2020版高考物理(江蘇專用)新探究大一輪檢測第十一章第二節(jié)變壓器遠距離輸電含解析

1、學生用書P357(單獨成冊)(建議用時：40分鐘)一、單項選擇題1用220V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電，變壓器輸出電壓是110V，通過負載的電流圖象如圖所示，則()D負載電流的函數(shù)表達式i0.05sin100tA2功率PI2U2110W3.9W，A正確I2A變壓器輸入功率約為3.9WB輸出電壓的最大值是110VC變壓器原、副線圈匝數(shù)比是12解析：選A.由題圖可知通過負載的電流最大值為Im0.05A，周期T0.02s，故電流的函數(shù)表達式iTImsin2t0.05sin100t(A)，D錯誤；理想變壓器匝數(shù)比等于電壓比，即n1n2U1U221，C錯誤；輸出電壓U2110V，其最大值U2

2、m2U21102V，B錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，即輸入0.0522如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則()IUA用戶端的電壓為11B輸電線上的電壓降為U2C理想變壓器的輸入功率為I1rD輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A.根據(jù)理想變壓器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用戶端的電壓U2I1U1I2，選項A正確；輸2電線上的電壓降UI1rUU1，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P1I1UI1rI1U1，選項C錯誤；輸電線

3、路上損失的功率PI21rI1(UU1)，選項D錯誤3.如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u110002sin100t(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r6的導線對“220V880W”的電器RL供電，該電器正常工作由此可知()解析：選C.由題可知，副線圈輸出電壓U2220VUr，11，故A錯誤；2f100A原、副線圈的匝數(shù)比為501B交變電壓的頻率為100HzC副線圈中電流的有效值為4AD變壓器的輸入功率為880WnU1100050n2U2220Ur1880Hz，f50Hz，故B錯誤；I2220A4A，故C正確；由于理想變壓器P入P出I22r880W880W，故D錯誤4.在如圖所示的鐵芯上繞有4個線

4、圈，匝數(shù)之比為n1n2n3n41121，今在線圈1兩端接正弦交流電源，下列判斷正確的是()1AU1U22U3U41BU1U22U3，U40CU1U2U3U4D以上均不對解析：選B.線圈1、2、3的電壓關系遵守變壓比公式，線圈4中的磁通量始終為0，不產(chǎn)生感應電動勢，故U40，B正確5遠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，則下列關系式中正確的是()I2n2InA.11CI1U1I22RUBI2R2DI1U1I2U2解析：選D.根據(jù)理想變壓器的工作原理得I1U1I2U2、12.U2不

5、是加在R兩端的電壓，故I22，而InUI2n1RI1U1等于R上消耗的功率I2R與下一級變壓器的輸入功率之和只有選項D正確6.如圖是原、副線圈有中心抽頭(匝數(shù)一半處)的理想變壓器，原線圈通過單刀雙擲開關S1與電流表連接，副線圈通過另一單刀雙擲開關S2與定值電阻R0相連接，通過S1、S2可以改變原、副線圈的匝數(shù)，現(xiàn)在原線圈加一電壓有效值為U的正弦交流電，當S1接a，S2接c時，電流表的示數(shù)為I，下列說法正確的是()解析：選C.設S1、S2分別接a、c時，原、副線圈匝數(shù)比為n1n2，則輸出電壓U22U，功率PUIU2U2；在S1、S2分別接a、d時，輸出電壓U22，功率PUI，聯(lián)立得II，A、B項

6、均錯；個R55的電阻，在原線圈上接入U1220V的交流電源則兩副線圈輸出電功率之比2和原線圈中的電A當S1接a，S2接d時，電流表示數(shù)為2IIB當S1接a，S2接d時，電流表示數(shù)為2C當S1接b，S2接c時，電流表示數(shù)為4IID當S1接b，S2接d時，電流表示數(shù)為2nn1nU1R02n1R04同理可知，C項正確，D項錯誤7.如圖所示，電路中變壓器原線圈匝數(shù)n11000，兩個副線圈匝數(shù)分別為n2500、n3200，分別接一PP3流I1分別是()A.2，I12.8AB2，I12.8AC.2，I11.16AD2，I11.16AP5P32P25P34P2P35P4P325解析：選C.對兩個副線圈有、，

7、所以U2110V，U344V，又因為PU1n1U1n1U2P2U22U2n2U3n3RP3U3，所以225UU；由歐姆定律得I24R22A，I3R30.8A，對有兩個副線圈的變壓器有n1I1n2I2n3I3，得I11.16A，故C正確(8如圖所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則)解析：選D.由ut圖象可知，交流電的周期T0.02s，故頻率f50Hz，選項A錯誤；交流電的最大值Um500V，故有效值Um2502V，選項B錯誤；輸電線上的電流由降壓變壓器副線圈上的電阻根據(jù)12，原線圈(輸電線)上的電流減小，根據(jù)PI21R，得輸電線上損失的功率減小，選項D正確A用

8、戶用電器上交流電的頻率是100HzB發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VC輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定D當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小1TU2和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定，選項C錯誤；當用戶用電器的總電阻增大時，副線圈上的電流減小，InI2n19(2019湖南師大附中等四校聯(lián)考)如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖；圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表；設發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當于用戶用電器的總電阻當用電器增加時，相當于R變小，則當用

9、電進入高峰時()A電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小B電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)減小C電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變D線路損耗功率不變解析：選C.因為輸入電壓和匝數(shù)比都不變，電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，用電高峰期，電阻減小，電流增大，根據(jù)電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù)且匝數(shù)比不變知電流都增大，故A錯誤；輸電線上的電壓損失增大，故電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)增大，故B錯誤；電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變，等于輸電線的電阻值，故C正確；線

10、路上的電流變大，則線路消耗的功率變大，選項D錯誤10(2019江西八校聯(lián)考)有一種調(diào)壓變壓器的構造如圖所示線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，C、D之間加上輸入電壓，轉動滑動觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C、D兩端接正弦交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說法正確的是()解析：選A.當R3不變，P順時針轉動時，nMN減小，由UCDCD，知UMN減小，則電壓、電流表讀數(shù)均A當R3不變，滑動觸頭P順時針轉動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小B當R3不變，滑動觸頭P逆時針轉動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小C當P不動，滑動變阻器

11、滑動觸頭向上滑動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小D當P不動，滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大nUMNnMN減小，A項正確，同理知B項錯誤；當P不動時，匝數(shù)nMN不變，輸出電壓UMN不變，滑片向上滑動，根據(jù)串反并同，得電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，C項錯誤，同理知D項也錯誤二、多項選擇題11.如圖，將額定電壓為60V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220V和2.2A以下判斷正確的是()解析：選ABD.變壓器的輸入功率P1P2I2U22.260W132W，選項A正確；由11得

12、11，選項D正確；由12得I12I22.2A0.6A，選項B正確；根據(jù)Im得副線圈上的電流A變壓器輸入功率為132WB通過原線圈的電流的有效值為0.6AC通過副線圈的電流的最大值為2.2AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2113UnnUU2n2n2U222011Inn3I603I2n1n1112的最大值I2m2I22.22A，選項C錯誤12.如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變大B保持Q

13、的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變小解析：選BC.保持Q的位置不動，則U2不變，將P向上滑動時，R接入電路的電阻變大，根據(jù)I2知，I2變小，由12得I1也變小，即電流表讀數(shù)變小，選項A錯誤，選項B正確；保持P的位置不動，將Q向上滑動時，U2變大，則根據(jù)P2知副線圈輸出功率變大，由P1P2知，變壓器原線圈輸入功率P1U2R0RInI2n1U22R0R變大，而P1I1U，輸入電壓U一定，I1變大，即電流表讀數(shù)變大，選項C正確，選項D錯誤13.如圖所示理想變壓器的三個線圈的匝數(shù)n1n2n3144

14、，在M、N間接正弦交流電源，在a、b和c、d間接相同的電阻器R，則()AU1U24U3CI14I24I3BU2U32U1DP12P22P31232U22U32e3，對理想變壓器有：U1n1e1，U2n2e2，U3n3e3，因此，可得：1，代入n1n2n3144解析：選BCD.由于副線圈有兩個相同的鐵芯，所以原線圈中的磁通量與副線圈中的磁通量關系為：12t2t2223，磁通量變化率關系為：t，故每匝線圈產(chǎn)生的感應電動勢關系為：e12e2Un1n2n3得U2U32U1，故A錯誤，B正確；由能量守恒得：P1P2P32P22P3，D正確；由I1U12I2U22I3U3得：I14I24I3，C正確d14

15、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關，定值電阻R1、R2均為10.在原線圈c、兩端加上如圖乙所示的交變電壓，下列說法正確的是()A當S與a連接后，理想電流表示數(shù)為2.2AB當S與a連接后，理想電壓表示數(shù)為22VC當S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5HzD當S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍解析：選ABD.由題圖可以知道，交變電流的電壓有效值為220V、周期為0.02s，頻率為50Hz.當S接a時，由變壓器的原理可以知道，n2兩端電壓有效值為22V，由閉合電路歐姆定律，得理想電壓表的示數(shù)為22V，理想電流表示數(shù)為2.

16、2A，故選項A、B正確；當S由a撥到b后，原線圈電壓頻率不變，原線圈匝數(shù)減半，則副線圈頻率不變，故選項C錯誤；副線圈兩端電壓加倍，負載電阻不變，副線圈的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，原線圈的輸入功率也變?yōu)樵瓉淼?倍，故選項D正確15電流互感器和電壓互感器如圖所示其中n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數(shù)，a、b為兩只交流電表，則()I1n1I2n2，要把大電流變?yōu)樾‰娏?，有n2n1；在B中，有33，要把高電壓變?yōu)榈碗妷海瑒t有n3n4.綜上AA為電流互感器，且n1n2，a是電壓表CB為電流互感器，且n3n4，b是電壓表解析：選AD.由題圖可知A為電流互感器，B為電壓互感器，因此a是電流表，b是電壓表，在A中，有UnU4n4所述可知，選項A、D正確16如圖所示的電路中，T為一降壓式自耦調(diào)壓變壓器開始時燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)在電源電壓U略降低，為使燈泡L仍能正常發(fā)光，可采用的措施是()U2保持不變根據(jù)變壓比1，可得U22U，由此