2020高考物理一轮复习第10章交变电流传感器2第二节变压器、远距离输电及传感器课后达标能力提升新人.pdf

【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/10 2020高考物理一轮复习第10章 交变电流传感器 2 第二节变压器、远距离输电及传感器课后达标能力提升新人教版编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/10(建议用时：60 分钟)一、单项选择题1用 220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 110 V，通过负载的电流图象如图所示，则()A变压器输入功率约为39 WB输出电压的最大值是110 VC变压器原、副线圈匝数比是12D负载电流的函数表达式i 005sin A解析：选 A由题图可知通过负载的电流最大值为Im005 A，周期T002 s，故电流的函数表达式i Imsint 005sin 100t(A)，D错误；理想变压器匝数比等于电压比，即n1n2U1 U2 21，C错误；输出电压U2110 V，其最大值 U2m U2 110 V，B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率PI2U2110 W 39 W，A正确2如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂的输出电压是 U，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2 则()A用户端的电压为I1U1I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1U【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/10 解析：选A根据理想变压器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用户端的电压U2，选项 A正确；输电线上的电压降UI1r UU1，选项 B 错误；变压器的输入功率P1I1UIr I1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率PIr I1(U U1)，选项 D错误3(20 xx 扬州模拟)如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r 6 的导线对“220 V880 W”的电器RL 供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W解析：选 C由题可知，副线圈输出电压U2 220 VUr，故 A错误；2f 100 Hz，f 50 Hz，故 B错误；I2 A4 A，故 C正确；由于理想变压器P入P出Ir 880 W 880 W，故D错误4在 如 图 所 示 的 铁 芯 上 绕 有4个 线 圈，匝 数 之 比 为n1n2n3n41121，今在线圈1 两端接正弦交流电源，下列判断正确的是()AU1 U2 U3 U4BU1 U2 U3，U4 0CU1 U2 U3 U4D以上均不对【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/10 解析：选 B线圈 1、2、3 的电压关系遵守变压比公式，线圈4中的磁通量始终为0，不产生感应电动势，故U4 0，B正确5(20 xx 江苏师大附中等四校联考)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R 相当于用户用电器的总电阻当用电器增加时，相当于 R变小，则当用电进入高峰时()A电压表 V1、V2的读数均不变，电流表A2 的读数增大，电流表 A1的读数减小B电压表 V3、V4的读数均减小，电流表A2 的读数增大，电流表 A3的读数减小C电压表 V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D线路损耗功率不变解析：选 C因为输入电压和匝数比都不变，电压表V1、V2 的读数均不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大，故A 错误；输电线上的电压损失增大，故电压表V3、V4 的读数均减小，电流表A2 的读数增大，电流表A3 的读数增大，故B 错误；电压表 V2、V3 的读数之差与电流表 A2的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，故C正确；线路上的电流变大，则线路消耗的功率变大，选项D错误6(20 xx 南通高三调研)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 51，原线圈接在频率为50 Hz 的正弦交流电源上，电流表 A为理想电表，副线圈两端接入一只“220 V40 W”的灯泡，此时灯泡正常发光则()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/10 A电流表的示数为018 AB电源的输出功率为40 WC电源的输出电压为2 200 VD副线圈中交变电流的频率为10 Hz解析：选 B副线圈上的灯泡正常发光，故副线圈上的电流大小为 I2 A，根据，可得原线圈上的电流大小为I1 A0036 A，故 A 项错误；电源的输出功率等于副线圈上消耗的功率，所以电源的输出功率为40 W，故 B 项正确；由，输出电压U2 220 V，知 U11 100 V，故 C项错误；副线圈中电流的频率与原线圈中电流频率相同，故 D项错误7如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：选 D由 ut 图象可知，交流电的周期T002 s，故频率 f 50 Hz，选项 A错误；交流电的最大值Um 500 V，故有效值 U250 V，选项 B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C 错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据，原线圈(输电线)上的电流减小，根据PIR，得输电线上损失的功率减小，选项 D正确8【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/10 如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V 降至 110 V调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析：选 C根据欧姆定律I，U2由 220 V 降至 110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项 A 错误；根据 PUI 知，U、I 均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项 B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由 220 V降至 110 V 时，n2 变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项 C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项 D错误9(20 xx 江苏八校联考)有一种调压变压器的构造如图所示线圈 AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头 P就可以调节输出电压图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是()A当 R3 不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/10 B当 R3 不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：选 A当 R3不变，P顺时针转动时，nMN 减小，由，知UMN 减小，则电压、电流表读数均减小，A 项正确，同理知B项错误；当 P 不动时，匝数nMN不变，输出电压UMN 不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C项错误，同理知 D项也错误二、多项选择题10(20 xx 南京检测)如图，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和22 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为06 AC通过副线圈的电流的最大值为22 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析：选 BD 变压器的输入功率P1P2I2U22260 W 132 W，选项 A错误；由得，选项D正确；由得 I1 I2 22 A06 A，选项 B正确；根据 I 得副线圈上的电流的最大值 I2mI2 22 A，选项 C错误【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/10 11如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R0 和滑动变阻器R，P 为滑动变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为 U的正弦交流电，则()A保持 Q的位置不动，将 P向上滑动时，电流表读数变大B保持 Q的位置不动，将 P向上滑动时，电流表读数变小C保持 P的位置不动，将 Q向上滑动时，电流表读数变大D保持 P的位置不动，将 Q向上滑动时，电流表读数变小解析：选 BC 保持 Q的位置不动，则U2不变，将 P 向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据I2 知，I2 变小，由得 I1 也变小，即电流表读数变小，选项A 错误，选项 B 正确；保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，U2变大，则根据P2,R0R)知副线圈输出功率变大，由P1P2 知，变压器原线圈输入功率P1 变大，而 P1I1U，输入电压U 一定，I1 变大，即电流表读数变大，选项C 正确，选项 D错误12如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1n2n3144，在 M、N间接正弦交流电源，在a、b 和 c、d 间接相同的电阻器R，则()AU1 U2 4U3 BU2U32U1CI1 4I2 4I3 D P12P22P3解析：选 BCD 由于副线圈有两个相同的铁芯，所以原线圈中的磁通量与副线圈中的磁通量关系为：12223，磁通量变化率关系为：22，故每匝线圈产生的感应电动势关系为：e12e22e3，对理想变压器有：U1n1e1，U2n2e2，U3n3e3，因此，【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/10 可得：，代入n1n2n3144 得 U2 U3 2U1，故 A 错误，B 正确；由能量守恒得：P1P2P32P22P3，D 正确；由I1U12I2U22I3U3 得：I1 4I2 4I3，C正确13如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值R11R0，V是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为 50 V，则()A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值为68 VD原线圈两端原来的电压有效值为48 V解析：选 AD 当负载电阻阻值减小为R 5R0时，根据串并联电路规律，R两端电压为 R0两端电压的 5 倍，因为电压表测量R两端的电压，所以 UR0 5 V1 V，故副线圈两端电压为U26 V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为U124 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 V34 V，A正确、B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压U2IR05IR0，变化前，U2IR011IR012IR0，所以 U2 2U 212 V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值为 48 V，D正确、C错误14电流互感器和电压互感器如图所示其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b 为两只交流电表，则()AA为电流互感器，且n1n2，a 是电压表【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/10 CB为电流互感器，且n3n4，b 是电压表解析：选 AD 由题图可知A 为电流互感器，B 为电压互感器，因此 a 是电流表，b 是电压表，在A 中，有 I1n1I2n2，要把大电流变为小电流，有n2n1；在 B中，有，要把高电压变为低电压，则有 n3n4；综上所述可知，选项A、D正确15如图所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器开始时灯泡L 正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯泡L 仍能正常发光，可采用的措施是()A将自耦调压变压器的滑片P适当上滑B将自耦调压变压器的滑片P适当下滑C适当增大滑动变阻器R2的阻值D适当减小滑动变阻器R2的阻值解析：选 AC 若保持负载总电阻不变，电源电压U 略降低时，为使灯泡 L 仍能正常发光，只需输出电压U2保持不变根据变压比，可得 U2 U，由此可知，n2应增大，自耦调压变压器的滑片P应适当上滑，选项A 正确，选项 B 错误；若保持匝数比不变，根据变压比，可得 U2减小，为使灯泡L 仍能正常发光，加在L 两端的电压应不变，则加在R1两端的电压应减小，故总电流应减小，负载总电阻应增大，R2应增大，选项 C正确，选项 D错误