2019物理金版大一轮精练:第11章 第2讲变压器远距离输电 Word版含解析.pdf
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1、第 2 讲 变压器 远距离输电 课时作业 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 基础巩固练 1远距离输电时,在输送电功率不变的条件下( ) A只有增大导线的电阻,才能减小电流,提高输电效率 B提高输电电压,能减小电流,提高输电效率 C提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗 D提高输电电压势必增大输电导线上的电流 答案: B 2. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为 12,副线圈电路中接有灯泡,灯泡 的额定电压为 220 V,额定功率为 22 W,原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关, 灯泡正常发光,若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数,则( ) AU1
2、10 V,I0.2 A BU110 V,I0.06 A CU110 V,I0.2 A2 DU110 V,I0.2 A22 答案: A 3(多选)如图所示,R 是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器 原、副线圈的匝数比为 101,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈 两端加上交变电压,其瞬时值表达式为 u1220sin 100t(V),则( )2 A电压表的示数为 22 V2 B在天逐渐变黑的过程中,电流表的示数变小 C在天逐渐变黑的过程中,电流表的示数变大 D在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小 解析: 原线圈中的输入电压为 220 V,由原、副线圈
3、的匝数比可得,副线圈中电压表 的示数为 22 V;在天逐渐变黑的过程中,光敏电阻的阻值变大,由于电压不变,所以电流 表的示数变小,则原线圈中电流表的示数变小,输入功率也变小。综上分析可知,选 项 B、D 正确。 答案: BD 4如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 553,原线圈 a、b 间输入交流电 瞬时值的表达式为 u220sin (100t) V,副线圈两端接有两只标有“24 W”字样的灯泡,2 当开关 S1和 S2都闭合时,两灯泡均正常发光,下列说法中正确的是( ) A两只灯泡能承受的最高电压为 12 V B断开开关 S1,副线圈两端的电压将变大 C断开开关 S1,变压器原线圈的
4、输入功率将变小 D该变压器原、副线圈的输入、输出功率之比为 553 解析: 由理想变压器的工作原理知原、副线圈的电压与匝数成正比,解得副线 U1 U2 n1 n2 圈输出电压的有效值为 U212 V,故灯泡能承受的最高电压应为 12 V,A 错误;无论2 是断开开关 S1还是断开开关 S2,副线圈的电压均不变,B 错误;断开开关 S1,小灯泡 L2仍 能正常发光,L2消耗的功率不变,则理想变压器的输出功率减小,由于理想变压器的输出 功率等于输入功率,因此输入功率也减小,C 正确,D 错误。 答案: C 5(2016全国乙卷16)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R1、R2和 R3的阻
5、值分别为 3 、1 和 4 ,为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效 值恒定。当开关 S 断开时,电流表的示数为 I; 当 S 闭合时,电流表的示数为 4I。该变压器 原、副线圈匝数比为( ) A2 B3 C4 D5 解析: 设原、副线圈的匝数比为 k,根据变压器匝数比与电流成反比的关系,则原线 圈电流为 I 时,副线圈电流为 kI;原线圈电流为 4I 时,副线圈电流为 4kI。 根据变压器的输入功率等于输出功率得 UII2R1(kI)2(R2R3) 4UI(4I)2R1(4kI)2R2 联立两式代入数据解得 k3 选项 B 正确。 答案: B 6 (2018福建省毕业班质量检
6、查)因为模拟远距离交流输电的电路, 升压变压器 T1的原、 副线圈匝数比 n1n21k,降压变压器 T2的原、副线圈匝数比 n3n4k1,模拟输电导 线的电阻 r3 , T2的负载是规格为 “15 V 45 W” 的灯泡 L。 当 T1的输入电压为 16 V 时 L 正常发光,两个变压器可视为理想变压器,则 k 的值为( ) A. B3 3 2 C4 D9 解析: 由变压器的工作原理可知,变压器 T1原线圈的电压为 16 V,则副线圈的输出 电压为 16 kV,降压变压器 T2的输出电压为 15 V、输出电流为 I4 A3 A,则降压 P0 U0 45 15 变压器T2原线圈两端的电压为15
7、kV、输入电流为 A,又16 kV(15 k3 )V,解得k3,B 3 k 3 k 正确。 答案: B 7(多选)为保证用户电压稳定在 220 V,交电所需适时进行调压,如图甲所示为调压变 压器示意图。保持输入电压 u1不变,当滑动触头 P 上下移动时可改变输出电压。某次检测 得到用户电压 u2随时间 t 变化的图线如图乙所示,则以下说法正确的是( ) Au2190sin 50t (V)2 Bu2190sin 100t(V)2 C为使用户电压稳定在 220 V,应将 P 适当下移 D为使用户电压稳定在 220 V,应将 P 适当上移 解析: 根据题图乙可知用户电压的最大值 U2m190 V,周
8、期 T0.02 s,则角速2 度 100 rad/s,用户电压的瞬时值表达式 u2U2msin t190sin 100t(V),选项 A 2 T 2 错误,B 正确 ; 根据变压器的电压关系,可知 U2U1,由于 U1、n2不变,要提高 U2, U1 U2 n1 n2 n2 n1 只能减小 n1,所以 P 应上移,选项 C 错误,D 正确。 答案: BD 8 (多选)(深圳市高三年级调研考试)如图所示, 一理想变压器原、 副线圈匝数分别为n11 000 匝,n2200 匝,原线圈中接一交变电源,交变电源电压 u220sin 100t(V)。副线2 圈中接一电动机, 电阻为 11 , 电流表示数
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