2024高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練47理想變壓器電能的輸送含解析新人教版

PAGE7-規(guī)范演練47志向變壓器、電能的輸送[抓基礎(chǔ)]1．(2024·江西南昌質(zhì)檢)用同樣的交變電流分別依據(jù)甲、乙兩個電路給同樣的燈泡供電，結(jié)果兩個電路中的燈泡均能正常發(fā)光，乙圖中志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶3，則甲、乙兩個電路中的電功率之比為()甲乙A．1∶1 B．5∶2C．5∶3 D．25∶9解析：設(shè)燈泡的額定電流為I，則甲電路的功率為P甲＝UI，依據(jù)志向變壓器的特點，乙電路中原線圈中電流為eq\f(3,5)I，乙電路的功率為P乙＝eq\f(3,5)IU，因此甲、乙兩個電路中的功率之比為5∶3，則C項正確．答案：C2．(多選)一臺志向變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5∶1，原線圈接入電壓的瞬時值表達式為u＝220sin100πt(V)的正弦交變電流，一個阻值R＝100Ω的電阻接在副線圈上，如圖所示．電壓表和電流表均為志向溝通電表，則下列說法正確的是()A．副線圈兩端的電壓為44VB．電流表的示數(shù)為0.062AC．電阻R消耗的功率為9.68WD．通過電阻R的電流方向每秒變更50次答案：BC3．(2024·惠州調(diào)研)把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中志向變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為志向電表，Rt為熱敏電阻(溫度上升時其電阻減小)，R為定值電阻．下列說法正確的是()甲乙A．Rt處溫度上升時，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度上升時，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變C．在t＝1×10－2s時，電壓表V1、V2示數(shù)均為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u＝36sin50πt(V)答案：A4．(2024·天津和平質(zhì)量調(diào)查)如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個“6V3W”的燈泡，變壓器為志向變壓器．各電表均為志向電表．當ab端接如圖乙所示的交變電壓時，三個燈泡均正常發(fā)光．下列說法中正確的是()甲乙A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2B．副線圈兩端輸出的交變電流頻率為50HzC．電流表的示數(shù)為0.5AD．電壓表的示數(shù)為18V解析：燈泡正常發(fā)光時的電流I0＝eq\f(3W,6V)＝0.5A，則副線圈中電流I2＝2I0，而原線圈中電流I1＝I0，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝I2∶I1＝2∶1，A項錯誤；由題圖乙可知交變電流的周期T＝0.02s，則頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不變更交變電流的頻率，B項正確；電流表的示數(shù)IA＝I2＝2I0＝1A，C項錯誤；因燈泡正常發(fā)光，則副線圈兩端電壓U2＝6V，則原線圈兩端電壓U1＝eq\f(n1,n2)U2＝12V，電壓表示數(shù)為12V，D項錯誤．答案：B5．如圖甲是遠距離輸電線路示意圖，圖乙是用戶端電壓隨時間變更的圖象，則()甲乙A．發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的頻率是100HzB．降壓變壓器輸出的電壓有效值是340VC．輸電線的電流僅由輸送功率確定D．僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)，其他條件不變，輸電線上損失的功率減小解析：由題圖乙可知交變電流的周期T＝0.02s，則頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不變更交變電流的周期與頻率，則A錯誤；由題圖乙可知Um＝340V，有效值U＝eq\f(Um,\r(2))<340V，則B錯誤；輸電線的電流由輸送功率和輸送電壓共同確定，則C錯誤；當僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)時，則輸電電壓增大，由P＝UI可知，輸電電流減小，再由P＝I2R可知輸電線上損失的功率減小，則D正確．答案：D6．(多選)一般溝通電流表和交變電壓表不能干脆接在高壓輸電線路上測電流和電壓，通常要通過互感器來連接，如圖所示，高壓電路輸入端已接入兩個互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為1∶200和200∶1，圖中甲、乙表示電壓表或電流表，已知電路中電壓表的讀數(shù)為11V，電流表的讀數(shù)為1A，則()A．甲電表是電壓表，乙電表是電流表B．甲電表是電流表，乙電表是電壓表C．圖示高壓輸送電路輸電線的總電阻是11ΩD．圖示高壓輸送電路輸入的總功率為440kW答案：BD7．(多選)圖中志向變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1，電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，兩電表均為志向溝通電表．若R1兩端電壓瞬時值表達式為u1＝10eq\r(2)sin100πt(V)，則下列說法正確的是()A．電流表的示數(shù)為0.5AB．電壓表示數(shù)為14.14VC．R2消耗的功率為20WD．原線圈輸入的交變電流頻率為100Hz解析：R1兩端電壓UR1＝10V，R1中電流IR1＝eq\f(10,10)A＝1A，則副線圈中電流I2＝IR1＝1A，再由I1∶I2＝n2∶n1＝1∶2，可知原線圈中電流I1＝0.5A，則A正確；電壓表測的是R2兩端電壓UR2＝I2R2＝20V，B錯誤；R2消耗的功率PR2＝Ieq\o\al(2,2)R2＝20W，C正確；變壓器不變更交變電流的周期和頻率，由R1兩端電壓瞬時值表達式u1＝10eq\r(2)sin100πt(V)，可知原線圈輸入交變電流的頻率f＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，D錯誤．答案：AC8．(多選)如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交變電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶運用(兩個變壓器均為志向變壓器)，對整個送電過程，下列說法正確的是()A．輸電線上的損失功率為300WB．升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶100C．輸電線上的電流為1AD．降壓變壓器的輸入電壓為4970V解析：依據(jù)P損＝0.6%P＝Ieq\o\al(2,2)R得，輸電線上損失的功率P損＝300W，輸電線上的電流I2＝10A，故A正確，C錯誤；升壓變壓器原線圈的輸入電流為I1＝eq\f(P,U1)＝100A，則升壓變壓器的匝數(shù)之比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(1,10)，故B錯誤；輸電線上損失的電壓為ΔU＝I2R＝30V，升壓變壓器的輸出電壓為U2＝10U1＝5000V，則降壓變壓器的輸入電壓為U3＝U2－ΔU＝4970V，故D正確．答案：AD[提素養(yǎng)]9．(多選)(2024·深圳調(diào)研)圖(a)中志向變壓器的原線圈依次接入如圖(b)所示的甲、乙兩個正弦溝通電源．接電源甲后，調(diào)整滑動變阻器滑片位置使小燈泡正常發(fā)光，燈泡的功率及電流頻率分別為P1、f1.保持滑片位置不變，改用電源乙，小燈泡的功率及電流頻率分別為P2、f2，則()圖(a)圖(b)A．f1∶f2＝3∶2B．P1∶P2＝2∶1C．若將變阻器滑片向左移動，電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光D．若將變壓器動片P向下移動，電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光答案：AD10．(多選)(2024·蘭州模擬)如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為44∶5，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開關(guān)，負載電阻R＝25Ω，電表均為志向電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交變電流，下列說法中正確的是()甲乙A．當S與a連接，電流表的示數(shù)為eq\r(2)AB．當S與a連接，電壓表示數(shù)為50eq\r(2)VC．將S與b連接，電阻R消耗的功率為100WD．將S與b連接，1s內(nèi)電阻R上電流方向變更100次答案：CD11．(多選)如圖所示，志向變壓器原副線圈匝數(shù)比為2∶1，原線圈接交變電流u＝20eq\r(2)sin100πt(V)，保險絲的電阻為1Ω，熔斷電流為2A，電表均為志向電表．下列說法正確的有()A．電壓表V的示數(shù)為14.1VB．電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1C．為了平安，滑動變阻器接入電路的最小阻值為4ΩD．將滑動變阻器滑片向上移動，電流表A1的示數(shù)減小解析：原線圈電壓有效值為U1＝eq\f(20\r(2),\r(2))V＝20V，依據(jù)變壓器原理可得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝10V，即電壓表V的示數(shù)為10V，A錯誤；依據(jù)變壓器原理可知，電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2，B錯誤；保險絲的電阻為1Ω，熔斷電流為2A，為了平安，滑動變阻器接入電路的最小阻值為Rmin＝eq\f(U2,Imax)－r保＝eq\f(10,2)Ω－1Ω＝4Ω，C正確；將滑動變阻器滑片向上移動，滑動變阻器接入電路的總電阻增大，副線圈電流減小，則原線圈的電流也減小，即電流表A1的示數(shù)減小，D正確．答案：CD12．(多選)如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈接溝通電源和交變電壓表、溝通電流表，副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機連接．已知原線圈兩端的電壓保持不變，副線圈上的電壓按如圖乙所示規(guī)律變更．現(xiàn)閉合開關(guān)S接通抽油煙機，下列說法正確的是()甲乙A．熱水器兩端電壓的瞬時值表達式為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)B．電壓表示數(shù)為2200VC．電流表示數(shù)變大D．變壓器的輸入功率增大解析：題圖乙為副線圈上的電壓變更規(guī)律，而熱水器上的電壓要小于副線圈上的電壓，選項A錯誤；由交變電流規(guī)律可知，副線圈上的電壓的有效值為220V，由變壓器變壓關(guān)系可知，電壓表示數(shù)為2200V，選項B正確；閉合開關(guān)，副線圈輸出功率增大，則原線圈輸入功率增大，因此電流表示數(shù)變大，選項C、D正確．答案：BCD13．(多選)(2024·南昌模擬)如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻不計，繞OO′軸在水平方向的