高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 第二講 變壓器 電能的輸送課時(shí)作業(yè)

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1、 第二講 變壓器 電能的輸送 [A組基礎(chǔ)題] 一、單項(xiàng)選擇題 1．(2017山東淄博模擬)如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝5∶1，其原線圈接一交流電源，電壓u＝220sin 100πt V，副線圈接一電動(dòng)機(jī)，電阻為11 Ω.若電流表A2示數(shù)為1 A，電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)，則(　　) A．交流電的頻率為100 Hz B．電動(dòng)機(jī)輸出功率為33 W C．電流表A1示數(shù)為5 A D．變壓器原線圈的輸入功率為33 W 解析：由ω＝100π rad/s＝2πf，解得f＝50 Hz，A錯(cuò)誤；由＝得副線圈兩端的電壓U2＝44 V，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝U2I2－

2、I22R＝33 W，B正確；由＝，解得I1＝0.2 A，C錯(cuò)誤；變壓器原線圈的輸入功率P＝U1I1＝2200.2 W＝44 W，D錯(cuò)誤． 答案：B 2．(2016高考天津卷)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大 B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大 D．若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大 解析：滑動(dòng)變阻器的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，R1中的電流變小，

3、R1消耗的功率變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓變小，電壓表V示數(shù)變大，選項(xiàng)B正確；滑動(dòng)變阻器的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈電路的總電阻變大，總功率變小，原線圈的功率也變小，電流表A1的示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S，R1兩端的電壓變大，電壓表V示數(shù)變小，A2示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：B 3.(2017河南濮陽(yáng)油田教育中心模擬)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過(guò)電流互感器來(lái)連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則(　　) A．a(chǎn)b接MN、cd

4、接PQ，Iab＜Icd B．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab＞Icd C．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＞Icd 解析：利用變壓器工作原理＝，所以輸入端ab接MN，輸出端cd接PQ，所以B正確，D錯(cuò)誤．電流互感器的作用是使大電流變成小電流，所以Iab＞Icd，所以A、C錯(cuò)誤． 答案：B 4．(2017福建漳州八校聯(lián)考)如圖，一理想變壓器原線圈接正弦式交流電源，副線圈接有三盞相同的燈(不計(jì)燈絲電阻的變化)，燈上均標(biāo)有“36 V,6 W”字樣，此時(shí)L1恰好正常發(fā)光，圖中兩個(gè)電表均為理想電表，其中電流表的示數(shù)為0.5 A，下列說(shuō)法正確的是(　　)

5、 A．原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1 B．變壓器的輸入功率為12 W C．電壓表的示數(shù)為9 V D．若L3突然斷路，則L1變暗，L2變亮，輸入功率減小 解析：L1恰正常發(fā)光，其電流為I＝ A＝ A，燈泡的電阻R＝ Ω＝216 Ω，電壓表示數(shù)為IR＝18 V，根據(jù)輸入功率等于輸出功率知U10.5 A＝(36＋18) W＝9 W，解得U1＝18 V，原、副線圈匝數(shù)之比為18∶54＝1∶3，A、B、C錯(cuò)誤．若L3突然斷路，則副線圈總電阻增大，電流減小，則L1變暗，分壓減小，L2分壓增大變亮，輸入功率減小，D正確． 答案：D 二、多項(xiàng)選擇題 5．(2017湖南永州模擬)如圖所示，M是一

6、小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u＝311sin 314t V的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)，其中R2是用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，電流表A2是值班室的顯示器，顯示通過(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器兩端的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3是一定值電阻．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．變壓器的輸入功率不變 B．變壓器的輸入功率增大 C．電流表A1的示數(shù)增大，電壓表V1的示數(shù)增大 D．電流表A2的示數(shù)減小，電壓表V2的示數(shù)減小 解析：原線圈兩端的電壓由電源決定，副線圈兩端的電壓由電源電壓和匝數(shù)比決定，所以電壓表

7、V1的示數(shù)不變，R2處出現(xiàn)火情，R2的溫度升高，R2的阻值減小，副線圈的電流I2增大，則原線圈的電流I1增大，即電流表A1的示數(shù)增大，I2增大，R3兩端的電壓增大，則電壓表V2的示數(shù)減小，電流表A2的示數(shù)減小，C錯(cuò)誤，D正確；變壓器的輸入功率P＝U1I1增大，A錯(cuò)誤，B正確． 答案：BD 6.(2017湖北襄陽(yáng)調(diào)考)如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)．P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小 B．保持P的位置及U1不變

8、，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小 C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大 D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則I1減小 解析：保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，副線圈匝數(shù)變少，所以副線圈兩端電壓變小，電阻不變，所以I2減小，A正確；保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，副線圈匝數(shù)變多，所以副線圈兩端電壓變大，電阻不變，所以R上消耗的功率變大，B錯(cuò)誤；保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，副線圈匝數(shù)變多，所以副線圈兩端電壓變大，電阻不變，所以I2增大，輸出功率與輸入功率相等且都增大，則I1增大，故C正確；保持U1不變，S接在b端，P向上滑動(dòng)，變阻器

9、接入電路的電阻變小，電壓不變，所以輸出功率變大，故原線圈的輸入功率變大，則I1增大，故D錯(cuò)誤． 答案：AC 7．(2017河北張家口模擬)如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝ T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S＝0.5 m2，線框電阻不計(jì)，線框平面與磁感線垂直，以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω＝200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)的最大電流為10 A，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率不為零 B．線框中交變電壓瞬時(shí)值的表達(dá)

10、式為e＝500sin 200t V C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11 D．變壓器允許輸出的最大功率為5 000 W 解析：圖示位置穿過(guò)線框的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生的交流電的最大值Em＝NBSω＝500 V，從圖示位置計(jì)時(shí)，線框中交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式e＝500sin 200t V，B正確；變壓器原、副線圈的匝數(shù)比＝＝，C錯(cuò)誤；變壓器允許輸出的最大功率P＝U1I1max＝50010 W＝5 000 W，D正確． 答案：BD 8．(2017河南中原名校聯(lián)盟質(zhì)檢)如圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖．變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不

11、會(huì)有大的波動(dòng)，可以認(rèn)為電壓表V1示數(shù)不變．輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻．如果變壓器上的能量損失忽略不計(jì)，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，圖中各表的示數(shù)變化的情況是(　　) A．電流表A1示數(shù)變大　　 B．電流表A2示數(shù)變小 C．電壓表V2示數(shù)變大 D．電壓表V3示數(shù)變小 解析：當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減小，副線圈的總電阻減小，所以電流要變大，即電流表A2的示數(shù)變大，B錯(cuò)誤；理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出電壓不變，所以電壓表V2示數(shù)不變，C錯(cuò)誤；由于變壓器輸入功率和輸出

12、功率相等，副線圈的電阻減小了，輸出功率變大了，所以原線圈的輸入功率也要變大，因?yàn)檩斎腚妷翰蛔?，所以輸入電流要變大，所以電流表A1的示數(shù)變大，A正確；由于副線圈的電流變大，電阻R0兩端的電壓變大，又因?yàn)殡妷罕鞻2的示數(shù)不變，所以電壓表V3的示數(shù)變小，D正確． 答案：AD [B組能力題] 選擇題 9.(2017廣東第二次聯(lián)考)如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，原線圈接一正弦交變電流，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，則當(dāng)該裝置附近有火源而導(dǎo)致其所在位置溫度升高時(shí)(不考慮儀器的損壞)(　　)

13、A．電流表示數(shù)不變 B．電壓表的示數(shù)不變 C．R0的功率變小 D．變壓器的輸出功率減小 解析：根據(jù)變壓器原理可知，變壓器輸出電壓由輸入電壓和線圈匝數(shù)比決定，故輸出電壓不變，電壓表示數(shù)不變，因熱敏電阻阻值減小，則副線圈總電流增大，則輸入電流增大，故A錯(cuò)誤，B正確；因輸出電流增大，則由P＝I2R0可知，R0的功率變大，故C錯(cuò)誤；因輸出電壓不變，輸出電流增大，則由P＝UI可知，變壓器的輸出功率增大，故D錯(cuò)誤． 答案：B 10．(2017江西上饒模擬)圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1，現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓u＝311sin 100πt V時(shí)，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，電壓表和

14、電流表可視為理想電表，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該交流電的頻率為100 Hz B．電壓表的示數(shù)為155.5 V C．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，則電流表的示數(shù)變大 D．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，則L1將變暗，L2將變亮 解析：交流電的角速度ω＝100π rad/s＝2πf，解得f＝50 Hz，A錯(cuò)誤；由∶及U1＝220 V，解得U2＝110 V，B錯(cuò)誤；若將變阻器的滑片P向上移動(dòng)，變阻器接入電路的電阻變小，電流表的示數(shù)增大，副線圈兩端的電壓不變，L1的亮度不變，L2兩端的電壓增大，L2的亮度增大，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：C 11．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)

15、比為10∶1，b是原線圈中心的抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計(jì)．從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝220sin 100πt V．下列說(shuō)法中正確的(　　) A．t＝ s時(shí)，電壓表的示數(shù)為220 V B．t＝ s時(shí)，a、c兩點(diǎn)間電壓瞬時(shí)值為110 V C．滑動(dòng)變阻器滑片向上移，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)減小 D．單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)減小 解析：原線圈兩端電壓有效值為220 V，由理想變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比可得，副線圈兩端電壓有效值為22 V，電壓表測(cè)量的是有效值，故A錯(cuò)誤；t＝ s時(shí)，

16、a、c兩點(diǎn)間電壓瞬時(shí)值為110 V，故B錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器滑片向上移，接入電阻變大，副線圈兩端電壓由匝數(shù)比和輸入電壓決定，電壓表的示數(shù)不變，電流表示數(shù)減小，C正確；單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b，匝數(shù)比變小，匝數(shù)與電壓成正比，所以電壓表和電流表的示數(shù)均變大，故D錯(cuò)誤． 答案：C 12．(多選)(2017山東日照模擬)如圖所示，a、b端輸入恒定的交變電壓．理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓均為12 V、額定功率均為2 W的燈泡A、B、C.閉合開(kāi)關(guān)，燈泡均正常發(fā)光，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2 B．電壓表V的示數(shù)為24 V C．變壓器的輸入功率為4 W D．副

17、線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡D，燈泡A會(huì)被燒壞 解析：設(shè)通過(guò)燈泡的額定電流為I，則I1＝I，I2＝2I，＝＝，A錯(cuò)誤；副線圈兩端的電壓為12 V，原線圈兩端的電壓為24 V，電壓表的示數(shù)為U＝U1＋UA＝36 V，B錯(cuò)誤；每一個(gè)燈泡的額定電流I＝＝ A＝ A，變壓器的輸入功率P1＝U1I＝24 W＝4 W，C正確；副線圈再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡，副線圈的電阻要減小，電流增大，則原線圈的電流要增大，A燈中的電流要增大，超過(guò)額定電流，A燈會(huì)被燒壞，D正確． 答案：CD 13．(多選)(2017山西運(yùn)城質(zhì)檢)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T，單匝矩形線圈面積S＝1 m2，電阻r＝10 Ω，繞垂

18、直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．線圈通過(guò)電刷與一理想變壓器原線圈相接．V為理想交流電壓表，A1、A2為理想交流電流表，L1、L2為兩個(gè)完全相同的電燈泡，燈泡上標(biāo)有“20 V,20 W”的字樣且均正常發(fā)光，電流表A1的示數(shù)為1 A．則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2 B．理想電壓表原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2 C．線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100 rad/s D．電壓表的示數(shù)為40 V 解析：變壓器副線圈兩端的電壓U2＝20 V，副線圈中的電流I2＝2＝2 A，所以電流表A1和A2的示數(shù)之比為1∶2，A正確；原、副線圈的匝數(shù)比＝＝，B錯(cuò)誤；原線圈兩端的電壓

19、為U1，則U1＝2U2＝40 V，電壓表的示數(shù)為40 V，D錯(cuò)誤；線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝U1＋I(xiàn)1r＝50 V，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BSω，解得ω＝＝ rad/s＝100 rad/s，C正確． 答案：AC 14．(多選)(2016江西名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟第一次調(diào)研)如圖甲所示，空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，一矩形線圈繞水平中心軸P勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω＝10 rad/s，線圈面積S＝0.3 m2，匝數(shù)n＝4，現(xiàn)把甲圖產(chǎn)生的交流電加在乙圖的a線圈兩端，鐵芯上的另一線圈b與一個(gè)標(biāo)有“12 V,9 W”的小燈泡相連．線圈a與b的匝數(shù)之比為1∶2.甲圖中的矩形線圈從圖示位置運(yùn)動(dòng)

20、開(kāi)始計(jì)時(shí)，不計(jì)所有導(dǎo)線的電阻，則(　　) A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝6sin 10t V B．線圈繞P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)等于繞另一平行于P軸的Q軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì) C．小燈泡恰好正常發(fā)光 D．小燈泡不能正常發(fā)光 解析：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈的形狀和轉(zhuǎn)軸的位置無(wú)關(guān)，與線圈匝數(shù)、面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和計(jì)時(shí)的起點(diǎn)位置有關(guān)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝nBSωcos ωt，故e＝6cos 10t(V)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；不計(jì)導(dǎo)線的電阻，加在a線圈兩端的電壓有效值為6 V，而這里鐵芯不閉合，a、b線圈的磁通量應(yīng)是a線圈的大于b線圈的，即ΔΦa＞ΔΦb，又因u1＝na，u2＝nb，則＞，得u2＜12 V，小燈泡不能正常發(fā)光，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確． 答案：BD 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。