精選備戰(zhàn)2023年高考物理(人教版)二輪必會題型：第十章-第2講-變壓器-電能的輸送-Word版含答案

1、備戰(zhàn)2023年高考物理(人教版)二輪必會題型：第十章-第2講-變壓器-電能的輸送-Word版含答案PAGE PAGE - 10 -第2講變壓器電能的輸送1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21，電池和交變電源的電動勢都為6 V，內(nèi)阻均不計以下說法正確的選項是 () 圖1AS與a接通的瞬間，R中無感應(yīng)電流BS與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0CS與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3 VDS與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為21解析S與a接通的瞬間，副線圈有瞬間的感應(yīng)電流，A錯誤；S與a接通穩(wěn)定后，理想變壓器的原線圈電流穩(wěn)定不變，副線圈電壓為零，B正確；S與b接通穩(wěn)定后，根據(jù)U1U2n1

2、n2，可得R兩端的電壓為3 V，C正確；原、副線圈的頻率相同，D錯誤答案BC2如圖2所示為一種變壓器的實物圖，根據(jù)其銘牌上所提供的信息，以下判斷正確的選項是()圖2A這是一個升壓變壓器B原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C當原線圈輸入交流電壓220 V時，副線圈輸出直流電壓12 VD當原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負載時，副線圈中電流比原線圈中電流小解析根據(jù)銘牌上所提供的信息可知：變壓器的輸入電壓為220 V，輸出電壓為12 V，該變壓器為降壓變壓器，應(yīng)選項A錯誤，選項B正確；變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，故變壓器的原、副線圈上的電壓都為交流電壓，選項C錯誤；由理想變壓器的輸出功率等于輸入功率

3、，且原線圈的電壓大于副線圈的電壓，故副線圈接負載時，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項D錯誤答案B3圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖轉(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，V為交流電壓表當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5 000 V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體以下判斷正確的選項是()圖3A電壓表的示數(shù)等于5 VB電壓表的示數(shù)等于eq f(5,r(2) VC實現(xiàn)點火的條件是eq f(n2,n1)1 000D實現(xiàn)點火的條件是eq f(n2,n1)eq f(5 000,5)1 000，C正確、D錯誤答案 BC4

4、如圖4所示，有一臺交流發(fā)電機E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當用戶消耗的電功率變大時，有()圖4AU2減小，U4變大 BU2不變，U3變小CP1變小，P2變小 DP2變大，P3變大解析當用戶消耗的電功率增大時，升壓變壓器的輸入功率必增大，即P1增大，輸入電壓U1為定值不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，故輸出電壓U2不變，由于P1增大，由P1U1I1P2U2I2可得

5、，I1增加，P2、I2增加，由閉合電路歐姆定律得：U3U2I2R，故U3減小，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變，所以隨U3減小，U4減小，A錯誤，B正確；由于用戶消耗的電功率增加，即P4增加，理想變壓器無功率損耗可得：P3P4，功率P3也增加，故C錯誤，D正確答案BD5一個不計電阻的矩形線圈繞在其平面內(nèi)并且垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢圖象如圖5所示，并且接在原、副線圈匝數(shù)比為eq f(n1,n2)eq f(1,3)的理想變壓器原線圈兩端，那么()圖5A變壓器副線圈兩端的電壓為U2108 VB感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e36eq r(2)sin 10t VCt0.2 s時穿過線圈平面

6、的磁通量變化率最大Dt0.1 s時穿過線圈平面的磁通量最大解析由題圖象可知感應(yīng)電動勢的最大值為Em36eq r(2) V，感應(yīng)電動勢的有效值為Eeq f(Em,r(2)36 V，根據(jù)eq f(n1,n2)eq f(1,3)可計算得U2108 V，A對；由圖象可知周期T0.4 s，eq f(2,T)5 ，B錯；由圖象可知t0.1 s時線圈平面和磁場方向平行，穿過線圈平面的磁通量最小為零，D錯；t0.2 s時線圈的感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈平面的磁通量變化率最小，C錯答案A6圖6甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n251，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)原線圈接

7、正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光以下說法正確的選項是()圖6A輸入電壓u的表達式u20eq r(2)sin (50t) VB只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光C只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D假設(shè)S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W解析 由圖象可知Um20eq r(2) V，T0.02 s，故eq f(2,T)100 rad/s，即輸入電壓u的表達式u20eq r(2)sin (100t)V，所以A項錯誤斷開S2后兩燈泡串聯(lián)，總電壓仍為4 V，所以L1、L2均不能正常發(fā)光，B項錯誤根據(jù)P入P出eq f(U2,R)可知斷開S2

8、后R增大，P入變小，C項錯誤假設(shè)S1接2，由Peq f(U2,R)可得Peq f(42,20) W0.8 W，故答案為D.答案 D7如圖7所示，圖(a)中的變壓器是一理想變壓器，其輸出端輸出電壓信號如圖(b)所示(圖線為正弦曲線)，電路中電阻R55 ，圖中交流電流表、交流電壓表為理想電表，其中電流表A1與電流表A2的讀數(shù)之比為14，以下說法中正確的選項是 ()圖7A電壓表V1的示數(shù)為880 VB電壓表V2的示數(shù)為220 eq r(2) VC原線圈輸入功率為220 WD原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz解析由題圖(b)可知交流電的有效值為220 V，電壓表V2測副線圈兩端電壓，故示數(shù)為220

9、V，B錯；交流電的周期為0.02 s，頻率為50 Hz，D錯；根據(jù)U1I1U2I2得：U1880 V，A對；副線圈的輸出功率為eq f(Uoal(2,2),R)880 W，等于原線圈的輸入功率，故C錯答案A8如圖8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，電阻減小)，原線圈兩端接恒壓正弦交流電源，當光照增強時()圖8A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)變大解析變壓器的輸入電壓一定，那么輸出電壓不變，電壓表V1的示數(shù)不變，A選項錯；當入射光增強時，光敏電阻R3的阻值迅速

10、減小，變壓器的負載總阻值減小，那么由P出eq f(U2,R總)Ieq oal(2,2)R總知，變壓器的輸出功率增加了，電流表A2的示數(shù)變大了，D選項對；再由P入UI1P出知，電流表A1的示數(shù)變大，C選項對；變壓器的輸出電壓不變，而R1兩端的電壓增加了，那么電壓表V2的示數(shù)變小，B選項錯答案CD92011年9月28日，中國第二條特高壓交流電工程獲批，國家電網(wǎng)副總經(jīng)理舒印彪表示：該公司第二條特高壓交流電工程已獲得發(fā)改委批準，投資規(guī)模、線路長度和輸電容量都比之前工程大一倍以上如圖9所示是遠距離輸電示意圖，電站的輸出電壓U1250 V，輸出功率P1100 kW，輸電線電阻R8 .那么進行遠距離輸電時，

11、以下說法中正確的選項是()圖9A假設(shè)電站的輸出功率突然增大，那么降壓變壓器的輸出電壓減小B假設(shè)電站的輸出功率突然增大，那么升壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線損耗比例為5%時，所用升壓變壓器的匝數(shù)比eq f(n1,n2)eq f(1,16)D用10 000 V高壓輸電，輸電線損耗功率為8 000 W解析 由eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)知U1不變時，U2也不變，故B錯誤；由U3U2eq f(P1,U2)R知，電站的輸出功率突然增大，U3減小，又eq f(U3,U4)eq f(n3,n4)，故U4也減小，A正確；I1eq f(P1,U1)400 A，I2eq r(f(P,R)25 A，

12、eq f(I2,I1)eq f(n1,n2)eq f(25,400)eq f(1,16)，所以C正確；用10 000 V高壓輸電，即U210 000 V，I2eq f(P1,U2)10 A，PI22R8102 W，所以D錯誤答案 AC10如圖10所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小Beq f(r(2),10) T的水平勻強磁場中，線框面積S0.5 m2，線框電阻不計線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 V,60 W燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 A，以下說法正確的選項是 ()圖10A圖

13、示位置穿過線框的磁通量變化率不為零B線框中產(chǎn)生交變電壓的表達式為u500eq r(2)sin (200t) VC變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5011D允許變壓器輸出的最大功率為2 200 W解析圖示位置穿過線框的磁通量最大，但由于沒有邊切割磁感線，所以無感應(yīng)電動勢，磁通量的變化率為零，A選項錯誤；線框中交變電壓uNBSsin t500eq r(2)sin (200t) V，B選項正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)之比eq f(n1,n2)eq f(U1,U2)eq f(500,220)eq f(25,11)，C選項錯誤；變壓器輸出的最大功率等于輸入的最大功率PUI50010 W5 000 W，D選項錯誤

14、答案B11某同學(xué)自制變壓器，原線圈為n1匝，在做副線圈時，將導(dǎo)線ab對折后并在一起，在鐵芯上繞n2圈，從導(dǎo)線對折處引出一個接頭c，連成如圖11所示電路S為單刀雙擲開關(guān)，線圈電阻不計，原線圈接u1Umsin t(V)的交流電源以下說法正確的選項是 ()圖11AS接b時，電壓表示數(shù)為eq f(r(2)n2Um,n1)BS接c時，電壓表示數(shù)為eq f(r(2)n2Um,2n1)CS接c時，滑動觸頭P向下移動，變壓器輸入功率變大DS接c時，滑動觸頭P向上移動，變壓器輸入電流變大解析S接b時，副線圈屬于雙線繞法，不管原線圈中交流電源如何變化，副線圈中都不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以電壓表示數(shù)為零，選項A錯誤；

15、S接c時，根據(jù)理想變壓器的電壓比關(guān)系U1n1U2n2，且U1eq f(Um,r(2)，解得U2eq f(r(2)n2Um,2n1)，選項B正確；S接c時，滑動觸頭P向下移動，連入電路的有效電阻增大，P入P出eq f(Uoal(2,2),R)減小，選項C錯誤；滑動觸頭P向上移動，連入電路的有效電阻減小，副線圈中的電流I2eq f(U2,R)增大，因U2I2U1I1，所以變壓器輸入電流I1變大，選項D正確答案BD12在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個小型發(fā)電站，輸送的電功率為P500 kW，當使用U5 kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800 kWh.求：(1)輸電效率和輸電線的總電阻r；(2)假設(shè)想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么發(fā)電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？解析(1)輸送功率P500 kW，一晝夜輸送電能EPt