高考物理一輪復(fù)習(xí)課后集訓(xùn)28變壓器電能的輸送含解析

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-課后限時(shí)集訓(xùn)(二十八)(時(shí)間：40分鐘)1．(2020·北京高考)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)·sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()A．原線圈的輸入功率為220eq\r(2)WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流的頻率是100HzC〖理想變壓器原線圈所接電源電壓有效值為U1＝220V，由變壓器的變壓原理有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，又n1∶n2＝4∶1，解得U2＝55V，則電壓表的示數(shù)為55V，C正確；由歐姆定律得，副線圈的電流為I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(55,55)A＝1A，則副線圈的輸出功率為P2＝U2I2＝55×1W＝55W，又變壓器的輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率等于55W，A錯(cuò)誤；由P1＝U1I1得I1＝eq\f(P1,U1)＝eq\f(55,220)A＝0.25A，則電流表的示數(shù)為0.25A，B錯(cuò)誤；由交流電壓的表達(dá)式可知，該交流電的頻率為50Hz，而變壓器不能改變交流電的頻率，故流過定值電阻R的交變電流的頻率為50Hz，D錯(cuò)誤?！?．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為100∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。則下列說法正確的是()甲乙A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為3.1VC．P向左移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D．P向左移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加A〖周期T＝2×10－2s，頻率f＝50Hz，A正確；原線圈輸入電壓的有效值為eq\f(310,\r(2))V＝220V，所以，副線圈輸出電壓的有效值為eq\f(220,100)V＝2.2V，B錯(cuò)誤；根據(jù)U1I1＝U2I2，所以eq\f(I1,I2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)不變，C錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，P向左移動(dòng)時(shí)，電阻變大，變壓器的輸出功率減小，D錯(cuò)?！?.一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓表達(dá)式為u1＝1000eq\r(2)·sin100πt(V)，通過匝數(shù)比為4∶1的理想降壓變壓器給若干盞“220V60W”的燈泡供電，如圖所示。輸電線總電阻r＝10Ω，其他電阻不計(jì)，為了保證燈泡正常發(fā)光，接入電路的燈泡數(shù)量為()A．44 B．176C．195 D．783B〖設(shè)接入燈泡的數(shù)量為n，每盞燈的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(60,220)A＝eq\f(3,11)A，流過原、副線圈的電流分別為eq\f(1,4)nI和nI，燈泡的額定電壓為U，原線圈兩端的電壓為U原＝4U＝880V，發(fā)電機(jī)輸出的電壓有效值U1＝1000V，輸電線損耗電壓U損＝U1－U原＝(1000－880)V＝120V，由U損＝eq\f(1,4)nIr＝120V，解得n＝176，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤?！?．(2020·浙江7月卷·T11)如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()A．發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625AC．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D．用戶得到的電流I4＝455AC〖發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(100×103,250)A＝400A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線上的電流I線＝eq\r(\f(P線,R線))＝eq\r(\f(5×103,8))A＝25A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；升壓變壓器的副線圈輸出電壓U2＝eq\f(P,I線)＝eq\f(100×103,25)V＝4×103V，輸電線損耗電壓ΔU＝I線R＝25×8V＝200V，降壓變壓器的原線圈電壓U3＝U2－ΔU＝3800V，故降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(3800,220)＝eq\f(190,11)，選項(xiàng)C正確；降壓變壓器的副線圈的輸出功率P4＝P3＝P－P線＝95kW，故用戶得到的電流I4＝eq\f(P4,U4)＝eq\f(95×103,220)A≈431.8A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?．(多選)在如圖甲所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20∶1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()甲乙A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大D．若L1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變大AC〖由圖乙知，交流電的周期為T＝2×10－2s，頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，選項(xiàng)A正確；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,20)×220V＝11V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；照射R的光增強(qiáng)時(shí)，R的阻值減小，由閉合電路歐姆定律知，通過副線圈的電流變大，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知，通過原線圈的電流變大，故電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；由U2＝eq\f(n2,n1)U1知，L1的燈絲燒斷后，U2不變，故電壓表的示數(shù)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。〗6.(多選)某50Hz的鉗形電流表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2＝1000匝，當(dāng)用該表測(cè)50Hz交流電時(shí)()A．電流表G中通過的是交變電流B．若G中通過的電流為50mA，則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為50AC．若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，G中通過的電流是10mAD．當(dāng)用該表測(cè)量400Hz的電流時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值偏小AB〖變壓器只改變交流電電壓，不改變交流電的頻率，電流表G中通過的仍是交變電流，A正確；根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(1000,1)×0.05A＝50A，B正確；若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，當(dāng)電流方向不發(fā)生改變時(shí)，電流大小不變，副線圈中無感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和變壓器互感原理，改變交流電的頻率，不影響測(cè)量值的準(zhǔn)確性，D錯(cuò)誤?！?.(多選)國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè)，擬新建智能變電站1400座。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是()A．輸入電壓有效值為200V，電流頻率為50HzB．S打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電壓表示數(shù)都增大C．S打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電流表的示數(shù)都減小D．若變阻器的滑片不動(dòng)，S由a打到b處，電壓表V2和電流表A1的示數(shù)都減小AD〖根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式知，輸入電壓的最大值是U1m＝200eq\r(2)V，輸入電壓的有效值U1＝eq\f(200\r(2),\r(2))V＝200V，角速度ω＝100πrad/s，所以f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，故A正確；S打到a處，當(dāng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電壓不變，原、副線圈的匝數(shù)比不變，電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；S打到a處，滑片向下滑動(dòng)，變阻器電阻變小，副線圈電流增大，輸出功率增大，輸入功率增大，輸入電壓不變，所以電流表A1示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；若變阻器滑片不動(dòng)，S由a打到b處，副線圈電壓變小，輸出功率、輸入功率都減小，由P1＝U1I1知，原線圈電流減小，即電壓表V2和電流表A1示數(shù)都減小，故D正確?！?.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝10∶1，a、b兩點(diǎn)間的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，R為可變電阻，P為用鉛銻合金制成的保險(xiǎn)絲，其電阻可忽略不計(jì)，熔斷電流為2A。為使保險(xiǎn)絲不熔斷，可變電阻R連入電路的最小阻值應(yīng)大于()A．eq\f(11\r(2),10)Ω B．1.1ΩC．11Ω D．11eq\r(2)ΩB〖由a、b兩點(diǎn)間的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，可知變壓器原線圈輸入電壓U1＝220V，根據(jù)變壓器變壓公式可得變壓器輸出電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝22V，保險(xiǎn)絲熔斷電流為2A，原線圈中電流為I1＝2A時(shí)，由U1I1＝U2I2可得副線圈中電流為I2＝20A，此時(shí)保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷。為保證保險(xiǎn)絲不熔斷，由歐姆定律可得可變電阻R連入電路的最小阻值應(yīng)大于eq\f(U2,I2)＝1.1Ω，選項(xiàng)B正確?！?．如圖所示，某小型水電站的發(fā)電機(jī)輸出電壓為220V，正常情況下輸出的總功率P0＝8.8×104W，為了減少遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能損失，往往采用高壓輸電。輸送電壓為u＝1100eq\r(2)sin200πt(V)，輸電導(dǎo)線的總電阻為r＝5Ω，現(xiàn)要使額定電壓為220V的用電器正常工作，下列說法正確的是()A．輸電線上的電流為220AB．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(5,1)C．用電器的額定功率P＝5.6×104WD．用電器上的交流電的頻率是50HzC〖由交流電瞬時(shí)值表達(dá)式u＝1100eq\r(2)sin200πt(V)，可得交流電頻率為100Hz，電壓有效值為U2＝1100V，輸電線上的電流I＝eq\f(P0,U2)＝80A，故A錯(cuò)誤；降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－Ir＝700V，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(700,220)＝eq\f(35,11)，故B錯(cuò)誤；用電器的額定功率P＝P0－I2r＝5.6×104W，故C正確；變壓器不改變交流電的頻率，所以用電器上的交流電的頻率是100Hz，故D錯(cuò)誤。〗10．(2020·山東高考·T5)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝22∶3，輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為()圖甲圖乙A．1Ω B．5ΩC．6Ω D．8ΩA〖由圖乙可知理想變壓器輸入電壓U1＝220V，應(yīng)用理想變壓器變壓公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(22,3)，可得副線圈輸出電壓U2＝30V。燈泡正常工作時(shí)，燈泡兩端電壓為UL＝24V，電流IL＝eq\f(UL,RL)＝1.6A。設(shè)R1兩端電壓為U，由U2＝UL＋U，可得U＝6V。由eq\f(U,R1)＋eq\f(U,R2＋R)＝IL，解得R＝1Ω，選項(xiàng)A正確?！?1．(多選)(2021·重慶新高考適應(yīng)性考試)如圖(1)、(2)所示，理想變壓器對(duì)電器供電，其輸入電壓u＝27000eq\r(2)sin100πt(V)，電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r＝2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則()圖(1)圖(2)A．圖(1)中電阻r的功率為50WB．圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了440WC．圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2700∶23D．圖(2)中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1500∶13AC〖根據(jù)P＝UI可得通過燈泡L的電流為IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1100,220)A＝5A，電阻r的功率為Pr＝Ieq\o\al(2,L)r＝52×2W＝50W，故A正確；圖(1)變壓器輸出電壓為U出＝UL＋I(xiàn)r＝220V＋5×2V＝230V，圖(1)輸出功率等于輸入功率為P1＝U出IL＝230×5W＝1150W，RL′正常工作的電流為IL′＝eq\f(PL′,UL′)＝eq\f(440,220)A＝2A，圖(2)中干路電流為I總＝IL＋I(xiàn)L′＝7A，圖(2)中輸出電壓為U′出＝UL′＋I(xiàn)總r＝220V＋2×7V＝234V，圖(2)中輸出功率等于輸入功率為P2＝U出I總＝234×7W＝1638W，圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了ΔP＝P2－P1＝1638W－1150W＝488W，故B錯(cuò)誤；由于輸入電壓為U入＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(27000\r(2),\r(2))V＝27000V，則圖(1)中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出)＝eq\f(2700,23)，則圖(2)中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出′)＝eq\f(13500,117)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC?！?2．理想變壓器原線圈接如圖甲所示的正弦交變電壓，變壓器原線圈匝數(shù)n1＝270匝，P是副線圈上的滑動(dòng)觸頭，當(dāng)P處于圖乙所示位置時(shí)，副線圈連入電路的匝數(shù)n2＝135匝，電容器C1恰好不被擊穿，燈泡L恰能正常發(fā)光，R是滑動(dòng)變阻器。以下判斷正確的是()甲乙A．若向下移動(dòng)P，電容器所帶電荷量增加B．若保持P不動(dòng)，向下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡變暗C．若保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，向下移動(dòng)P，燈泡變亮D．電容器的擊穿電壓為11eq\r(2)VD〖當(dāng)P處于題圖乙所示位置時(shí)，副線圈兩端電壓的有效值為11V，電容器C1恰好不被擊穿，若向下移動(dòng)P，電容器C1兩端的電壓減小，由Q＝CU可知，電容器所帶電荷量減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若保持P不動(dòng)，向下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，流過燈泡的電流變大，燈泡變亮，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，向下移動(dòng)P，則副線圈兩端的電壓變小，燈泡變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；交變電路中電容器是否被擊穿取決于電容器兩端的交變電壓的最大值，根據(jù)變壓器原、副線圈兩端電壓關(guān)系，有eq\f(umax1,umax2)＝eq\f(n1,n2)，得umax2＝11eq\r(2)V，由題意知選項(xiàng)D正確?！?3．如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為u＝U0sinωt的正弦交流電，副線圈接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物勻速上升時(shí)，電流表的示數(shù)為I，重力加速度為g，求：(1)原線圈中的電流I0；(2)電動(dòng)機(jī)的電功率P；(3)重物勻速上升的速度v。〖〖解析〗〗(1)由eq\f(I0,I)＝eq\f(1,n)，得原線圈中的電流I0＝eq\f(I,n)。(2)由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n,1)，得電動(dòng)機(jī)兩端電壓U2＝eq\f(U0,\r(2)n)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P＝U2I＝eq\f(U0I,\r(2)n)＝eq\f(\r(2)U0I,2n)。(3)電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為P熱＝I2R，輸出的機(jī)械功率為P′＝P－P熱，又由P′＝mgv，可得重物勻速上升的速度為v＝eq\f(\r(2)U0I,2nmg)－eq\f(I2R,mg)＝eq\f(I\r(2)U0－2nIR,2nmg)?！肌即鸢浮健?1)eq\f(I,n)(2)eq\f(\r(2)U0I,2n)(3)eq\f(I\r(2)U0－2nIR,2nmg)14．如圖為遠(yuǎn)距離輸電過程的示意圖。已知某個(gè)小型發(fā)電機(jī)的輸出功率為90kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為5Ω，在用戶端用一降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制為2kW(即用戶得到的功率為88kW)，求：(1)降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流；(2)輸電線上損失的電壓和升壓變壓器輸出的電壓；(3)兩個(gè)變壓器各自的匝數(shù)比?！肌冀馕觥健?1)由于用戶獲得的電壓與降壓變壓器輸出電壓相同，根據(jù)功率的相關(guān)公式可知降壓變壓器輸出電流為I4＝eq\f(P,U4)＝eq\f(88000,220)A＝400A根據(jù)輸電導(dǎo)線消耗的功率P損的相關(guān)公式可知：I2＝eq\r(\f(P損,r))＝eq\r(\f(2000,5))A＝20A。(2)由歐姆定律可知輸電導(dǎo)線消耗的電壓為U損＝I2r＝20×5V＝100V，根據(jù)升壓變壓器功率守恒可得升壓變壓器輸出電壓U2，即U2＝eq\f(P出,I2)＝eq\f(90000,20)V＝4500V。(3)由輸電導(dǎo)線上兩端電壓的關(guān)系可知降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U3＝U2－U損＝4500V－100V＝4400V，根據(jù)理想變壓器原、副線圈與匝數(shù)的關(guān)系可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(250,4500)＝eq\f(1,18)，eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I2)＝eq\f(400,20)＝eq\f(20,1)。〖〖答案〗〗(1)400A20A(2)100V4500V(3)1∶1820∶1課后限時(shí)集訓(xùn)(二十八)(時(shí)間：40分鐘)1．(2020·北京高考)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)·sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()A．原線圈的輸入功率為220eq\r(2)WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流的頻率是100HzC〖理想變壓器原線圈所接電源電壓有效值為U1＝220V，由變壓器的變壓原理有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，又n1∶n2＝4∶1，解得U2＝55V，則電壓表的示數(shù)為55V，C正確；由歐姆定律得，副線圈的電流為I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(55,55)A＝1A，則副線圈的輸出功率為P2＝U2I2＝55×1W＝55W，又變壓器的輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率等于55W，A錯(cuò)誤；由P1＝U1I1得I1＝eq\f(P1,U1)＝eq\f(55,220)A＝0.25A，則電流表的示數(shù)為0.25A，B錯(cuò)誤；由交流電壓的表達(dá)式可知，該交流電的頻率為50Hz，而變壓器不能改變交流電的頻率，故流過定值電阻R的交變電流的頻率為50Hz，D錯(cuò)誤?！?．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為100∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。則下列說法正確的是()甲乙A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為3.1VC．P向左移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D．P向左移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加A〖周期T＝2×10－2s，頻率f＝50Hz，A正確；原線圈輸入電壓的有效值為eq\f(310,\r(2))V＝220V，所以，副線圈輸出電壓的有效值為eq\f(220,100)V＝2.2V，B錯(cuò)誤；根據(jù)U1I1＝U2I2，所以eq\f(I1,I2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)不變，C錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，P向左移動(dòng)時(shí)，電阻變大，變壓器的輸出功率減小，D錯(cuò)?！?.一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓表達(dá)式為u1＝1000eq\r(2)·sin100πt(V)，通過匝數(shù)比為4∶1的理想降壓變壓器給若干盞“220V60W”的燈泡供電，如圖所示。輸電線總電阻r＝10Ω，其他電阻不計(jì)，為了保證燈泡正常發(fā)光，接入電路的燈泡數(shù)量為()A．44 B．176C．195 D．783B〖設(shè)接入燈泡的數(shù)量為n，每盞燈的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(60,220)A＝eq\f(3,11)A，流過原、副線圈的電流分別為eq\f(1,4)nI和nI，燈泡的額定電壓為U，原線圈兩端的電壓為U原＝4U＝880V，發(fā)電機(jī)輸出的電壓有效值U1＝1000V，輸電線損耗電壓U損＝U1－U原＝(1000－880)V＝120V，由U損＝eq\f(1,4)nIr＝120V，解得n＝176，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。〗4．(2020·浙江7月卷·T11)如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()A．發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625AC．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D．用戶得到的電流I4＝455AC〖發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(100×103,250)A＝400A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線上的電流I線＝eq\r(\f(P線,R線))＝eq\r(\f(5×103,8))A＝25A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；升壓變壓器的副線圈輸出電壓U2＝eq\f(P,I線)＝eq\f(100×103,25)V＝4×103V，輸電線損耗電壓ΔU＝I線R＝25×8V＝200V，降壓變壓器的原線圈電壓U3＝U2－ΔU＝3800V，故降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(3800,220)＝eq\f(190,11)，選項(xiàng)C正確；降壓變壓器的副線圈的輸出功率P4＝P3＝P－P線＝95kW，故用戶得到的電流I4＝eq\f(P4,U4)＝eq\f(95×103,220)A≈431.8A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?．(多選)在如圖甲所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20∶1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()甲乙A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大D．若L1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變大AC〖由圖乙知，交流電的周期為T＝2×10－2s，頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，選項(xiàng)A正確；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,20)×220V＝11V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；照射R的光增強(qiáng)時(shí)，R的阻值減小，由閉合電路歐姆定律知，通過副線圈的電流變大，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知，通過原線圈的電流變大，故電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；由U2＝eq\f(n2,n1)U1知，L1的燈絲燒斷后，U2不變，故電壓表的示數(shù)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。〗6.(多選)某50Hz的鉗形電流表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2＝1000匝，當(dāng)用該表測(cè)50Hz交流電時(shí)()A．電流表G中通過的是交變電流B．若G中通過的電流為50mA，則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為50AC．若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，G中通過的電流是10mAD．當(dāng)用該表測(cè)量400Hz的電流時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值偏小AB〖變壓器只改變交流電電壓，不改變交流電的頻率，電流表G中通過的仍是交變電流，A正確；根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(1000,1)×0.05A＝50A，B正確；若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，當(dāng)電流方向不發(fā)生改變時(shí)，電流大小不變，副線圈中無感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和變壓器互感原理，改變交流電的頻率，不影響測(cè)量值的準(zhǔn)確性，D錯(cuò)誤?！?.(多選)國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè)，擬新建智能變電站1400座。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是()A．輸入電壓有效值為200V，電流頻率為50HzB．S打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電壓表示數(shù)都增大C．S打到a處，當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電流表的示數(shù)都減小D．若變阻器的滑片不動(dòng)，S由a打到b處，電壓表V2和電流表A1的示數(shù)都減小AD〖根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式知，輸入電壓的最大值是U1m＝200eq\r(2)V，輸入電壓的有效值U1＝eq\f(200\r(2),\r(2))V＝200V，角速度ω＝100πrad/s，所以f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，故A正確；S打到a處，當(dāng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電壓不變，原、副線圈的匝數(shù)比不變，電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；S打到a處，滑片向下滑動(dòng)，變阻器電阻變小，副線圈電流增大，輸出功率增大，輸入功率增大，輸入電壓不變，所以電流表A1示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；若變阻器滑片不動(dòng)，S由a打到b處，副線圈電壓變小，輸出功率、輸入功率都減小，由P1＝U1I1知，原線圈電流減小，即電壓表V2和電流表A1示數(shù)都減小，故D正確?！?.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝10∶1，a、b兩點(diǎn)間的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，R為可變電阻，P為用鉛銻合金制成的保險(xiǎn)絲，其電阻可忽略不計(jì)，熔斷電流為2A。為使保險(xiǎn)絲不熔斷，可變電阻R連入電路的最小阻值應(yīng)大于()A．eq\f(11\r(2),10)Ω B．1.1ΩC．11Ω D．11eq\r(2)ΩB〖由a、b兩點(diǎn)間的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，可知變壓器原線圈輸入電壓U1＝220V，根據(jù)變壓器變壓公式可得變壓器輸出電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝22V，保險(xiǎn)絲熔斷電流為2A，原線圈中電流為I1＝2A時(shí)，由U1I1＝U2I2可得副線圈中電流為I2＝20A，此時(shí)保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷。為保證保險(xiǎn)絲不熔斷，由歐姆定律可得可變電阻R連入電路的最小阻值應(yīng)大于eq\f(U2,I2)＝1.1Ω，選項(xiàng)B正確。〗9．如圖所示，某小型水電站的發(fā)電機(jī)輸出電壓為220V，正常情況下輸出的總功率P0＝8.8×104W，為了減少遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能損失，往往采用高壓輸電。輸送電壓為u＝1100eq\r(2)sin200πt(V)，輸電導(dǎo)線的總電阻為r＝5Ω，現(xiàn)要使額定電壓為220V的用電器正常工作，下列說法正確的是()A．輸電線上的電流為220AB．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(5,1)C．用電器的額定功率P＝5.6×104WD．用電器上的交流電的頻率是50HzC〖由交流電瞬時(shí)值表達(dá)式u＝1100eq\r(2)sin200πt(V)，可得交流電頻率為100Hz，電壓有效值為U2＝1100V，輸電線上的電流I＝eq\f(P0,U2)＝80A，故A錯(cuò)誤；降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－Ir＝700V，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(700,220)＝eq\f(35,11)，故B錯(cuò)誤；用電器的額定功率P＝P0－I2r＝5.6×104W，故C正確；變壓器不改變交流電的頻率，所以用電器上的交流電的頻率是100Hz，故D錯(cuò)誤?！?0．(2020·山東高考·T5)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝22∶3，輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為()圖甲圖乙A．1Ω B．5ΩC．6Ω D．8ΩA〖由圖乙可知理想變壓器輸入電壓U1＝220V，應(yīng)用理想變壓器變壓公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(22,3)，可得副線圈輸出電壓U2＝30V。燈泡正常工作時(shí)，燈泡兩端電壓為UL＝24V，電流IL＝eq\f(UL,RL)＝1.6A。設(shè)R1兩端電壓為U，由U2＝UL＋U，可得U＝6V。由eq\f(U,R1)＋eq\f(U,R2＋R)＝IL，解得R＝1Ω，選項(xiàng)A正確?！?1．(多選)(2021·重慶新高考適應(yīng)性考試)如圖(1)、(2)所示，理想變壓器對(duì)電器供電，其輸入電壓u＝27000eq\r(2)sin100πt(V)，電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r＝2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則()圖(1)圖(2)A．圖(1)中電阻r的功率為50WB．圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了440WC．圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2700∶23D．圖(2)中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1500∶13AC〖根據(jù)P＝UI可得通過燈泡L的電流為IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1100,220)A＝5A，電阻r的功率為Pr＝Ieq\o\al(2,L)r＝52×2W＝50W，故A正確；圖(1)變壓器輸出電壓為U出＝UL＋I(xiàn)r＝220V＋5×2V＝230V，圖(1)輸出功率等于輸入功率為P1＝U出IL＝230×5W＝1150W，RL′正常工作的電流為IL′＝eq\f(PL′,UL′)＝eq\f(440,220)A＝2A，圖(2)中干路電流為I總＝IL＋I(xiàn)L′＝7A，圖(2)中輸出電壓為U′出＝UL′＋I(xiàn)總r＝220V＋2×7V＝234V，圖(2)中輸出功率等于輸入功率為P2＝U出I總＝234×7W＝1638W，圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了ΔP＝P2－P1＝1638W－1150W＝488W，故B錯(cuò)誤；由于輸入電壓為U入＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(27000\r(2),\r(2))V＝27000V，則圖(1)中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出)＝eq\f(2700,23)，則圖(2)中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出′)＝eq\f(13500,117)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC?！?2．理想變壓器原線圈接如圖甲所示的正弦交變電壓，變壓器原線圈匝數(shù)n1＝270匝，P是副線圈上的滑動(dòng)觸頭，當(dāng)P處于圖乙所示位置時(shí)，副線圈連入電路的匝數(shù)n2＝135匝，電容器C1恰好不被擊穿，燈泡L恰能正常發(fā)光，R是滑動(dòng)變阻器。以下判斷正確的是()甲乙A．若向下移動(dòng)P，電容器所帶電荷量增加B．若保持P不動(dòng)，向下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡變暗C．若保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，向下移動(dòng)P，燈泡變亮D．電容器的擊穿電壓為11eq\r(2)VD〖當(dāng)P處于題圖乙所示位置時(shí)，副線圈兩端電壓的有效值為11V，電