高考物理二轮复习 疯狂专练19 理想变压器 远距离输电（含解析）-人教版高三全册物理试题.docx

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1、理想变压器 远距离输电专练十九理想变压器 远距离输电一、考点内容(1)变压器的基本原理和动态分析；(2)远距离输电问题。二、考点突破1如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1n212，副线圈与阻值R10 的电阻相连，原线圈两端所加的电压u10sin 100t(V)，下列说法正确的是()A交流电压表的示数为14.1 VB原线圈中的电流为4 AC电阻R消耗的电功率为400 WD副线圈中交流电的频率为100 Hz2有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是()A电阻R消耗的电功率增大B灯L1、L2都能正常发光C

2、原线圈的输入功率减小D原、副线圈的电流比减小3如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L(电阻忽略不计)，原线圈匝数n1600，副线圈匝数n2120。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()A阻值为12 的电阻B并联两盏“36 V40 W”的灯泡C工作频率为10 Hz的用电设备D耐压值为36 V的电容器4(多选)图(a)所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为41，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图(b)所示。下列说法正确的是()A变压

3、器输入、输出功率之比为41B变压器原、副线圈中的电流强度之比为14Cu随t变化的规律为u51sin(50t)(国际单位制)D若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大5(多选)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是()A将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B电容器的电容C变大时，灯泡变暗C图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D若线圈abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NB

4、S6(多选)钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为0.9 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则()A这种电流表能测出交变电流的有效值B这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流C这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3 AD这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7 A7如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V)，则()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当t s时，c、d间的电压瞬时值为110 VC单刀双掷开关与a连

5、接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小8如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是()AR处出现火警时电压表示数增大BR处出现火警时电流表示数减小C图乙中电压的有效值为220 VD电压表的示数为11 V9为了浴室用电安全，某同学用理想变压器降压给浴室供电；如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压u311sin

6、100t(V)，变压器原、副线圈匝数比为51，已知照明灯额定功率为66 W，排气扇电动机内阻为1 ，电流表示数为3 A，各用电器均正常工作，电表均为理想电表，则()A电压表示数为62 VB变压器的输入功率为186 WC排气扇输出功率为63.75 WD保险丝熔断电流不得低于3 A10(多选)理想变压器原线圈a匝数n1200匝，副线圈b匝数n2100匝，线圈a接在u44sin 314t V的交流电源上，“12 V6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R216 ，电压表V为理想电表。下列推断正确的是()A交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/sC电压表V的示数为22 VDR1

7、消耗的功率是1 W11(多选)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos tB矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表的电荷量为零C当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D当P位置向上移动，R不变时，电流表读数变大12如图所示，负载电阻R接在理想变压器的副线圈上，虚线部分可以用一个电阻R1来等效替代，R1称为等效电阻，这里的等效是指

8、输入电路的电压、电流、功率不变。若理想变压器的原、副线圈的匝数之比为n1n2，则有()AR12RBR12RCR1R DR1R答案二、考点突破1【答案】B【解析】交流电压表的示数为电压的有效值，所以电压表的示数为10 V，所以A错误。根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为20 V，所以电阻R上消耗的电功率为P W40 W，所以C错误。副线圈的电流为I2 A2 A，根据电流与匝数成反比可得，原线圈中的电流为4 A，所以B正确。变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出交流电的频率为f50 Hz，所以D错误。2【答案】A【解析】当S闭合后，由变压器电压与匝数比关系：，可知副线圈电压U2不变，而电路的

9、电阻减小，所以副线圈的电流增大，由PI2R知R消耗的电功率增大，故A正确；当S闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以电阻R的电压增大，而副线圈电压U2不变，所以灯泡两端的电压减小，灯L1、L2都不能正常发光，故B错误；由于副线圈中负载电阻减小，消耗的功率为P，故消耗的功率增大，又因为输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率增大，所以C错误；由电流与匝数关系，知变压器原、副线圈的匝数不变，故原、副线圈中电流之比不变，故D错误。3【答案】B【解析】根据图乙可知，原线圈输入的交变电压的最大值U1m180 V，有效值U1180 V，周期T10.02 s，频率f150 Hz，又因为n1n251，

10、所以副线圈的输出电压的最大值为U2m36 V，有效值U236 V，周期T2T10.02 s，频率f2f150 Hz，故选项C错误；若副线圈两端接阻值为12 的电阻，则I23 A，I10.6 A0.5 A，即流过保险丝的电流超过了其熔断电流，选项A错误；若并联两盏“36 V40 W”的灯泡，流过保险丝的电流I10.2I20.22 A A36 V，即超过了电容器的耐压值，故选项D错误。4【答案】BD【解析】由题意，理想变压器输入、输出功率之比为11，选项A错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即，故选项B正确；由题图(b)可知交流电压最大值Um51 V，周期T0.02 s，角速度100

11、rad/s，则可得u51sin(100t)(V)，故选项C错误；RT的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。5【答案】AD【解析】在图中将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A正确；电容器的电容C变大时，电容器对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B错误；图示位置时，线圈位于中性面位置，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C错误；若线圈abcd转动的角速度变为2，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS，设变压器原线圈电压的有效值为U，则T，即UNBS，选项D正确。6【答案】AD【解析】由于变压

12、器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交变电流，而且测量的是交变电流的有效值，故A正确B错误；根据输入功率和输出功率的关系有：P1P2，即U1I1U2I2，所以：，由题意可知：当n11，I20.9 A，即，当n13时：，解得：I22.7 A，故C错误，D正确。7【答案】A【解析】当单刀双掷开关与a连接时，原、副线圈的匝数比为101，原线圈两端的电压有效值U1 V220 V，根据，代入数据得U222 V，故电压表的示数为22 V，A正确；当t s时，c、d间电压的瞬时值为u220sin 100

13、 V110 V，故B错误；当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器电阻的阻值变大，电压不变，电流表示数减小，故C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈匝数减小，根据，所以U2变大，电压表和电流表的读数均变大，故D错误。8【答案】D【解析】R处温度升高时，阻值减小，电压表示数不变，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈电流增大，即电流表示数增大，故A、B错误；设将此电压加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为Um，电压的有效值为U，T，代入数据得图乙中电压的有效值为110 V，故C错误；变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比

14、是101，所以电压表的示数为11 V，故D正确。9【答案】C【解析】变压器输入交变电压u311sin 100t(V)，有效值U220 V，变压器原、副线圈匝数比为51，所以副线圈电压U244 V，故A错误；电流表示数为3 A，所以输出功率P443 W132 W，所以变压器的输入功率为132 W，故B错误；照明灯的电流I1 A1.5 A，则排气扇的电流为I23 A1.5 A1.5 A，则排气扇输出功率为P出I2U2I22r1.544 W1.521 W63.75 W，选项C正确；变压器的初级电流为II次 A0.6 A，故保险丝熔断电流不得低于0.6 A，选项D错误。10【答案】BD【解析】由u44

15、sin 314t V知2f314得：f50 Hz，A错；在副线圈中，小灯泡正常发光，知副线圈中的电流为0.5 A，进而可求出R2两端的电压为8 V，故副线圈两端的电压为20 V，电压表的示数为20 V，C错；副线圈两端电压的最大值为20 V；由法拉第电磁感应定律知：n220 V，可得： Wb/s，B对；由和，可知原线圈两端的电压为40 V，电流为0.25 A，故加在R1两端的电压为44 V40 V4 V，故R1消耗的功率为 1 W，D对。11【答案】AD【解析】从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos t，故A正确；矩形线圈从图示位置经过时间内，转过的角度为t，磁通量一直增加，电流方向没有改变，故通过电流表的电荷量为：qN0(其中R1为回路的等效电阻)，故B错误；交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值，故C错误；当P位置向上移动，R不变时，根据理想变压器的变压比公式，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入电流也变大，故电流表读数变大，故D正确。12【答案】B【解析】设副线圈中的电流为I，则副线圈两端的电压为IR，根据，得：U1IR，由，得：I1I，等效电阻：R12R，故选项B正确。