高考物理總復習 課時作業(yè)四十四 理想變壓器電能的輸送-人教版高三物理試題

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1、課時作業(yè) 四十四 理想變壓器　電能的輸送 (限時：45分鐘) (班級________　姓名________) 1．(多選)如圖所示，一理想變壓器給串聯的定值電阻R1和滑動變阻器R2供電，已知原線圈電壓不變，滑動變阻器的最大阻值大于定值電阻，開始滑動變阻器滑動觸頭位于最上端．在滑動觸頭緩慢下移的過程中，下列說法正確的是(　　) 第1題圖 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．原線圈電流逐漸增大　　　 B．R1電壓逐漸增大 　 C．R2功率逐漸減小　　　　　 D．R2功率先增大后減小 2．(多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓

2、相同的燈泡a和b.當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說法正確的是(　　) 第2題圖 　 A．原、副線圈砸數之比為9∶1 　 B．原、副線圈砸數之比為1∶9 　 C．此時a和b的電功率之比為9∶1 　 D．此時a和b的電功率之比為1∶9 3．(多選)如圖，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上，閉合開關S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數分別為220 V和2.2 A，以下判斷正確的是(　　) 第3題圖 A．變壓器輸入功率為484 W B．通過原線圈的電流的有效值為0.6

3、A C．通過副線圈的電流的最大值為2.2 A D．變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝11∶3 4．(17年南京模擬)(多選)如圖甲所示是家用臺燈亮度調節(jié)原理圖，理想自耦變壓器的a、b間接入如圖乙所示正弦交流電壓．交流電流表A為理想電表，燈泡額定電壓為15 V、額定功率30 W(設燈泡的電阻值保持不變)，當P在c處時燈泡正常發(fā)光．下列描述正確的有(　　) 甲　　　　　　　　　　　　　乙 第4題圖 A．燈泡正常發(fā)光時變壓器線圈的總匝數與c點下方的匝數之比為44∶3 B．當燈泡正常發(fā)光時電流表的讀數為2 A C．將調壓端的滑動觸頭P向下移動時，變壓器的輸入功率

4、變小 D．將調壓端的滑動觸頭P向下移動時，變壓器的輸入電壓變小 5．(多選)如圖所示為某供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和理想變壓器組成．發(fā)動機中矩形線圈的電阻不計，它可繞水平軸OO′在水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉動．變壓器的原副線圈匝數N1＝100匝，一個副線圈N2對燈泡供電，另一個副線圈N3與電壓表V3相連，且N2＝50匝，N3＝1匝．則(　　) 第5題圖 A．變壓器鐵芯中磁通量最大時，穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量之比為2∶1 B．變壓器鐵芯中磁通量為零時，穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量變化率之比為2∶1 C．電壓表V1、V2、V3的示數之比U1：U2∶U

5、3＝100∶50∶1 D．如果角速度ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電壓表V1、V2、V3的示數都變?yōu)樵瓉淼?倍 6．(多選)某發(fā)電廠給遠處輸送一定功率的電能，為減少輸電線路的損耗，在技術允許的情況下，不改變輸電線路僅改變升壓變壓器和降壓變壓器的匝數比來實現(發(fā)電機輸出電壓不變且保證用戶電壓)；為達到使線路損耗功率變?yōu)樵瓉淼?/4，下述措施正確的是(　　) A．將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦当鹊?倍 B．將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦当鹊?倍 C．將降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數比變?yōu)樵祲鹤儔浩髟褦当鹊?倍 D．將降

6、壓變壓器原線圈與副線圈的匝數比變?yōu)楸仍祲鹤儔浩髟褦当鹊?倍大一點 7．(多選)在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(　　) 第7題圖 　 A．升壓變壓器的輸出電壓增大 　 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 　 C．輸電線上損耗的功率增大 　 D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大 8．如圖所示，在勻強磁場中，一矩形線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉動，線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動變阻器R，原、副線圈的匝數分別為n1、n2，要使理

7、想電流表的示數變?yōu)樵瓉淼?倍，下列措施可行的是(　　) 第8題圖 A．n2和R都增大為原來的2倍 B．n2和ω增大為原來的2倍 C．ω和R都增大為原來的2倍 D．磁感應強度B增大為原來的2倍 9．交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動．一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，線圈轉動的頻率為50 Hz，線圈內阻不計，磁場的磁感應強度B＝ T．用此發(fā)電機所發(fā)出的交流電帶動兩個標有“220 V　11 kW”的電動機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器，電路如圖所示，求： (1)與變壓器原線

8、圈串聯的交流電流表的示數為多大？ (2)變壓器原、副線圈的匝數比為多少？ (3)發(fā)電機的輸出電壓為多少？ 第9題圖 10．發(fā)電機的端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電導線的電阻為0.2 Ω，如果用原、副線圈匝數之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經輸電線路后再用原、副線圈匝數比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶． (1)求用戶得到的電壓和功率； (2)若不經過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓． 課時作業(yè)(四十四) 理想變壓器　電能的輸送1.ABD

9、　【解析】　此題為變壓器定壓情況的相關討論．P下滑R2由最大值逐漸減小，在電壓不變情況下副線圈電流增大，所以R1電壓增大，變壓器輸入電流亦增大，AB兩選項正確；對R2功率討論運用類比法，將R1看作電源內阻，利用前面直流電路結論——內外阻相等時電源輸出功率最大，C選項錯誤，D選項正確；選ABD. 2．AD　【解析】　由題中信息可得：變壓器輸入端電壓U1＝10U－1U＝9U，輸出端U2＝U，根據匝數比關系有：＝＝＝.①，故A正確、B錯誤；Pa＝UI1.②，Pb＝UI2.③，綜合可得＝.選項C錯誤、D正確；選AD. 3．BD　【解析】　用電器正常工作，則知變壓器輸出電壓U2＝60 V，理想變壓器

10、輸入功率等于輸出功率，則P1＝P2＝U2I2＝60×2.2 W＝132 W，故A錯；通過原線圈的電流為I1＝＝ A＝0.6 A，故B對；通過副線圈的電流最大值為I2m＝2.2× A≈3.1 A，故C錯；變壓器原、副線圈匝數比為＝＝＝，故D對． 4．AC　【解析】　由乙圖知變壓器輸入電壓最大值為311 V，故U1＝＝220V，所以＝＝，A選項正確；燈泡正常發(fā)光時，P入＝P出＝30 W，所以I1＝＝0.136A，B選項錯誤；P向下移動時，n2減小，U2減小，輸出功率減小，故輸入功率減小，C選項正確；變壓器的輸入電壓不變，D選項錯誤． 5．CD　【解析】　理想變壓器原、副線圈鐵芯中磁通以及磁通變

11、化率時刻相同，故AB兩選項都錯；電壓表測量有效值，根據電壓比關系有U1∶U2∶U3＝N1∶N2∶N3＝100∶50∶1.C正確；根據Em＝nBSω，轉速加倍，電動勢最大值加倍，有效值也加倍，三電表示數亦加倍．D選項正確．故選CD. 6．BD　【解析】　線路損耗功率 P損＝I2R線，線路電阻不變，要使損耗功率變?yōu)樵瓉?，則電流變?yōu)樵瓉?；輸送功率P輸＝UI，電流變?yōu)橐话?，故升壓變壓器輸出電壓應加倍，而原電壓不變，所以升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵瓉?倍，A錯B正確；電流減小，線路損耗電壓亦減小，故降壓變壓器的輸入電壓將大于原來的2倍，而用戶所用電壓——副線圈電壓不變，故降壓變壓器的原副線圈

12、匝數比應大于原來匝數比的2倍，C錯D對．選BD. 7．CD　【解析】　輸入電壓決定輸出電壓，輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，選項A錯誤；由I＝，U損＝IR，U3＝U2－U損，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級電壓U3變小，B錯誤；電路中損失的功率為P損＝()2R，因P變大，所以P損變大，C正確；＝＝，因P變大，所以比值變大，D正確；故選CD. 8．A　【解析】　發(fā)電機產生感應電動勢最大值Em＝nBSω；變壓器輸入電壓有效值U1＝；根據變壓比公式，有：＝；根據歐姆定律有：I2＝；根據變流比公式有：＝；聯立解得：I1＝；若n2和R都增大為原來2倍，根據I1＝，電流變?yōu)樵瓉?倍，

13、故A正確；若n2和ω增大為原來2倍，根據I1＝，電流增大為原來8倍，故B錯；若ω和R都增大為原來2倍 ，根據I1＝，電流不變，C錯；若磁感應強度B增大為原來2倍，仍根據I1＝，發(fā)電流應增大為原來2倍，D選項錯誤． 9．(1)20 A　(2)5∶1　 (3)1100 V 【解析】　(1)Em＝NBSw＝1100 V 所以U1＝＝1100 V P入＝P出＝2Pm＝22 kW 故電流表示數 I1＝＝20 A (2)副線圈電流I2＝＝ A＝100 A，所以

14、，＝＝5∶1. (3)由(1)可知U＝1100 V. 10．(1)219.6 V　43.92 kW　(2)180 V　36 kW 【解析】　依題意可畫出輸電線路圖如圖所示． 第10題圖 (1)升壓變壓器副線圈的輸出電壓 U2＝U1＝2200 V 由P＝U1I1得升壓變壓器原線圈輸入電流I1＝＝200 A 則升壓變壓器副線圈輸出電流 I2＝I1＝20 A 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 UR＝I2R＝4 V，PR＝IR＝0.08 kW 加到降壓變壓器原線圈上的輸入電流和電壓分別為 I3＝I2＝20 A，U3＝U2－UR＝2 196 V 降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為 U4＝U3＝219.6 V, I4＝I3＝200 A 用戶得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW. (2)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為 UR′＝I1R＝40 V 用戶得到的電壓U′＝U1－UR′＝180 V 用戶得到的功率為P′＝U′I1＝36 kW.