2024高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練47理想變壓器電能的輸送含解析新人教版

PAGE7-規(guī)范演練47志向變壓器、電能的輸送[抓基礎(chǔ)]1．(2024·江西南昌質(zhì)檢)用同樣的交變電流分別依據(jù)甲、乙兩個(gè)電路給同樣的燈泡供電，結(jié)果兩個(gè)電路中的燈泡均能正常發(fā)光，乙圖中志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶3，則甲、乙兩個(gè)電路中的電功率之比為()甲乙A．1∶1 B．5∶2C．5∶3 D．25∶9解析：設(shè)燈泡的額定電流為I，則甲電路的功率為P甲＝UI，依據(jù)志向變壓器的特點(diǎn)，乙電路中原線圈中電流為eq\f(3,5)I，乙電路的功率為P乙＝eq\f(3,5)IU，因此甲、乙兩個(gè)電路中的功率之比為5∶3，則C項(xiàng)正確．答案：C2．(多選)一臺(tái)志向變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5∶1，原線圈接入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220sin100πt(V)的正弦交變電流，一個(gè)阻值R＝100Ω的電阻接在副線圈上，如圖所示．電壓表和電流表均為志向溝通電表，則下列說法正確的是()A．副線圈兩端的電壓為44VB．電流表的示數(shù)為0.062AC．電阻R消耗的功率為9.68WD．通過電阻R的電流方向每秒變更50次答案：BC3．(2024·惠州調(diào)研)把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中志向變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為志向電表，Rt為熱敏電阻(溫度上升時(shí)其電阻減小)，R為定值電阻．下列說法正確的是()甲乙A．Rt處溫度上升時(shí)，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度上升時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變C．在t＝1×10－2s時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)均為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝36sin50πt(V)答案：A4．(2024·天津和平質(zhì)量調(diào)查)如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)“6V3W”的燈泡，變壓器為志向變壓器．各電表均為志向電表．當(dāng)ab端接如圖乙所示的交變電壓時(shí)，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光．下列說法中正確的是()甲乙A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2B．副線圈兩端輸出的交變電流頻率為50HzC．電流表的示數(shù)為0.5AD．電壓表的示數(shù)為18V解析：燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I0＝eq\f(3W,6V)＝0.5A，則副線圈中電流I2＝2I0，而原線圈中電流I1＝I0，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝I2∶I1＝2∶1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖乙可知交變電流的周期T＝0.02s，則頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不變更交變電流的頻率，B項(xiàng)正確；電流表的示數(shù)IA＝I2＝2I0＝1A，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因燈泡正常發(fā)光，則副線圈兩端電壓U2＝6V，則原線圈兩端電壓U1＝eq\f(n1,n2)U2＝12V，電壓表示數(shù)為12V，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B5．如圖甲是遠(yuǎn)距離輸電線路示意圖，圖乙是用戶端電壓隨時(shí)間變更的圖象，則()甲乙A．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的頻率是100HzB．降壓變壓器輸出的電壓有效值是340VC．輸電線的電流僅由輸送功率確定D．僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)，其他條件不變，輸電線上損失的功率減小解析：由題圖乙可知交變電流的周期T＝0.02s，則頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不變更交變電流的周期與頻率，則A錯(cuò)誤；由題圖乙可知Um＝340V，有效值U＝eq\f(Um,\r(2))<340V，則B錯(cuò)誤；輸電線的電流由輸送功率和輸送電壓共同確定，則C錯(cuò)誤；當(dāng)僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)時(shí)，則輸電電壓增大，由P＝UI可知，輸電電流減小，再由P＝I2R可知輸電線上損失的功率減小，則D正確．答案：D6．(多選)一般溝通電流表和交變電壓表不能干脆接在高壓輸電線路上測(cè)電流和電壓，通常要通過互感器來連接，如圖所示，高壓電路輸入端已接入兩個(gè)互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為1∶200和200∶1，圖中甲、乙表示電壓表或電流表，已知電路中電壓表的讀數(shù)為11V，電流表的讀數(shù)為1A，則()A．甲電表是電壓表，乙電表是電流表B．甲電表是電流表，乙電表是電壓表C．圖示高壓輸送電路輸電線的總電阻是11ΩD．圖示高壓輸送電路輸入的總功率為440kW答案：BD7．(多選)圖中志向變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1，電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，兩電表均為志向溝通電表．若R1兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝10eq\r(2)sin100πt(V)，則下列說法正確的是()A．電流表的示數(shù)為0.5AB．電壓表示數(shù)為14.14VC．R2消耗的功率為20WD．原線圈輸入的交變電流頻率為100Hz解析：R1兩端電壓UR1＝10V，R1中電流IR1＝eq\f(10,10)A＝1A，則副線圈中電流I2＝IR1＝1A，再由I1∶I2＝n2∶n1＝1∶2，可知原線圈中電流I1＝0.5A，則A正確；電壓表測(cè)的是R2兩端電壓UR2＝I2R2＝20V，B錯(cuò)誤；R2消耗的功率PR2＝Ieq\o\al(2,2)R2＝20W，C正確；變壓器不變更交變電流的周期和頻率，由R1兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式u1＝10eq\r(2)sin100πt(V)，可知原線圈輸入交變電流的頻率f＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，D錯(cuò)誤．答案：AC8．(多選)如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交變電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶運(yùn)用(兩個(gè)變壓器均為志向變壓器)，對(duì)整個(gè)送電過程，下列說法正確的是()A．輸電線上的損失功率為300WB．升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶100C．輸電線上的電流為1AD．降壓變壓器的輸入電壓為4970V解析：依據(jù)P損＝0.6%P＝Ieq\o\al(2,2)R得，輸電線上損失的功率P損＝300W，輸電線上的電流I2＝10A，故A正確，C錯(cuò)誤；升壓變壓器原線圈的輸入電流為I1＝eq\f(P,U1)＝100A，則升壓變壓器的匝數(shù)之比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(1,10)，故B錯(cuò)誤；輸電線上損失的電壓為ΔU＝I2R＝30V，升壓變壓器的輸出電壓為U2＝10U1＝5000V，則降壓變壓器的輸入電壓為U3＝U2－ΔU＝4970V，故D正確．答案：AD[提素養(yǎng)]9．(多選)(2024·深圳調(diào)研)圖(a)中志向變壓器的原線圈依次接入如圖(b)所示的甲、乙兩個(gè)正弦溝通電源．接電源甲后，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置使小燈泡正常發(fā)光，燈泡的功率及電流頻率分別為P1、f1.保持滑片位置不變，改用電源乙，小燈泡的功率及電流頻率分別為P2、f2，則()圖(a)圖(b)A．f1∶f2＝3∶2B．P1∶P2＝2∶1C．若將變阻器滑片向左移動(dòng)，電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光D．若將變壓器動(dòng)片P向下移動(dòng)，電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光答案：AD10．(多選)(2024·蘭州模擬)如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為44∶5，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開關(guān)，負(fù)載電阻R＝25Ω，電表均為志向電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交變電流，下列說法中正確的是()甲乙A．當(dāng)S與a連接，電流表的示數(shù)為eq\r(2)AB．當(dāng)S與a連接，電壓表示數(shù)為50eq\r(2)VC．將S與b連接，電阻R消耗的功率為100WD．將S與b連接，1s內(nèi)電阻R上電流方向變更100次答案：CD11．(多選)如圖所示，志向變壓器原副線圈匝數(shù)比為2∶1，原線圈接交變電流u＝20eq\r(2)sin100πt(V)，保險(xiǎn)絲的電阻為1Ω，熔斷電流為2A，電表均為志向電表．下列說法正確的有()A．電壓表V的示數(shù)為14.1VB．電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1C．為了平安，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為4ΩD．將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，電流表A1的示數(shù)減小解析：原線圈電壓有效值為U1＝eq\f(20\r(2),\r(2))V＝20V，依據(jù)變壓器原理可得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝10V，即電壓表V的示數(shù)為10V，A錯(cuò)誤；依據(jù)變壓器原理可知，電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2，B錯(cuò)誤；保險(xiǎn)絲的電阻為1Ω，熔斷電流為2A，為了平安，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為Rmin＝eq\f(U2,Imax)－r保＝eq\f(10,2)Ω－1Ω＝4Ω，C正確；將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的總電阻增大，副線圈電流減小，則原線圈的電流也減小，即電流表A1的示數(shù)減小，D正確．答案：CD12．(多選)如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈接溝通電源和交變電壓表、溝通電流表，副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機(jī)連接．已知原線圈兩端的電壓保持不變，副線圈上的電壓按如圖乙所示規(guī)律變更．現(xiàn)閉合開關(guān)S接通抽油煙機(jī)，下列說法正確的是()甲乙A．熱水器兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)B．電壓表示數(shù)為2200VC．電流表示數(shù)變大D．變壓器的輸入功率增大解析：題圖乙為副線圈上的電壓變更規(guī)律，而熱水器上的電壓要小于副線圈上的電壓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由交變電流規(guī)律可知，副線圈上的電壓的有效值為220V，由變壓器變壓關(guān)系可知，電壓表示數(shù)為2200V，選項(xiàng)B正確；閉合開關(guān)，副線圈輸出功率增大，則原線圈輸入功率增大，因此電流表示數(shù)變大，選項(xiàng)C、D正確．答案：BCD13．(多選)(2024·南昌模擬)如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻不計(jì)，繞OO′軸在水平方向的