2020屆高三物理總復習課時作業(yè)30 變壓器　電能的輸送 新人教版（通用）

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1、課時作業(yè)30　變壓器　電能的輸送 時間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 1．某變壓器原、副線圈匝數比為55∶9，原線圈所接電源電壓按圖1所示規(guī)律變化，副線圈接有負載．下列判斷正確的是(　 　) 圖1 A．輸出電壓的最大值為36 V B．原、副線圈中電流之比為55∶9 C．變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9 D．交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz 解析：由題圖知Um＝220 V，由＝，則U′m＝36 V，故A錯誤；由＝＝，可知B錯誤；由P入＝P出，可知C錯誤；由圖知交流電的周期T＝2×10－2 s，所以頻率f＝＝50 Hz，又因U＝＝

2、220 V，故D正確． 答案：D 圖2 2．(2020·長沙模擬)為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經過升壓變電站升壓后通過遠距離輸送，再經過降壓變電站將高壓變?yōu)榈蛪海辰祲鹤冸娬緦㈦妷篣0＝11000sin100πt(V)的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，則變電站變壓器(　　) A．原、副線圈匝數比為50∶1 B．副線圈中電流的頻率是50 Hz C．原線圈的導線比副線圈的要粗 D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和 解析：原電壓的有效值為U1＝11000 V，由＝得，＝，選項A正確；變壓器不改變交流電的頻率，故選項B正確；由＝得，副線圈的電流

3、大，要想導線發(fā)熱少，導線要粗一些(電阻小)，故選項C錯誤；居民小區(qū)各用電器電流總和應該等于副線圈的電流，選項D錯誤． 答案：AB 3．鉗形電流表的外形和結構如圖3(a)所示．圖3(a)中電流表的讀數為1.2 A，圖3(b)中用同一電纜線繞了3匝，則(　　) 圖3 A．這種電流表能測直流電流，圖3(b)的讀數為2.4 A B．這種電流表能測交流電流，圖3(b)的讀數為0.4 A C．這種電流表能測交流電流，圖3(b)的讀數為3.6 A D．這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖3(b)的讀數為3.6 A 解析：該鉗形電流表的工作原理為電磁感應現象，所以只能測交流電流，且

4、磁感應強度與匝數成正比，故C項正確． 答案：C 4.為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變電所需適時進行調壓，圖甲為調壓變壓器示意圖．保持輸入電壓u1不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓．某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示．以下正確的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 圖4 A．u2＝190sin(50πt)V B．u2＝190sin(100πt)V C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當下移 D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當上移 解析：由乙圖知交變電流的周期T＝2×10－2s，所以ω＝＝100π，故u2＝Umsinωt＝190sin(

5、100πt)V，A錯誤B正確．由＝得U2＝U1，欲使U2升高，n1應減小，P應上移，C錯誤D正確． 答案：BD 5.如圖5所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數n1＝800和n2＝200的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51 sin 314t V的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是(　　) 圖5 A．2.0 V　　　　　　　　　 B．9.0 V C．12.7 V D．144.0 V 解析：若未考慮鐵芯的漏磁因素，上線圈電壓有效值U1＝＝36 V，按變壓器的變壓比＝得U2＝U1＝9.0 V，而實際上副線圈磁通量Φ2<Φ1，由U＝n得>，則應選A. 答案：A

6、 6．如圖6所示為四種亮度可調的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V　40 W”．當燈泡所消耗的功率都調至20 W時，哪種臺燈消耗的功率最小(　　) 圖6 解析：從該題題干的問法上可以看出，該題是正確選項為唯一選項的單選題． 臺燈的消耗功率是指包含燈泡和其他輔助器件的總功率．由A、B、C、D四選項分析可知：C選項中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率(臺燈消耗功率)只有燈泡的功率20 W．而其他選項中，不論滑動變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動變阻器上總有功率損耗，臺燈的消耗功率都大于20 W．故C選項正確． 答案：C 7.圖7為遠距離高壓輸電的示意圖

7、．關于遠距離輸電，下列表述正確的是(　　) 圖7 A．增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失 B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗的 C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小 D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好 解析：本題考查遠距離輸電問題，意在考查考生對遠距離輸電過程中的電能和電壓損失的影響因素分析．根據P＝I2R可知，在電流I一定的情況下，減小電阻R可以減少電路上的電能損失，而R＝ρ，所以增大輸電線橫截面積S有利于減少輸電過程中的電能損失，A對；由公式P＝I2R可得，若設輸送的電功率為P′，則P＝R，可

8、見，在輸送電壓U一定時，輸送的電功率P′越大，輸電過程中的電能損失越大，C錯誤． 答案：ABD 8．(2020·四川高考)圖8甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計．在某段時間內理想變壓器原線圈內磁場的變化如圖7乙所示，則在t1～t2時間內(　　) 圖8 A．電流表A1的示數比A2的小 B．電流表A2的示數比A3的小 C．電流表A1和A2的示數相同 D．電流表的示數都不為零 解析：由題圖乙可知，變壓器副線圈中產生恒定的感應電動勢和感應電流，所以電感L對直流電沒有阻礙作用，電容C中沒有電流通過，所以只有選項C

9、正確． 答案：C 二、計算題(3×12′＝36′) 圖9 9．如圖9所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220 V的市電上，向額定電壓為1.80×104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光．為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12 mA時，熔絲就熔斷． (1)熔絲的熔斷電流是多大？ (2)當副線圈電路中電流為10 mA時，變壓器的輸入功率是多大？ 解析：(1)設原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，根據理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有I1U1＝I2U2. 當I2＝12 mA時，即為熔斷電流．代入數據，得I1＝0.98 A.

10、 (2)設副線圈中電流為I′2＝10 mA時，變壓器的輸入功率為P1，根據理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有P1＝I′2U2，代入數據，得P1＝180 W. 答案：(1)0.98 A　(2)180 W 10．某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器升壓后向80 km遠處供電．已知輸電導線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導線橫截面積為1.5×10－4 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求： (1)升壓變壓器的輸出電壓； (2)輸電線路上的電壓損失． 解析：設線路電阻為R，線路的損失功率為P損，線路的損失電壓為U損，發(fā)電站的輸出功率為P，升壓變

11、壓器的輸出電壓為U. 由電阻定律，得R＝ρ＝2.4×10－8× Ω＝25.6 Ω 線路損失的功率P損＝4%P＝I2R 則I＝＝ A＝125 A 由P＝UI得U＝P/I＝104×103/125 V＝8×104 V U損＝IR＝125×25.6 V＝3200 V. 答案：(1)8×104 V　(2)3200 V 11．如圖10所示，一理想變壓器的原線圈接在電壓為220 V的正弦交流電源上，兩副線圈匝數分別為n2＝16匝、n3＝144匝，通過理想二極管、單刀雙擲開關與一只“36 V,18 W”的燈泡相連(燈泡電阻不變)，當開關接1時，燈泡正常發(fā)光，求 (1)原線圈的匝數n1； (2)當開關接2時，燈泡兩端電壓的有效值． 解析：(1)由＝得n1＝880匝． (2)開關接2時，有＝，解得U＝40 V，設交變電流的周期為T，則·＝T，U′＝20 V. 答案：(1)880匝　(2)20 V