（全國(guó)通用）高考物理總復(fù)習(xí) 10.2變壓器 電能的輸送考題演練（含解析）.doc

【全程復(fù)習(xí)方略】（全國(guó)通用）2016屆高考物理總復(fù)習(xí) 10.2變壓器 電能的輸送考題演練（含解析）1.(2014海南高考)理想變壓器上接有三個(gè)完全相同的燈泡,其中一個(gè)與該變壓器的原線圈串聯(lián)后接入交流電源,另外兩個(gè)并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知三個(gè)燈泡均正常發(fā)光。該變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為()a.12b.21c.23d.32【解析】選b。設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為i,由題意可知,通過原線圈的電流i1=i,通過副線圈的電流i2=2i,根據(jù)變壓器的電流關(guān)系n1n2=i2i1=21。2.(多選)(2014廣東高考)如圖所示的電路中,p為滑動(dòng)變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓u1不變,閉合電鍵s,下列說法正確的是()a.p向下滑動(dòng)時(shí),燈l變亮b.p向下滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出電壓不變c.p向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入電流變小d.p向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率變大【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析：(1)理想變壓器電壓、電流和電功率分別由什么因素決定。(2)若為理想電源,并聯(lián)電路的各個(gè)支路間沒有影響。(3)在電壓一定的情況下,電阻越小,電功率越大。【解析】選b、d。理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定,與用電器無關(guān),故無論p怎樣滑動(dòng),變壓器的輸出電壓不變,燈l的亮度不變,a項(xiàng)錯(cuò)誤、b項(xiàng)正確;理想變壓器的輸入電流和功率由用電器決定,p向上滑動(dòng)時(shí),用電器的功率變大,變壓器的輸出功率和輸入電流都變大,c項(xiàng)錯(cuò)誤、d項(xiàng)正確。3.(2014江蘇高考)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為u1、u2,電流分別為i1、i2,輸電線上的電阻為r。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是()a.i1i2=n1n2b.i2=u2rc.i1u1=i22rd.i1u1=i2u2【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)變壓器的輸入功率等于輸出功率。(2)輸電線的電阻消耗的功率p=i22r。(3)升壓變壓器輸出端、導(dǎo)線和降壓變壓器輸入端構(gòu)成閉合電路?！窘馕觥窟xd。對(duì)理想變壓器來說,電流與匝數(shù)成反比,a項(xiàng)錯(cuò)誤;輸入功率等于輸出功率,d項(xiàng)正確;對(duì)圖中的中間電流,i2=u導(dǎo)r,而u2u導(dǎo),所以b項(xiàng)錯(cuò)誤;導(dǎo)線消耗的功率為p導(dǎo)=i22r,i1u1為升壓變壓器的輸入功率,與輸出功率相等,即i1u1=i2u2,所以c項(xiàng)錯(cuò)誤。4.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示,其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝,原線圈為1100匝,接在有效值為220v的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí),負(fù)載r上的功率為2.0kw。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為i1,負(fù)載兩端電壓的有效值為u2,且變壓器是理想的,則u2和i1分別約為()a.380v和5.3ab.380v和9.1ac.240v和5.3ad.240v和9.1a【解析】選b。由理想變壓器原、副線圈中電壓、電流及功率關(guān)系可得：u1u2=n1n2,i1i2=n2n1,u1i1=p2。所以,當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí),副線圈的匝數(shù)也最大,為n2=1 900匝,負(fù)載r上的功率也最大,為2.0kw,則u2=n2n1u1=1 9001 100220 v=380v,i1=p2u1=2.0103220a=9.1a,故選項(xiàng)b正確。5.(多選)圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5 000v時(shí),就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是()a.電壓表的示數(shù)等于5vb.電壓表的示數(shù)等于52vc.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是n2n11 000d.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是n2n15 000,所以n2n11 000,c對(duì),d錯(cuò)。6.(多選)(2015銀川模擬)如圖所示,t為理想變壓器,a1、a2為理想交流電流表,v1、v2為理想交流電壓表,r1、r2為定值電阻,r3為光敏電阻(光照增強(qiáng),電阻減小),原線圈兩端接恒壓正弦交流電源,當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)()a.電壓表v1示數(shù)變小b.電壓表v2示數(shù)變大c.電流表a1示數(shù)變大d.電流表a2示數(shù)變大【解析】選c、d。變壓器的輸入電壓一定,則輸出電壓不變,電壓表v1的示數(shù)不變,故a錯(cuò)誤;當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí),光敏電阻r3的阻值迅速減小,變壓器的負(fù)載總阻值減小,則由p出=u2r總=i22r總知,變壓器的輸出功率增加了,電流表a2的示數(shù)變大了,故d正確;由p入=ui1=p出知,電流表a1的示數(shù)變大,故c正確;變壓器的輸出電壓不變,而r1兩端的電壓增加了,則電壓表v2的示數(shù)變小,故b錯(cuò)誤。7.(2015濰坊模擬)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101,電源電壓u=2202sin100tv,通過電阻r0接在變壓器原線圈兩端,開關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)為12v,電流表的示數(shù)為10a。以下說法正確的是()a.r0的阻值是100b.電源的功率是120wc.t=0.01s時(shí),電源電壓達(dá)到最大d.若將開關(guān)斷開,電壓表的示數(shù)仍然是12v【解析】選a。由于變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為101,副線圈的電壓為12v,故原線圈的電壓為120v,由于副線圈的電流為10a,故原線圈中的電流為1a,電源電壓的有效值為220v,故電阻r0兩端的電壓為220v-120v=100v,再由歐姆定律得,r0的阻值是100,a正確;電源的功率為p=1a220v=220w,b錯(cuò)誤;當(dāng)t=0.01s時(shí),電源電壓為u=2202sin1000.01v=0v,c錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),原、副線圈中的電流為0,故原線圈中的電壓變?yōu)?20v,副線圈中的電壓為22v,故d錯(cuò)誤。8.(多選)(2015大同模擬)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為41,原線圈接u=2202sin(100t)v的交變電壓,副線圈上接有燈泡a、理想電感線圈l及理想電壓表。下列說法正確的是()a.副線圈中電流的頻率為100hzb.燈泡a兩端電壓為55vc.若原線圈電壓有效值不變,頻率增大,則燈泡a將變暗d.若原線圈電壓有效值不變,頻率增大,電壓表的示數(shù)仍不變【解析】選c、d。據(jù)原線圈電壓的表達(dá)式可知=100rad/s,頻率f=2=50hz,故a錯(cuò)誤;由于電感線圈l的自感作用,使得燈泡a上的電壓小于55v,故b錯(cuò)誤;當(dāng)頻率增大時(shí),線圈l的自感作用增強(qiáng),燈泡a將變暗,但電壓表的示數(shù)不變,仍為55v,故c、d均正確。9.如圖甲為某水電站的電能輸送示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為110,降壓變壓器的副線圈接有負(fù)載r,升壓、降壓變壓器之間的輸電線路的電阻不能忽略,變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器左側(cè)輸入如圖乙的交變電壓,下列說法中正確的是()a.交變電流的頻率為100hzb.升壓變壓器副線圈輸出電壓為22vc.只增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)可減少輸電損失d.當(dāng)r減小時(shí),發(fā)電機(jī)的輸出功率減小【解析】選c。由圖像可知t=210-2s,f=50hz,a錯(cuò)。升壓變壓器的輸入電壓有效值u1=220v,由u1u2=n1n2可知u2=2 200v,b錯(cuò)。增加升壓變壓器副線圈匝數(shù),u2增大,輸送電流減小,輸電損失電能減小,c對(duì)。r減小,輸出功率增大,變壓器的輸入功率增大,發(fā)電機(jī)的輸出功率增大,d錯(cuò)。10.如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為101,r1=20,r2=10,c為電容器,原線圈所加電壓u=2202sin(100t)v。下列說法正確的是()a.通過電阻r3的電流始終為零b.副線圈兩端交變電壓的頻率為5hzc.電阻r2的電功率為48.4wd.原、副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為101【解析】選c。在交流電路中電容器能夠通交流,所以a錯(cuò)誤;變壓器能夠改變交流電壓,但是不能變頻,所以b錯(cuò)誤;根據(jù)u1u2=n1n2得到u2=22v,所以電阻r2的電功率為p2=u22r2=48.4w,所以c正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知原、副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為11,所以d錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】交流電路中電容、電感、二極管的特點(diǎn)分析(1)電感的特征：通低頻、阻高頻。(2)電容的特征：通交流、隔直流。(3)二極管具有單向?qū)щ娦?正向電阻非常小,可以認(rèn)為沒有電阻,反向電阻很大,甚至可以認(rèn)為無窮大。在交流電路中涉及以上三種電學(xué)元件時(shí)要特別注意其各自特點(diǎn),并結(jié)合交變電流規(guī)律求解。11.(多選)如圖所示,一理想變壓器原線圈接入一交流電源,副線圈電路中r1、r2、r3和r4均為固定電阻,開關(guān)s是閉合的。v1和v2為理想電壓表,讀數(shù)分別為u1和u2;a1、a2和a3為理想電流表,讀數(shù)分別為i1、i