適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第12單元交變電流電磁振蕩電磁波傳感器作業(yè)31變壓器遠(yuǎn)距離輸電新人教版

作業(yè)31變壓器遠(yuǎn)距離輸電

A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)微練一志向變壓器1.(2024浙江6月選考)我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將溝通變換成直流,用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成溝通。下列說法正確的是()A.送電端先升壓再整流B.用戶端先降壓再變溝通C.1100kV是指交變電流的最大值D.輸電功率由送電端電壓確定2.如圖所示,志向變壓器的原線圈接在有效值為100V的正弦式溝通電源上,原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為10Ω、20Ω、20Ω,電流表為志向溝通電流表。下列說法正確的是()A.R1的電功率為40WB.電流表示數(shù)為1AC.副線圈兩端電壓為20VD.副線圈的輸出功率為80W微練二變壓器的動態(tài)分析3.如圖所示,志向變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器,V1和V2是志向溝通電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是志向溝通電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示,變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2。下列說法正確的是()A.UB.IC.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動過程中,U2變小、I1變小微練三遠(yuǎn)距離輸電4.如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW,發(fā)電機的電壓U1=250V,經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線總電阻R線=8Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損耗的功率P線=5kW,假設(shè)兩個變壓器均是志向變壓器,下列說法正確的是()A.發(fā)電機輸出的電流I1=40AB.輸電線上的電流I線=625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=190∶11D.用戶得到的電流I4=455A微練四特別變壓器的問題5.(多選)如圖所示,L1和L2是輸電線,甲、乙是兩個互感器(可視為志向變壓器),其中的線圈匝數(shù)關(guān)系為n1∶n2=200∶1,n3∶n4=1∶100,電流表和電壓表均為志向溝通電表。下列說法正確的是()A.甲是電流互感器,乙是電壓互感器B.甲是電壓互感器,乙是電流互感器C.若電壓表示數(shù)為30V,則輸電線兩端的電壓最大值為6000VD.若電流表示數(shù)為5A,則通過輸電線的電流有效值為500A6.(多選)圖乙中,志向變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=5∶1。原線圈接入如圖甲所示的正弦式交變電流,電路中電表均為志向電表,定值電阻R1=R2=4Ω,D為志向二極管(該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大),則()A.電阻R2兩端的電壓頻率為50HzB.電流表的示數(shù)為5AC.原線圈的輸入功率為150WD.將R1摘掉,電壓表的示數(shù)不變B組綜合提升7.(2024浙江臺州模擬)降壓變壓器給用戶供電的電路示意圖如圖所示,R0表示輸電線的總電阻,假設(shè)用戶端為純電阻用電器,總電阻為R。若變壓器視為志向變壓器、輸入電壓恒定,電表視為志向電表,當(dāng)用戶運用的用電器削減時,則()A.用戶總電阻R削減B.電壓表V2示數(shù)增大C.用電器R兩端電壓上升D.電流表A1示數(shù)保持不變8.(多選)志向變壓器原、副線圈所接的電路如圖甲所示,原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=5∶1,其中定值電阻R1=R2=R3=110Ω,兩電表為志向溝通電表,原線圈兩端接有如圖乙所示的交變電流。當(dāng)t=1600s時,原線圈的瞬時電壓為u=1102V。斷開S1、S2,電源消耗的電功率為P1;閉合S1、S2,電源消耗的電功率為P2。則下列說法正確的是(A.閉合S1、斷開S2,電壓表的示數(shù)為44VB.閉合S1、S2,電流表的示數(shù)為4.0AC.斷開S1、S2,電流表的示數(shù)為0.04AD.P1∶P2=1∶49.(多選)在如圖所示的含有志向變壓器的電路中,電阻R1、R2的阻值分別為2Ω、3Ω,電流表A1、A2和電壓表V1、V2均為志向溝通電表,U為正弦式溝通電源,輸出電壓的有效值恒定。此時,電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2,下列說法正確的是()A.電壓表V1、V2示數(shù)之比為2∶1B.電壓表V1、V2示數(shù)之比為7∶3C.電阻R1、R2電功率之比為1∶3D.電阻R1、R2電功率之比為1∶610.(多選)如圖,發(fā)電機的矩形線圈長為2L、寬為L,匝數(shù)為N,放置在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。志向變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2,兩個副線圈分別接有電阻R1和R2。當(dāng)發(fā)電機線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,志向電流表讀數(shù)為I。不計線圈電阻,下列說法正確的是()A.通過電阻R2的電流為nB.電阻R2兩端的電壓為nC.n0與n1的比值為2D.發(fā)電機的功率為211.(2024湖南卷)如圖所示,志向變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同,滑片P1初始位置在副線圈正中間,輸入端接入電壓有效值恒定的溝通電源。定值電阻R1的阻值為R,滑動變阻器R2的最大阻值為9R,滑片P2初始位置在最右端。志向電壓表V的示數(shù)為U,志向電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是 ()A.保持P1位置不變,P2向左緩慢滑動的過程中,I減小,U不變B.保持P1位置不變,P2向左緩慢滑動的過程中,R1消耗的功率增大C.保持P2位置不變,P1向下緩慢滑動的過程中,I減小,U增大D.保持P2位置不變,P1向下緩慢滑動的過程中,R1消耗的功率減小

參考答案作業(yè)31變壓器遠(yuǎn)距離輸電1.A解析整流后,變壓器不能升壓,故送電端先升壓再整流,選項A正確;對于直流電,變壓器不能運用,故用戶端先變溝通再降壓,選項B錯誤;1100kV指直流電壓,選項C錯誤;輸電功率由用戶端功率確定,選項D錯誤。2.A解析原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,設(shè)原線圈電流為I1,副線圈電流為I2,則有I1=I22,又有原線圈回路U=I1R1+2I2·R2R3R2+R3,解得I1=2A,I2=4A,所以R1的電功率為P=I12R1=40W,故A正確,B錯誤;副線圈兩端電壓為U2=I2·R2R33.B解析由題圖可知,原、副線圈兩端電壓滿意電壓之比為匝數(shù)之比,而U2不是副線圈兩端電壓,為滑動變阻器兩端電壓,即U1U2≠n1n2,故A錯誤;A1和A2是原、副線圈電路中的電流,滿意I1I2=n2n1,故4.C解析依據(jù)電功率公式P=UI,發(fā)電機輸出電流I1=P1U1=400A,A錯誤。輸電線上損失功率5kW,由P線=I線2R線,可得I線=P線R線=25A,B錯誤。用戶得到的功率為P4=P-P線=95kW,用戶得到的電流I4=P45.BD解析圖甲的原線圈兩端并聯(lián)接在高壓線路中,所以是電壓互感器,圖乙的原線圈串聯(lián)接在輸電線路中,所以是電流互感器,故A錯誤,B正確;電壓表測電壓的有效值,若電壓表示數(shù)為30V,已知n1∶n2=200∶1,則輸電線兩端的電壓有效值為U1=n1n2U2=2001×30V=6000V,故C錯誤;電流表測電流的有效值,若電流表示數(shù)為5A,則通過輸電線的電流的有效值為I3=n4n3I4=1006.ACD解析由題圖甲可知,交變電流的周期為0.02s,故頻率為50Hz,而變壓器及二極管均不會變更交變電流的頻率,故電阻R2兩端的電壓頻率為50Hz,故A正確;經(jīng)變壓器后,輸出電壓為100V5=20V,因二極管的單向?qū)щ娦?只有一半時間內(nèi)有電壓加在R2兩端,則由有效值的定義可得U=102V,則電流表的示數(shù)為2.52A,故B錯誤;原線圈輸入功率等于副線圈輸出的功率,輸出功率P=2024W+(2.52)2×4W=1507.C解析當(dāng)用戶運用的用電器削減時,則用戶總電阻R變大,因V2的讀數(shù)由變壓器原線圈電壓和匝數(shù)比確定,可知V2讀數(shù)不變,副線圈電流減小,則R0的電壓減小,用電器R兩端電壓變大;因副線圈電流減小,則原線圈電流減小,即電流表A1示數(shù)減小,故選項C正確。8.ACD解析由題圖乙可得,周期T=0.02s,故可得ω=2πT=100πrad/s,故交變電流的表達(dá)式為u=Umsin100πtV,又因為t=1600s時原線圈瞬時電壓u=1102V,所以Um=2202V,原線圈電壓有效值為U1=Um2=220V,依據(jù)U1U2=n1n2可得,副線圈電壓U2=44V,當(dāng)閉合S1、斷開S2,電壓表測量副線圈電壓,故電壓表的示數(shù)為44V,故A正確;閉合S1、S2,副線圈電流為I2'=U2R2+U2R3=0.8A,依據(jù)I1'I2'=n2n1,可得I1'=0.16A,電流表的示數(shù)為0.16A,故B錯誤;斷開S1、S2,副線圈總電阻為R=R1+R2=220Ω,副線圈電流為I2=U2R=0.2A,依據(jù)9.BD解析電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2,則變壓器的線圈匝數(shù)之比為n1n2=I2I1=21,設(shè)電流表A1的示數(shù)為I,則電流表A2的示數(shù)為2I,則電壓表V2的讀數(shù)為U2=2IR2,設(shè)原線圈兩端的電壓為U',則U'U2=n1n2=21,解得U'=2U2,依據(jù)歐姆定律可知,電阻R1兩端的電壓為U1'=IR1,則電壓表V1的讀數(shù)為U1=U1'+U',則電壓表V1、V2示數(shù)之比為U1U2=710.BC解析由U1U2=n1n2=IR1U2,可得U2=n2IR1n1,則通過R2的電流為I2=U2R2=n2IR1n1R2,A11.B解析保持P1位置不變,由題意可知,變壓器接入電路中原、副線圈的匝數(shù)比為2,若原線圈的電流為I,則副線圈的電流為2I,依據(jù)歐姆定律可得副線圈兩端的電壓有效值為U2=2IR1,則變壓器原線圈兩端的電壓有效值為U1=2U2=4IR1,設(shè)輸入電壓有效值為U0,則U0=4IR1+IR2,可得I=U04R1+R2;P2向左緩慢滑動的過程中,R2減小,I變大,而U1=4IR1,可知變壓器原線圈兩端的電壓有效值變大,輸入電壓有效值不變,則R2兩端的電壓不斷變小,即電壓表