（課標(biāo)通用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 11 交變電流 傳感器 第二節(jié) 變壓器 電能的輸送針對訓(xùn)練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

第二節(jié) 變壓器 電能的輸送 1．(河北張家口模擬)(多選)如圖11－2－18所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B＝ T的水平勻強磁場中，線框面積S＝0.5 m2，線框電阻不計，線框平面與磁感線垂直，以此時刻為計時起點，線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 V 60 W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 A，下列說法正確的是(　　) 圖11－2－18 A．圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零 B．線框中交變電壓的表達式為e＝500sin200t(V) C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11 D．允許變壓器輸出的最大功率為5 000 W 解析：題圖示位置穿過線框的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A錯誤；產(chǎn)生的交流電的最大值Em＝NBSω＝500V，從圖示位置計時，電動勢的瞬時值表達式e＝500sin200t(V)，B正確；變壓器原、副線圈的匝數(shù)比＝＝，C錯誤；變壓器允許輸出的最大功率P＝U1I1max＝500×10 W＝5 000 W，D正確． 答案：BD 2．如圖11－2－19所示，接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(　　) 圖11－2－19 A．1∶1∶1 B．3∶2∶1 C．6∶2∶1 D．2∶2∶1 解析：燈泡正常發(fā)光，可得UA＝UB＝UC＝UD，所以U2＝2U3，由理想變壓器的電壓關(guān)系得＝＝，可得n2＝2n3.燈泡都正常發(fā)光，則功率相等，即PA＝PB＝PC＝PD.由P＝I2R得IA＝IB＝IC＝ID，即I1＝I2＝I3.由理想變壓器的功率關(guān)系得U1I1＝U2I2＋U3I3，即n1I1＝n2I2＋n3I3，可得n1＝n2＋n3＝2n3＋n3＝3n3，所以n1∶n2∶n3＝3∶2∶1. 答案：B 3．(河南三門峽月考)如圖11－2－20所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，輸出電壓通過輸電線送給用戶(電燈等用電器)，R表示輸電線的電阻，則(　　) 圖11－2－20 A．用電器增加時，變壓器輸出電壓增大 B．要提高用戶的電壓，滑片P應(yīng)向上滑 C．用電器增加時，輸電線的熱損耗減少 D．用電器增加時，變壓器的輸入功率減小 解析：由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負載不會影響輸出電壓，故A錯誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2＝U1，當(dāng)滑片P向上滑時，n2增大，所以輸出電壓增大，故B正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線上熱損耗增大，故C錯誤；用電器增加時總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增大，故D錯誤． 答案：B 4．(襄陽模擬)一般發(fā)電機組輸出的電壓在10 kV左右，不符合遠距離輸電的要求．因此，要在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器，升壓到幾百千伏后再向遠距離輸電．到達幾百千米甚至幾千千米之外的用電區(qū)之后，先經(jīng)“一次高壓變電站”“二次變電站”降到10 kV左右，再經(jīng)低壓變電站的降壓變壓器(可視為理想變壓器)降壓后供給某小區(qū)居民，已知供給居民的交流電u＝220sin100πt(V)，該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為50∶1，則(　　) A．原線圈上的電壓為11 000 V B．原線圈中電流的頻率是100 Hz C．原線圈使用的導(dǎo)線應(yīng)該比副線圈的粗 D．高壓輸電有利于減少輸電線路中的損耗 解析：供給某小區(qū)居民的交流電u＝220sin100πt(V)，最大值為220 V，故輸出電壓有效值為220 V，根據(jù)變壓公式＝，解得輸入電壓U1＝50×220 V＝11 000V，選項A錯誤；由u＝220sin100πt(V)，解得頻率f＝50 Hz，選項B錯誤；根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，變壓器原、副線圈中的電流與匝數(shù)成反比，即＝＝，副線圈中的電流大于原線圈中的電流，所以副線圈的導(dǎo)線要比原線圈的導(dǎo)線粗，選項C錯誤；在輸送電功率一定的情況下，根據(jù)公式P＝UI，高壓輸電有利于減小輸電電流，輸電線上電功率損耗ΔP＝I2r也會減少，選項D正確． 答案：D 5．(武漢武昌區(qū)調(diào)研)(多選)如圖11－2－21為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器．升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝1∶10，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r＝2 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3∶n4＝10∶1，若T2的“用電設(shè)備”兩端的電壓為U4＝200 V且“用電設(shè)備”消耗的電功率為10 kW，不考慮其他因素的影響，則(　　) 圖11－2－21 A．T1的副線圈兩端電壓的最大值為2 010 V B．T2的原線圈兩端的電壓為2 000 V C．輸電線上損失的電功率為50 W D．T1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW 解析：由題可以知道U4＝200 V，根據(jù)＝，可得到U3＝2 000 V，再根據(jù)U3I3＝U4I4＝10 kW，則I3＝5 A，則U2＝U3＋2I3r＝2 010 V，則最大值為U2＝2 010 V，故選項A、B正確；輸電線上損失的電功率為ΔP＝2Ir＝50 W，故選項C正確；根據(jù)能量守恒，則T1的原線圈輸入的電功率為P＝ΔP＋10 kW＝10.05 kW，故選項D錯誤． 答案：ABC