誤；原、副線圈的匝數(shù)比良 ：m=Z ： 71 = 5 ： 1, A錯誤，B正.確。答案BC10.如圖10中所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比m：生=10： 1,原線圈輸 入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動變阻器斤和額定電壓為12 V、工作時內(nèi)阻為2 Q的電動機。閉合開關(guān)，電動機正常工作，電流表示數(shù) 為1 A,則（）A.副線圈兩端電壓為22 VB.電動機輸出的機械功率為12 WC.通過電動機的交流電頻率為50 HzD.突然卡住電動機，原線圈輸入功率變小解析

14、 由圖乙可知 =220 V, 乂知2 :生=10 : 1,則由衿生，得副線圈兩 U2 nz端電壓區(qū)=22 V, A項正確；電動機輸出的機械功率尸乩=尸總一尸內(nèi)= 1X12 W-fX2 W=10 W, B 項錯誤；由圖乙可知，7=0.02 s,則 f=：=50 Hz, C項正確：當卡住電動機，則副線圈回路總電阻減小，電流變大，再 由尸入=產(chǎn)出=工G，可知原線圈輸入功率變大，D項錯誤。答案AC11 .如圖11為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理 想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭 產(chǎn)，使輸出電壓有效值由220 V降至110 V,調(diào)節(jié)前后（）A.

15、副線圈中的電流比為1： 2B.副線圈輸出功率比為2： 1C.副線圈的接入匝數(shù)比為2 ： 1D.原線圈輸入功率比為4： 1解析 在輸入電壓和原線圈匝數(shù)小不變的情況下，使輸出電壓有效值由220 V降至no V,由,=生知，副線圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來的一半，故副61 A線圈的接入匝數(shù)之比為2 ： 1,故C正確；副線圈電壓減半，電阻不變，電流 也隨之減半，所以電流之比為2： 1,故A錯誤；由尸=以知，輸出功率之比為4：1,故B錯誤；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入 功率之比為4： 1,故D正確。答案CD12 .如圖12所示，矩形線框的面積為60 cm二，匝數(shù)為100匝，轉(zhuǎn)速為25r/s

16、, 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為羋 T,線框的電阻不計。L、L?是兩個標有“6 V1 A”的燈泡，開關(guān)S斷開時，燈泡L正常發(fā)光，那么（）/ / /9,圖12A.從圖示位置開始計時，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時值為e=60，cos 50 n r（V）B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20： 1C.開關(guān)S斷開時，電流表示數(shù)是0.1 AD.開關(guān)S閉合后，燈泡L將變暗解析由于從垂直中性面的位置開始計時，所以線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬 時值為e=n5S3cos 3 T=60，cos 50冗e（V）,選項A正確；原線圈兩端電壓 的有效值為60 V,副線圈兩端電壓為6 V,根據(jù)變壓比，可知變壓器原、副 線圈的匝數(shù)比為10： 1,選項B錯誤；開關(guān)S斷開時，由變流比知電流表示 數(shù)是0.1 A,選項C正確；開關(guān)S閉合后，燈泡LJ兩端電壓不變，鳧度不變， 選項D錯誤。答案AC13.如圖13所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500 V,輸出的電功 率為50kW,用電阻為3 Q的輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失的功率 為輸電功率的0.6%,則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達用戶再用降壓變 壓器變?yōu)?20 V供用戶使用（兩個變壓器均為理想變壓器）。對整個送電過 程，下列說法正確的是（）圖13A.輸電線上損失的功率為300 WB.升壓變壓器的匝數(shù)比