2021高考物理一轮复习 第10章第2讲《变压器、电能的输送》试题 新人教版.doc

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1、用心爱心专心-1-第十章第十章第二讲第二讲变压器、电能的输送变压器、电能的输送一、单项选择题一、单项选择题(本题共本题共 5 小题，每小题小题，每小题 7 分，共分，共 35 分分)1如图如图 1 所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形原、副所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形原、副线圈匝数比线圈匝数比 n1n2101，串联在原线圈电路中的电流表示，串联在原线圈电路中的电流表示数为数为 1 A，下列说法中，下列说法中不不正确的是正确的是()A变压器的输出功率为变压器的输出功率为 200 2 W图图 1B变压器的输出功率为变压器的输出功率为 200 WC变压器输出端的交变电流的频率为变压器

2、输出端的交变电流的频率为 50 HzD穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为20 2n2Wb/s解析解析：由图象知由图象知，电压的最大值电压的最大值 Um200 2 V，有效值有效值 U200 V，周期周期 T0.02 s，频频率率 f50 Hz，输出功率输出功率 PUI200 W，故故 A 说法不正确说法不正确，B、C 说法正确说法正确；由变压器由变压器变压比公式变压比公式U1U2n1n2，得得 U220 V，U2的最大值的最大值 U2m20 2 V，而而 U2mn2t，所以所以t的最大值应为的最大值应为20 2n2Wb/s，故，故 D 说法正确说法正确

3、答案：答案：A2(2008天津高考天津高考)一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变其最大值保持不变，副线副线圈接有可调电阻圈接有可调电阻 R.设原线圈的电流为设原线圈的电流为 I1，输入功率为，输入功率为 P1，副线圈的电流为，副线圈的电流为 I2，输出功，输出功率为率为 P2.当当 R 增大时增大时()AI1减小，减小，P1增大增大BI1减小，减小，P1减小减小CI2增大，增大，P2减小减小DI2增大，增大，P2增大增大解析：解析：设副线圈两端的电压为设副线圈两端的电压为 U2，由，由U1U2n1n2知，由于知，由于 U1不变，故不变，

4、故 U2应不变，再根应不变，再根据据I2U2R知，当知，当 R 增大时，增大时，I2应减小，根据应减小，根据 I1n2n1I2推得推得 I1也减小；由也减小；由 P2U22R，知，知 P2用心爱心专心-2-减小，根据能量守恒减小，根据能量守恒 P1P2，故，故 P1减小；只有选项减小；只有选项 B 是正确的是正确的答案：答案：B3如图如图 2 所示，理想变压器的两线圈匝数之比所示，理想变压器的两线圈匝数之比 n1n221，电，电源电动势源电动势 E1.5 V()A闭合电键闭合电键 S 后，后，UAB1.5 V图图 2B闭合电键闭合电键 S 后，后，UAB3 VC断开电键断开电键 S 前，前，U

5、AB0.75 VD断开电键断开电键 S 瞬间，瞬间，UAB0解析：解析：由于电源是直流电源，根据变压器工作原理可知，闭合电键由于电源是直流电源，根据变压器工作原理可知，闭合电键 S 后和断开电键后和断开电键 S前前，UAB0，选项选项 A、B、C 均错均错断开电键断开电键 S 瞬间瞬间，由于电磁感应由于电磁感应，原线圈两端产生原线圈两端产生自感电动势，自感电动势，UAB0，D 选项正确选项正确答案：答案：D4 发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为 U1，发电厂至学校的输电线电发电厂至学校的输电线电阻为阻为 R，通过导线的电流通过导线的电流为为 I，学校输入电压为学校输入电压为 U2

6、.下列下列 4 个计算输电线损耗的功率的式子中错误的是个计算输电线损耗的功率的式子中错误的是()A.U12RB.(U1U2)2RCI2RDI(U1U2)解析解析：输出电压输出电压 U1不是输电线上损耗的电压不是输电线上损耗的电压，故不能用故不能用U12R计算导线上损耗的功率计算导线上损耗的功率，A错；导线损耗电压为错；导线损耗电压为UU1U2，故，故 P损损U2R(U1U2)2R，B 正确；正确；P损损I2RUI(U1U2)I，故，故 C、D 项正确项正确答案：答案：A5如图如图 3 所示的甲、乙两电路中，当所示的甲、乙两电路中，当 a、b 两端与两端与 e、f 两端两端分别加上分别加上 22

7、0 V 的交流电压时，测得的交流电压时，测得 c、d 间与间与 g、h 间的电间的电压均为压均为 110 V若分别在若分别在 c、d 两端与两端与 g、h 两端加上两端加上 110 V的交流电压，则的交流电压，则 a、b 间与间与 e、f 间的电压分别为间的电压分别为()图图 3用心爱心专心-3-A220 V,220 VB220 V,110 VC110 V,110 VD220 V,0解析解析：图甲中只要加交变电流图甲中只要加交变电流，其电压比就等于线圈的匝数比其电压比就等于线圈的匝数比，所以所以 a、b 间电压为间电压为 220V；图乙中；图乙中 e、f 两端加两端加 220 V 的交流电压时

8、，测得的交流电压时，测得 g、h 间的电压为间的电压为 110 V，此时为变，此时为变阻器的分压接法阻器的分压接法(滑片正好在变阻器的中央位置滑片正好在变阻器的中央位置)；如果在；如果在 g、h 两端加上两端加上 110 V 的交流的交流电压，则电压，则 e、f 间的电压与间的电压与 g、h 两端的电压相等两端的电压相等(此时变阻器的上半部分电阻相当于导此时变阻器的上半部分电阻相当于导线线)，故，故 B 正确正确答案：答案：B二二、双项选择题双项选择题(本题共本题共 5 小题小题，共共 35 分分 在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确只有两个选项正确，全部选对的得

9、全部选对的得 7 分，只选一个且正确的得分，只选一个且正确的得 2 分，有选错或不答的得分，有选错或不答的得 0 分分)来来6(2008海南高考海南高考)如图如图 4 所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 41，原线圈接入一电压原线圈接入一电压为为 UU0sint 的交流电源的交流电源，副线圈接一副线圈接一个个 R27.5 负载电阻若负载电阻若 U0220 2 V，100 rad/s，则下述结论正确的是，则下述结论正确的是()图图 4A副线圈中电压表的读数为副线圈中电压表的读数为 55 VB副线圈中输出交变电流的周期为副线圈中输出交变电流的周期为1100sC

10、原线圈中电流表的读数为原线圈中电流表的读数为 0.5 AD原线圈中的输入功率为原线圈中的输入功率为 110 2 W解析解析：副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值：副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值 U2n2U02n155 V，A 对副线圈对副线圈中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期 T2150s，B 错原线圈中错原线圈中的电流的电流 I1I2n2n1U2n2Rn10.5A，C 对原线圈中的输入功率对原线圈中的输入功率 PU0I12110 W，D 错错答案答案：AC7(2009山东高考山东高考)某小型水电站的电能输送示意图如图某小型水

11、电站的电能输送示意图如图 5 所示，发电机的输出电压为所示，发电机的输出电压为 200V，输电线总电阻为，输电线总电阻为 r，升压变压器原、副线圈匝数分别为，升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、n2，降压变压器原、副，降压变压器原、副线圈匝数分别为线圈匝数分别为 n3、n4(变压器均为理想变压器变压器均为理想变压器)要使额定电压为要使额定电压为 220 V 的用电器正的用电器正用心爱心专心-4-常工作，则常工作，则()图图 5A.n2n1n3n4B.n2n1n3n4C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的

12、输入功率升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，功率，P出出P损损P入入，故，故 D 正确正确.U2U1n2n1，U3U4n3n4，因为，因为 U1200 VU4220 V，U2U3U2U线线，故，故n2n1n3n4，A 正确正确答案：答案：AD8某理想变压器的原、副线圈按如图某理想变压器的原、副线圈按如图 6 所示电路连接，图中电表均为所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且理想交流电表，且 R1R2，电键，电键 S 原来闭合现将原来闭合

13、现将 S 断开，则电压断开，则电压表的示数表的示数 U、电流表的示数、电流表的示数 I、电阻、电阻 R1上的功率上的功率 P1、变压器原线圈、变压器原线圈的输入功率的输入功率 P 的变化情况分别是的变化情况分别是()图图 6AU 增大增大BI 增大增大CP1减小减小DP 减减小小解析：解析：将副线圈看成电源，其输出电压不变，电键将副线圈看成电源，其输出电压不变，电键 S 断开，电压表的示数断开，电压表的示数 U 增大，增大，A 正确；正确；S 断开，副线圈电流断开，副线圈电流 I减小，由减小，由n1n2II知电流表的示数知电流表的示数 I 减小，减小，B 错误；错误；由由 P1U2R1知电阻知

14、电阻 R1上的功率上的功率 P1增大，增大，C 错误；由错误；由 PU原原I 知变压器原线圈的输入知变压器原线圈的输入功率功率 P 减小，减小，D 正确正确用心爱心专心-5-答案：答案：AD9在家用交流稳压器中在家用交流稳压器中，变压器的原变压器的原、副线圈都带有滑动头副线圈都带有滑动头，如图如图 7 所示所示当变压器输当变压器输来来入电压发生变化时，可上下调节入电压发生变化时，可上下调节 P1、P2的位置，使输出电压稳定在的位置，使输出电压稳定在 220 V 上现发现上现发现输出电压低于输出电压低于 220 V，下列措施正确的是，下列措施正确的是()图图 7AP1不动，将不动，将 P2向上移

15、向上移BP2不动，将不动，将 P1向上移向上移C将将 P1向上移，同时向上移，同时 P2向下移向下移D将将 P1向下移，同时向下移，同时 P2向上移向上移解析：解析：由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比U1U2n1n2可知，输出电压低于可知，输出电压低于 220V，可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数，可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数，A、D 正确，正确，B、C 错误错误答案：答案：AD10如图如图 8 所示所示，理想变压器初级线圈接理想变压器初级线圈接一交变电流一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变交变电流的电压有效值恒定不变则则下列说法中正确的

16、是下列说法中正确的是()图图 8A只将只将 S1从从 2 拨向拨向 1 时，电流表示数变小时，电流表示数变小B只将只将 S2从从 4 拨向拨向 3 时，电流表示数变小时，电流表示数变小C只将只将 S3从闭合变为断开，电阻从闭合变为断开，电阻 R2两端电压增大两端电压增大D只将变阻器只将变阻器 R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小的滑动触头上移，变压器的输入功率减小用心爱心专心-6-解析：解析：由由n1n2U1U2可得可得 A 项中项中 n1变小，变小，U1、n2不变，则不变，则 U2变大，变大，I2变大，又变大，又n1n2I2I1可可得得 I1变大，变大，A 错；错；B 项中项中 n2变小

17、，变小，n1、U1不变，则不变，则U2变小，变小，I2变小，又变小，又n1n2I2I1，所，所以以 I1变小，变小，B 正确；正确；C 项中，项中，R 增大，增大，U2不变，所以不变，所以 UR2UR3不变，又不变，又 R3不变，不变，所以所以 UR2不变，不变，C 项错；项错；D 项中，项中，R3变大，变大，R总总变大，变大，U2不变，则不变，则 I2变小，变小，P出出U2I2变小，变小，R入入P出出变小，变小，D 项正确项正确答案：答案：BD三、非选择题三、非选择题(本题共本题共 2 小题，共小题，共 30 分分)11(14 分分)一台理想变压器，其原线圈一台理想变压器，其原线圈 2200

18、 匝，副线圈匝，副线圈 440 匝，并接一个匝，并接一个 100 的负载电的负载电阻，如图阻，如图 9 所示所示图图 9(1)当原线圈接在当原线圈接在 44 V 直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？(2)当原线圈接在当原线圈接在 220 V 交变电源上时，电压表示数为交变电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？此多少？电流表示数为多少？此时输入功率为多大？变压器效率为多大？时输入功率为多大？变压器效率为多大？解析：解析：(1)原线圈接在原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线直流电源上时，由于原线圈中

19、的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零表示数也为零(2)由由U2U1n2n1得得 U2U1n2n12204402200V44 V.I2U2R44100A0.44AP入入P出出I2U20.4444 W19.36 W，效率效率100%.答案答案：(1)00(2)44 V0.44A19.36 W100%用心爱心专心-7-12(16 分分)学校有一台应急备用发电机，内阻为学校有一台应急备用发电机，内阻为 r1，升压变压器匝数比为，升压变压器匝数比为 14，降

20、，降压变压器的匝数比为压变压器的匝数比为 41，输电线的总电阻为，输电线的总电阻为 R4，全校，全校 22 个教室，每个教室个教室，每个教室用用“220 V 40 W”的灯的灯 6 盏，要求所有灯都正常发光，则：盏，要求所有灯都正常发光，则：(1)发电机的输出功率多大？发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？输电线上损耗的电功率多大？解析：解析：输电示意图如图所示输电示意图如图所示(1)所有灯都正常工作的总功率为所有灯都正常工作的总功率为 22640 W=5280 W，用电器总电流为，用电器总电流为 I2=A=24A，输电线上的电流，

21、输电线上的电流 I1=IR=I2=6 A，降压变压器上，降压变压器上 U2=4U2=880 V，输电线上的电压损失为输电线上的电压损失为 UR=IRR=24 V，因此升压变压器的输出电压，因此升压变压器的输出电压为为 U1=UR+U2=904 V，输入电压为，输入电压为 U1=U1/4=326 V，输入电流为，输入电流为 I1=4I1=24 A所以发电机输出功率为所以发电机输出功率为 P出出=U1I1=5424 W.(2)发电机的电动势发电机的电动势 E=U1+I1r=250 V.(3)输电线上损耗的电功率输电线上损耗的电功率 PR=IR2R=144 W.答案：(1)5424 W(2)250 V(3)144 W