全国版2019版高考物理一轮复习第12章交变电流传感器46变压器电能的输送能力训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 46 变压器电能的输送 1有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯 L1、 L2为规格相同的两只小灯泡。当S 断开时，灯 L1正常发光。 S 闭合后，下列说法正确的是 ( ) A电阻 R 消耗的电功率增大 B灯 L1、 L2都能正常发光 C原线圈的输入功率减小 D原、副线圈的电流比减小 答案 A 解析 当 S 闭合后，由变压器电压与匝数比关系 U1U2 n1n2，可知副线圈电压 U2不变，而电路的电阻减小，所以副线圈的电流增大，由 P I2R 知 R 消耗的功率增大，故 A 正确； 当 S 闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以电阻 R 的电压增大，而副线

2、圈电压 U2不变，所以灯泡两端的电压减小，灯 L1、 L2都不能正常发光，故 B 错误；由于副线圈中负载电阻减小，消耗的功率为 P U22R总 ，故消耗的功率增大，又因为输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率增大， C 错误；由电流与匝数关系 n1n2 I2I1，知变压器原、副线圈的匝数不变，故原、副线圈中电流之比不变，故 D 错误。 2如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝 数比为 10 1， A、 V 均为理想电表，R 为光敏电阻 (其阻值随光强增大而减小 )， L1和 L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库

3、 】 A电压 u 的频率为 100 Hz B电压表 V 的示数为 22 V C当光强增大时，变压器的输入功率变大 D当 L1的灯丝烧断后， V 示数变小 答案 C 解析 电压的频率 f 1T 50 Hz， A 错误；原线圈电压有效值 U1 220 V，由 U1U2 n1n2 101 得U2 22 V，电压表测量 L2电压，所以电压表的示数小于 22 V， B 错误；当光强变大时， R 的阻值减小，总电阻减小，电流变大，总功率变大，则变压器输入功率变大， C 正确；当 L1灯烧丝断后，因副线圈电压不变，则 L2上的电压不变，则 V 的示数不变， D 错误。 3如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数

4、比为 10 1， b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈 c、 d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 u1 220 2sin100 t(V)，则 ( ) A当单刀双掷开关与 a 连接 时，电压表的示数为 22 V B当 t 1600 s 时， c、 d 间的电压瞬时值为 110 V C单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变小 答案 A 【 精品教育资源文库 】 解析 当单刀双掷开关与 a 连接时，原、副线圈的匝数比为 10 1，原线圈两端的

5、电压有效值 U1 220 22 V 220 V，根据 U1U2 n1n2，代入数据得 U2 22 V， 故电压表的示数为 22 V，A 正确；当 t 1600 s 时， c， d 间电压的瞬时值为 u 220 2sin100 1600 V 110 2 V，故 B 错误；当单刀双掷开关与 a 连接，滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，滑动变阻器电阻的阻值变大，电压不变，电流表示数减小，故 C 错误；当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，原线圈匝数减小，根据 U1U2 n1n2，所以 U2变大，电压表和电流表的读数均变大，故 D 错误。 4 (2017 河北定州周练 )如图，利用理想变压器进行远距

6、离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时 ( ) A输电线上损耗的功率减小 B电压表 V1的示数减小，电流表 A1增大 C电压表 V2的示数增大，电流表 A2减小 D用户功率与发电厂输出功率的比值减小 答案 D 解析 当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表 A2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率、电压都变大， A 错误；电流表 A1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的输出电压也不变，即电压表 V1的示数不变 ， B 错误；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压减小，由理想变压器的电压与匝数成正比得次级电压也减小，即电压表 V2的

7、示数减小， C 错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例 P P损P 1 I2RU1I 1 UU1 ，因为输电线上的电流增大，则电压损失 U 增大， U1 不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故 D 正确。 5 (2017 浙江嘉兴期末 )(多选 )某兴趣小组利用如图所示装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度 大小为 B 的水平匀强磁场中，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴 OO 以角速度 匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A图示位置穿过线框的磁通量为零 B图示位置线框产生的感应电动势为零 C使用

8、变压器的目的是为了提高输出功率 D若灯泡偏暗，可通过减少原线圈匝数来提高灯泡亮度 答案 BD 解析 图示位置穿过线圈的磁通量最大，线圈平面与中性面重合，感应电动势为零， A错误， B 正确；变压器只能改变电压，不能提高输出功率， C 错误；根据 U1U2 n1n2，当 U1不变时，可以减少原线圈的匝数 n1可以增加副线圈的电压 U2，使偏暗的灯泡变亮， D 正确。 6 (多选 )如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 10 1， R1 20 ， R2 30 ，C 为电容器，已知通过 R1的正弦交流电如图乙所示，则 ( ) A交流电的频率为 0.02 Hz B原线圈输入电压的最大值为 200

9、V C电阻 R1的电功率为 10 W D通过 R2的电流始终为零 答案 BC 解析 根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，由题图乙可知周期为T 0.02 s、频率为 f 1T 50 Hz， A 错误；由图乙可知通过 R1的电流最大值为 Im 1 A，根【 精品教育资源文库 】 据欧姆定律可知其最大电压为 Um 20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比，可知原线圈输入电压的最大值为 200 V， B 正确； R1的电功率 P I2有 R1 ? ?12 220 W 10 W， C 正确；电容 C 能通交流电，有电流通过 R2， D 错误。 7 (2017 山西太原模拟 )(

10、多选 )如图为远距离输电示意图，其中 T1、 T2为理想变压器，r 是输电线电阻，灯 L1、 L2相同且阻值不变。现保持变压器 T1的输入电压不变，滑片 P 位置不变，当开关 S 断开时，灯 L1正常发光，则 ( ) A仅闭合 S，灯 L1会变亮 B仅闭合 S， r 消耗的功率会变大 C仅将滑片 P 下移， r 消耗的功率会变小 D仅将滑片 P 上移，电流表示数会变小 答案 BD 解析 闭合 S，负载电阻减小，变压器 T2副线圈电流增大，根据变流规律知， T2原线圈电流增大，即输电线上电流增大，导线上损耗的电压 U Ir 增大，损耗的功率 P I2r 增大，T2的输入电压 U3 U2 Ir 减

11、小，所 以 U4减小，即灯泡 L1两端电压减小，变暗，故 A 错误、 B正确；仅将滑片 P 下移，变压器 T1副线圈匝数增加 (n2增加 )，根据 n2n1 U2U1可知 U2变大，所以变压器 T2的输入电压 U3增大， U4增大，再根据 I4 U4R得负载电流增大，整个电路电流增大， r消耗的功率会变大，故 C 错误；仅将滑片 P 上移，同理可得输电线电流减小，电流表示数会变小，故 D 正确。 8 (2018 福建厦门月考 )(多选 )如图为学校配电房向各个教室的供电示意图， T 为理想变压器， V1、 A1为 监控室供电端的电压表和电流表， V2、 A2为监控校内变压器输出端的电压表和电流

12、表， R1、 R2为教室的负载电阻， V3、 A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关 S 闭合时，以下说法错误的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A电流表 A1、 A2和 A3的示数都变大 B只有电流表 A1的示数变大 C电压表 V3的示数变小 D电压表 V2和 V3的示数都变小 答案 ABD 解析 当开关闭合后，副线圈的总电阻变小，由于升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，即 V2的示数不变，可知输电线中的电流增大，即 A2的示 数增大，则输电线上损失的电压增大，可知用户端得到的电压减小，即 V3 的示数减小，所以通过 R1 的电流减小，即A3

13、的示数减小，副线圈中电流决定原线圈中的电流，根据 I1I2 n2n1知，原线圈中的电流 I1增大，所以 A1的示数增大，故 C 正确， A、 B、 D 错误。 9 (2016 江苏高考 ) 如图所示，一自耦变压器环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在 a、 b 间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在 c、 d 间作为副线圈。在 a、 b 间输入电压为 U1的交变电流时， c、 d 间的输出电压为 U2。在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中 ( ) A U2U1， U2降低 B U2U1， U2升高 C U2U1， U2降低 D U2U1， U2升高 答案 C 解析 由图可知

14、变压器的原线圈匝数 n1大于副线圈匝数 n2，因 U1U2 n1n2，则 U2U1；在将滑动触头从 M 点顺时针转到 N 点的过程中， n2减小， U2降低， C 正确， A、 B、 D 错误。 【 精品教育资源文库 】 10. (2016 全国卷 )(多选 )如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a和 b。当输入电压 U 为灯 泡额定电压的 10 倍时，两灯均能正常发光，下列说法正确的是 ( ) A原、副线圈匝数比为 9 1 B原、副线圈匝数比为 1 9 C此时 a 和 b 的电功率之比为 9 1 D此时 a 和 b 的电功率之比为 1 9 答案 AD 解析 由题意知 U 10U 灯 ， a、 b 均正常发光，则变压器输入电压 U1 9U 灯 ，而输出电压U2 U 灯 ，所以原、副线圈匝数比 n1 n2 U1 U2 9 1；而 I1 I2 n2 n1 1 9，所以两灯功率之比 Pa Pb U 灯 I1 U 灯 I2 1 9，选项 A、 D 正确。 11. (2016 四川高考 )如图所示，接 在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则 ( ) A小灯泡变亮 B小灯泡变暗 C原、副线圈两端电压的比值不变 D通过原、副线圈电流的比值不变