2023高考物理一轮复习课时分层作业三十九变压器电能的输送.docx

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1、课时分层作业(三十九)变压器电能的输送基础性题组1L1和L2是高压输电的两条输电线，现要通过变压器测量L1和L2之间的电压，如图的四种电路连接正确的是()2(多选)钳形电流表多用于大电流的估测某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合导线中的电流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流关于该钳形电流表，下列说法正确的是()A该钳形电流表属于升压变压器B该钳形电流表属于降压变压器C若载流导线在钳形口多绕几圈，则钳形电流表的示数偏大D若载流导线在钳形口多绕几圈，则

2、钳形电流表的示数偏小3.如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使()A原线圈匝数n1增加 B副线圈匝数n2减小C负载电阻R的阻值增大 D负载电阻R的阻值减小4如图所示，理想变压器原线圈的两端a、b接正弦交流电源时，电压表V的示数为220 V，电流表A1的示数为0.20 A已知负载电阻R44 ，则下列判断正确的是(电表均为理想交流电表)()A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为0.1 AD电流表A2的示数为0.4 A5某发电站将电能输送到工厂通过

3、图示的流程来实现，经测定发电机输出的电压和电流分别为U1和I1，升压变压器输出的电压和电流分别为U2和I2，降压变压器输出的电压和电流分别为U3和I3，R1为两变压器间输电导线的总电阻下列计算正确的是()A根据欧姆定律：I2B对升压变压器一定有U1I1U2I2C两变压器间输电导线的热损耗为IR1D电动机的机械功率为U3I36如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10 V交流电压时，C、D间电压为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V，现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是()A.10 V10 V B10 V4 VC4 V10 V

4、D10 V072022山东青岛一模如图，为某小型水电站电能输送的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器T1的原、副线圈匝数比为120，降压变压器T2的原、副线圈匝数比为31.升压变压器原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，用户的总电阻为R(可视为纯电阻)，输电线总电阻rR，不考虑其他因素的影响，用户获得的电压U为()A2Um B3UmC4Um D6Um8如图所示为一副线圈上有滑片P的理想变压器，原、副线圈匝数比为120，其原线圈与u22sin 100t(V)的电源连接，副线圈与一额定电压为220 V、额定电功率为40 W的灯泡连接成闭合电路若灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是

5、()A灯泡中电流方向每秒钟改变50次B当滑片P滑动到副线圈中间位置时，灯泡正常发光C当滑片P滑动到距离副线圈下端位置时，灯泡消耗的电功率为20 WD当滑片P滑动到距离副线圈下端位置时，灯泡两端的电压为55 V9随着科技的不断发展，手机无线充电技术也是现在的一个热门话题，而手机的无线充电原理图可以简化为图甲所示，实际上相当于一个变压器技术是不断革新的，现在市面上又出现了一个无线充电器同时给两台或多台手机充电的技术，实际上相当于一个有多个副线圈的变压器，如图乙所示若无线充电器转换器(原线圈)中的线圈匝数用n1表示，两端电压用U1表示，电流用I1表示，输入功率用P1表示，两台手机电力接收线圈(两个副

6、线圈)中的线圈匝数分别用n2、n3表示，两端电压分别用U2、U3表示，电流分别用I2、I3表示，输出功率分别用P2、P3表示，若不计原、副线圈磁通量损失，下面关于无线充电器转换器和手机中的线圈匝数、电压、电流、功率关系正确的是()An1n2n3 BC D综合性题组10(多选)在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡当在a、b两端加上瞬时值表达式为U220sin 100t(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光下列说法正确的是()A.变压器副线圈的匝数为220B灯泡的额定电压为55 VC变压器原线圈两端电压为220

7、VD穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1 V11.某电风扇挡位变换器的电路如图所示，它可视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2 400匝的原线圈两端输入电压u220sin 100t(V)，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1 200匝、2 400匝电动机M的内阻r8 、额定电压U220 V、额定功率P110 W，下列说法正确的是()A交变电流的频率为100 HzB当选择挡位3后，电动机两端电压的有效值为110 VC当由挡位3变为挡位2后，原线圈中的电流变大D当选择挡位4后，电动机的输出功率为110 W12(多选)输电线路中某处漏电时，输电线通过大地和电源构成的

8、回路中就存在漏电电流如图所示为交流输电线路上安装的某漏电保护器工作原理图，图中M为电流互感器，原线圈为两根输电线双绕线，双线的绕线匝数为n1，副线圈的匝数为n2.当副线圈中的电流达到一定值时，就会触发开关断开电源供电电路(图中未画出)，下列说法正确的是()A无论输电线路上有无漏电现象，副线圈中都会产生感应电流B只有输电线路上有漏电现象时，副线圈中才会产生感应电流C如图，人的一只手接触输电线上的P点时，电流会经人体传入大地，如果允许通过人体的安全电流为Im，那么开关的触发电流应小于ImD如图，人的一只手接触输电线上的P点时，电流会经人体传入大地，如果允许通过人体的安全电流为Im，那么开关的触发电

9、流应小于Im课时分层作业(三十九)变压器电能的输送1解析：通过变压器测量L1和L2之间的电压，变压器原线圈应并联在L1和L2之间，由于电压表量程较小，变压器应为降压变压器，原线圈匝数应大于副线圈匝数，选项A正确答案：A2解析：钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，A正确，B错误；根据n1I1n2I2，知若将载流导线在钳形口多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，C正确，D错误故选AC.答案：AC3解析：由U1U2n1n2，P出U22 R可得P出U12n22 n12R.又因为P入P出，

10、所以P入U12n22 n12R.分析可得选项D正确；A、B、C错误答案：D4解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，则U1I1I22R，解得I2U1I1R2200.2044 A1.0 A，所以原线圈和副线圈的匝数比n1n2I2I11.00.2051，B正确，A、C、D错误答案：B5解析：输电电流等于输电功率与输电电压之比，U2是输电电压，不是输电线损失的电压，故A错误；理想变压器输入功率等于输出功率，但是实际变压器工作过程有一定的能量损失，因此，U1I1不等于U2I2，故B错误；两变压器间输电导线的热损耗为I22R1，故C正确；电动机的输入功率等于电动机的热功率和电动机的机械功率之和，故D错误

11、答案：C6解析：如图甲所示是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边的电压之比等于两边线圈的匝数之比当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压如图乙所示是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比但是当把电压加在P、Q两端时，M、P两点的电势相等所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端电压也是4 V.答案：B7解析：升压高压器原线圈两端电压的有效值为U1Um2，升压变压器副线圈两端的电压为U220Um2102Um；输电线路

12、上损失的电压为UIrIR，故降压变压器原线圈的电压为U3U2U，降压变压器副线圈两端电压U13U3，副线圈的电流I3I，则U3IR，联立解得U32Um，故B正确答案：B8解析：根据交变电源的瞬时值表达式可知，角速度100 rad/s，则周期T20.02 s，变压器不改变频率，交变电流一个周期内电流方向改变2次，故每秒钟灯泡中电流方向改变100次，故A错误；根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知，原线圈输入电压U122 V，当滑片P滑动到副线圈中间位置时，原、副线圈匝数比为110，根据变压比可知，副线圈输出电压U2n2n1U1220 V，故小灯泡正常发光，故B正确；当滑片P滑动到距离副线圈

13、下端14位置时，原、副线圈匝数比为15，根据变压比可知，副线圈输出电压U2110 V，则小灯泡两端电压为110 V，小灯泡消耗的电功率与电压平方成正比，则小灯泡消耗的电功率P10 W，故C、D错误答案：B9解析：变压器原副线圈匝数之间无特定关系，A错误；原、副线圈磁通量变化率相同，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与线圈匝数成正比，则两端电压与线圈匝数成正比，B正确；原副线圈如果没有能量损失，满足P入P出，单个副线圈的情况下满足U1I1U2I2，所以I1I2U2U1n2n1，电流与匝数成反比，多个副线圈的情况下，也满足P入P出，即P1P2P3，U1I1U2I2U3I3，n1I1n2I2n3I3

14、，所以C、D错误答案：B10解析：四个灯泡均正常发光，则通过变压器原、副线圈的电流相等，根据电流比可知，电流之比等于匝数之比，故变压器副线圈的匝数和原线圈匝数相等，均为220匝，故A正确；a、b端的交变电压的最大值为2202 V，则有效值为Uab220 V，设灯泡的额定电压为UL，根据理想变压器变压比可知，原线圈两端电压为2UL，根据欧姆定律可知，Uab4UL，解得灯泡的额定电压：UL55 V，故B正确；变压器原线圈两端电压：U12UL110 V，故C错误；根据法拉第电磁感应定律可知，原线圈两端电压最大值：1102 Vn1t，解得穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为22 V，故D错误答案：

15、AB11解析：本题考查自耦变压器基本规律根据原线圈两端输入电压的瞬时值表达式可知，100 rad/s，交变电流的频率f250 Hz，选项A错误；当选择挡位3后，根据电压比等于匝数比有220 VU22 4001 200，解得U2110 V，即电动机两端电压的有效值为110 V，选项B正确；当由挡位3变为挡位2后，根据原、副线圈两端的电压比等于匝数比可知，副线圈两端的电压减小，输出功率变小，输入功率变小，输入电压不变，根据P1U1I1可知，原线圈中的电流变小，选项C错误；当选择挡位4后，副线圈的匝数为2 400匝，根据电压比等于匝数比可知，副线圈两端的电压为220 V，电动机正常工作，流过电动机的

16、电流IPU110220 A0.5 A，电动机的发热功率P热I2r2 W，电动机的输出功率P出PP热108 W，选项D错误答案：B12解析：输电线路上没有漏电现象时，由于原线圈为输电线双绕线，两根导线中的电流始终大小相等、方向相反，线圈中磁通量为零且磁通量保持不变，所以副线圈中没有感应电流产生，A错误；当输电线上有漏电现象时，漏电点通过大地与电源构成回路，原线圈上两根双绕线中的电流大小不同，磁通量不为0且发生变化，所以副线圈中就会产生感应电流，B正确；当人体与线路中的P点接触时，安全流过人体的最大电流为Im，等效为流过原线圈的电流为Im，根据理想变压器变流比关系有ImI2n2n1，解得I2n1n2Im，C错误，D正确答案：BD