高二物理滬科版選修3-2學業(yè)達標測評章末綜合測評3電能的輸送與變壓器(含解析)

章末綜合測評

(

三)(時間：60

分鐘

滿分：100分)一、選擇題

(本大題共

10個小題，每題

6分，共

60分，在每題給出的四個選項中，第1～7題只有一項吻合題目要求，第

8～10

題有多項吻合題目要求，全部選對的得

6分，選對但不全的得

3分，有選錯的得

0分)1.對于理想變壓器來說，以下說法中不正確的選項是

(

)變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的變壓器能夠改變各種電源的額定功率變壓器不但能改變電壓，同時還能夠改變電流變壓器的初級電流隨次級電流的增大而增大【剖析】由變壓器的原理和電壓、電流、功率的關系可判斷【答案】B2.(2016·汕頭二模)如圖1是某型號手機充電器里的變壓器

.只有B說法不正確(可視為理想變壓器)，當

a、b端接

220V

交流電時，

c、d端輸出

4.2V

交流電，則正常工作時

(

)圖

1A.從a、b端流入的電流大于從c、d端流出的電流B.連結a、b端的線圈匝數(shù)多于連結c、d端的線圈匝數(shù)輸入電流的頻率高于輸出電流的頻率【剖析】依照理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比，知a、b端匝數(shù)大于c、d的匝數(shù)，依照電流與匝數(shù)成反比知從a、b端流入的電流小于從c、d端流出的電流，故A錯誤，B正確；當c、d端空載(斷路)時，無感覺電流，但仍有感覺電動勢，c、d端的電壓不為零，故C錯誤；變壓器不改變功率和頻率，故D錯誤.【答案】B3.(2016·廣州二模)如圖2為模擬遠距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，A1，A2，A3為相同的理想交流電流表，當a，b端接入低壓交流電源時，則( )圖2A.A1，A2的示數(shù)相等B.A1，A2，A3的示數(shù)相等C.A1的示數(shù)大于A2的D.A2的示數(shù)大于A3的【剖析】依照變壓器的規(guī)律電流與匝數(shù)成反比，得I12＝n，且n1＜n2，故A1的示數(shù)大I2n1于A2，故AB錯誤，C正確；同理，A2的示數(shù)小于A3的，故D錯誤.【答案】C如圖3所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想電表，接線柱a、b間接電壓u＝311sin314t(V)的正弦交流電源.當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，示數(shù)發(fā)生變化的電表是( )圖

3A.A1、A2

B.A2、V2C.A1、A2、V2【剖析】P下滑，負載電阻增大，

D.A1、A2、V1、V2A2示數(shù)減小，A1示數(shù)也減小，而

V1和

V2不變.A

正確.【答案】

A5.如圖4所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶3，次級回路中連入三個均標有“36V40W”的燈泡，且均正常發(fā)光，那么，標有“36V40W”的燈泡A( )A.也正常發(fā)光C.比另三個燈暗【剖析】由電壓關系知原線圈兩端電壓為

圖4B.將被燒毀D.無法確定36V，所以

A燈正常發(fā)光

.故

A正確.【答案】

A6.(2015·福建高考)如圖5為遠距離輸電表示圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()圖5n12n22UmUmA.n24rB.n14rC.4n12P2rD.4n22P2r2m1m【剖析】升壓變壓器T的原線圈兩端電壓的有效值為U1＝UmU1n1；由變壓關系可得＝，222nU2P2n1P2mP，輸電線中的電流為I＝＝，則輸電線上損失的則U＝；因為輸送電功率為2n1U2n2Um22電功率為P＝I2(2r)4n1Pr，應選項C正確.2＝22【答案】C7.(2016·湛江一模)如圖6，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n＝100匝，n＝10匝，和12均為理想電表，燈泡額定功率P＝6W，燈泡正常發(fā)光，AB端電壓u1＝1202sin100πt(V).以下說法正確的選項是()圖6A.電流頻率為100HzB.的讀數(shù)為122VC.的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為24W【剖析】理想變壓器的輸入端電壓u＝1202sin100πt(V)，則電壓的有效值為120ω100πV，頻率為：f＝2π＝2π＝50Hz.故A錯誤；理想變壓器原、副線圈匝數(shù)n1＝100匝，n2＝10匝，電壓表的讀數(shù)：n210U2＝n1×U1＝100×120＝12V.故B錯誤；電流表的讀數(shù)，I2＝P6＝A＝0.5A，故C正確；U212原線圈中的輸入功率等于副線圈耗資的功率，即6W，故D錯誤.【答案】C如圖7甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10∶1.變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，兩個20

Ω的定值電阻串通接在副線圈兩端.電壓表

V為理想電表，則

(

)甲乙圖7A.原線圈上電壓的有效值為100VB.原線圈上電壓的有效值約為70.7VC.電壓表的讀數(shù)為5.0VD.電壓表的讀數(shù)約為3.5V【剖析】

原線圈上電壓的最大值為

100V，有效值為

502V，即

70.7V

，A錯，B對；依照原、副線圈電壓之比與線圈匝數(shù)之比的關系可得，副線圈電壓的有效值為

7.07V，而電壓表的讀數(shù)為其中一個定值電阻兩端電壓的有效值，約為

3.5V

，C錯，D對.【答案】

BD9.(2015

·天津高考

)如圖

8所示，理想變壓器的原線圈連結一只理想交流電流表，

副線圈匝數(shù)能夠經過滑動觸頭

Q來調治，在副線圈兩端連結了定值電阻

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

(

)圖8A.保持Q的地址不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變大B.保持Q的地址不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變小C.保持P的地址不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變大D.保持P的地址不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變小【剖析】保持Q的地址不動，則U2不變，將P向上滑動時，R接入電路的電阻變大，UI1n2依照I2＝2知，I2變小，由A錯誤，選項BI＝得I1也變小，即電流表讀數(shù)變小，選項R0＋R2n12222正確；保持P的地址不動，將Q向上滑動時，U變大，則依照P＝R0＋R知副線圈輸出功率變大，由P＝P知，變壓器原線圈輸入功率P變大，而P＝IU，輸入電壓U必然，I變大，121111即電流表讀數(shù)變大，選項C正確，選項D錯誤.【答案】BC10.如圖9所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R為定值電阻，R為滑動變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個地址滑動到另一地址，觀察0到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則以下說法正確的選項是()圖9A.電壓表V1示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大該變壓器起降壓作用變阻器滑片是沿c→d的方向滑動【剖析】電壓表V的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動時V示數(shù)不變，選11項A錯誤；電壓表V2測量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓高升，故V示數(shù)減小，選項B錯誤；理想變壓器UI＝UI，則UI＝UI，I＞I，31122112221故U＜U，變壓器為降壓變壓器，選項C正確；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿c→d21的方向滑動，選項D正確.【答案】CD二、計算題(本大題共3個小題，共40分，按題目要求作答)11.(12分)如圖10所示為一理想變壓器，原線圈的輸入電壓U＝3300V，副線圈的輸1出電壓U2＝220V，繞過鐵芯的導線所接的電壓表的示數(shù)U0＝2V，則：圖10原、副線圈的匝數(shù)分別是多少？當S斷開時，A2的示數(shù)I2＝5A，那么A1的示數(shù)是多少？當S閉合時，A2的示數(shù)如何變化？A1的示數(shù)如何變化？【剖析】(1)n1U1n2U2依照變壓比＝及＝可得0000U13300n1＝U0·n0＝2×1匝＝1650匝U220·n＝×1匝＝110匝n＝20U20由理想變壓器知P入＝P出，即I1U1＝I2U2U2220×5A＝0.33A故I1＝·I2＝U13300(3)開關S閉合時，負載增加，總電阻減小，副線圈的輸出電壓U2R222增大，輸出功率P＝IU也增大.依照理想變壓器P入＝P出，即IU＝IU，原線圈中的電流出221122I1也隨之增大，即電流表A2、A1的示數(shù)均變大.【答案】(1)1650匝、110匝(2)0.33A(3)A2、A1的示數(shù)均變大12.(14分)某發(fā)電站的輸出功率為1044kV，經過理想變壓器升壓后向kW，輸出電壓為80km的遠處供電.已知輸電導線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導線橫截面積為1.5×10－42m，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：升壓變壓器的輸出電壓；輸電線路上的電壓損失.【剖析】(1)供電線路以下列圖2L①輸電線的電阻為R＝ρS輸電線上的功率損失為P＝I2R＝4%P1②升壓變壓器原、副線圈的功率關系為P2＝P1＝IU2③由①②③式得升壓變壓器的輸出電壓U2＝8×104V.(2)輸電線路上的電壓損失為U＝IR＝3.2×103V.【答案】(1)8×104V(2)3.2×103V13.(14分)如圖11所示，某發(fā)電廠的輸出電壓恒定，分別用甲、乙兩種線路向同一用電器送電，用電器上的功率相同.甲線路中不用變壓器，線路總電阻為0.9Ω；乙線路中在用電器處裝原、副線圈匝數(shù)比為9