1、新人教版高三物理选修 3-2变压器、电能的输送专项练习（带解析） 选择题 （ 2010 浙江卷） 17. 某水电站，用总电阻为 2.5 的输电线输电给 500km外的用户，其输出电功率是 3 106KW。现用 500kV电压输电，则下列说法正确的是 A输电线上输送的电流大小为 2 105A B输电线上由电阻造成的损失电压为 15kV C若改用 5kV电压输电，则输电线上损失的功率为 9 108KW D输电线上损失的功率为 P U2/r， U为输电电压， r为输电线的电阻 答案： B （ 2010 山东卷） 19一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10： 1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副
2、线圈所接电路如图乙所示， P为滑动变阻器的触头。 A副线圈输出电压的频率为 50Hz B副线圈输出电压的有效值为 31V C P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D P向右移动时，变压器的输出功率增加 答案： AD 理想变压器连接电路如图甲所示，已知原副线圈匝数比为 10 1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数 2 A，则 ( ) A电压表读数 282 V B电压表读数 28.2 V C输入功率为 56.4 W D输入功率为 40 W 答案： D （ 09 广东物理 9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（ ） A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
3、 B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 答案： ABD 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 11 2，原线圈两端的输入电压 u 220 sin 100t(V)，电表均为理想电表，滑动变阻器 R接入电路部分的阻值为 10 .下列叙述中正确的是 ( ) A该交流电的频率为 50 Hz B电压表的读数为 42 V C电流表的读数为 4 A D若滑动变阻器的滑片 P向 a端移动，电流表的读数变大 答案： AC 图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正
4、弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的 A、 B两端已知理想变压器原线圈 和副线圈 的匝数比为 5 1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻 R 1 ，其他各处电阻不计，以下说法正确的是 ( ) A在 t 0.1 s、 0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大 B线圈转动的角速度为 10 rad/s C电压表的示数为 V D电流表的示数为 0.40 A 答案： D 如图所示， T为理想变压器，副线圈回路中的输电线 ab和 cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关 S闭合时 ( )答案： B (2011 华南师大附中模拟 )在变电站里 ,经常要用交流电表去监测电网上的强电流 ,所用
5、的器材叫电流互感器 .如下所示的四个图中 ,能正确反映其工作原理的是 ( ) 答案：选 A. 如图甲所示，理想变压器原、 副线圈的匝数比为 10 1， R1 20 ， R230 ， C为电容器 .已知通过 R1 的正弦交流电如图乙所示，则 ( ) A交流电的频率为 0.02 Hz B原线圈输入电压的最大值为 200 V C电阻 R2 的电功率约为 6.67 W D通过 R3 的电流始终为零 答案：选 C. 如图所示，为一理想变压器， K 为单刀双掷开关， P为滑动变阻器的滑动触头， U1 为加在原线圈两端的电压， I1为原线圈中的电流强度，则 ( ) A保持 U1 及 P的位置不变， K 由
6、a合到 b时， I1将增大 B保持 U1 及 P的位置不变， K 由 b合到 a时， R消耗的功率减小 C保持 U1 不变， K 合在 a处，使 P上滑， I1将增大 D保持 P的位置不变， K 合在 a处，若 U1 增大， I1将增大 答案：选 A、 B、 D. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为 4 1.原线圈接入一电压为 uU0sint 的交流电源，副线圈接一个 R 27.5 的负载电阻若 U0 220 V， 100 rad/s，则下述结论正确的是 ( ) A副线圈中电压表的读数为 55 V B副线圈中输出交流电的周期为 s C原线圈中电流表的读数为 0.5 A D原线圈中的 输入功
7、率为 110 W 答案： AC （ 2010 福建卷）中国已投产运行的 1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用 500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为 P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为 A P/4 B P/2 C 2P D 4P 答案： A （ 2010 江苏卷）在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器
8、的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案： CD 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10 1， b是原线圈的中心抽头，电压表 V和电流表 A均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈 c、 d两端加上交变电压，其瞬时值表达式 u1=220 sin100 t V，则 ( ) A当单刀双掷开关与 a连接时，电压表的示数为 22 V B当 t= s时， c、 d间的电压瞬时值为 110V C单刀双掷开关与 a连接，在滑动变阻器触头 P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D当单刀双掷开关由 a扳向 b时，电压表和电流表的示数均变小 答案：选
9、A. 2011 新课标全国卷 T17）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为 1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220V，额定功率为 22W；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 A U=110V , I=0.2A B U=110V , I=0.05 A C U=110 V , I=0.2A D U=110 V , I=0.2 A 答案：选 A。 （ 2011 山东高考 T20）为保证用户电压稳定在 220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压 不变，当滑动接头 P上下移动时可改变输出
10、电压。某此检测得到用户电压 随时间 t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 （ ） A B C为使用户电压稳定在 220V，应将 P适当下移 D为使用户电压稳定在 220V，应将 P适当上移 答案：选 B、 D。 （ 2011 浙江理综 T16）如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1=800和 n2=200的两个线圈，上线圈两端与 u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是 A 2.0V B 9.0V C 12.7V D 144.0V 答案：选 A. 如图 20所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈匝数比
11、，加在原线圈的电压为 u1 311 sin100t (V)，霓虹灯正常工作的电阻 R 440 k， I1、 I2表示原、副线圈中的电流下列判断正确的是 ( ) A副线圈两端电压 6220 V，副线圈中的电流 14.1 mA B副线圈两端电压 4400 V，副线圈中的电流 10.0 mA C I1I2 答案： BD （ 2010 全国卷 2） 19. 图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连： P为滑动头。现令 P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯 L两端的电压等于其额定电压为止。用 表示流过原线圈的电流， 表示流过灯泡的电流， 表示灯泡两端的电压，
12、表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 答案： BC （ 2010 天津卷） 7.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 L1、 L2，电路中分别接了理想交流电压表 V1、 V2 和理想交流电流表 A1， A2，导线电阻不计，如图所示。当开关 S闭合后 A A1 示数变大 ， A1 与 A2 示数的比值不变 B A1 示数变大， A1 与 A2 示数的比值变大 C V2 示数变小， V1 与 V2 示数的比值变大 D V2 示数不变， V1 与
13、V2 示数的比值不变 答案： AD （ 2010 重庆卷） 17.输入电压为 220V，输出电压为 36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了 5匝线圈，如题 17图所示，然后将原线圈接到 220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为： A 1100、 360 B 1100、 180 C 2200、 180 D 220、 360 答案： B 在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压为 U，所用导线电阻率为 ，横截面积为 S，总长度为 L，输电线损失的电功率为 P，用户得
14、到的电功率为 P用，则 P、 P用的关系式正确的是 ( ) A P B P C P用 P- D P用 P(1- ) 答案： BD 填空题 （ 2011 海南物理 T11）如图：理想变压器原线圈与 -10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 a和 b，小灯泡 a的额定功率为 0.3w，正常发光时电阻为 30 ，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为 _，流过灯泡 b的电流为 _A,答案： 0.2 计算题 (14分 )如图 (a)是一理想变压器的电路连接图，图 (b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为 10 1，电流表
15、 A2 的示数为 2 A，开关 S断开，求： (1)变压器的输入功率和电压表的示数； (2)将开关 S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况 答案： (1)40 W 20 V (2)A1示数增大 A2 示数增 大 V示数不变 (2011 淄博模拟 ) (12分 )如图所示，理想变压器 B的原线圈跟副线圈的匝数比 n1 n2=2 1，交流电源电压 U=311sin100t V， F为熔断电流为 I0=1.0 A的保险丝，负载为一可变电阻 . (1)当电阻 R=100 时，保险丝能否被熔断 (2)要使保险丝不被熔断，电阻 R的阻值应不小于多少 变压器输出的电功率不能超过多少 答案： (1)保险
16、丝不会熔断 (2)电阻 R的阻值不能小于 55 电功率不能大于 220 W （ 2011 江苏物理 T13-1）图为一理想变压器， ab 为原线圈， ce 为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的 u-t图象如题 13-2图所示。若只在 ce间接一只 =400 的电阻，或只在 de间接一只 =225 的电阻 ,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。 (1)请写出原线圈输入电压瞬时值 的表达式； (2)求只在 ce间接 400的电阻时，原线圈中的电流 I1； (3)求 ce和 de 间线圈的匝数比 。 答案：（ 1） (2) 0.28A (3)4:3 (14分 )某学校有一
17、台应急备用发电机 ,内阻为 r=1 ,升压变压器的匝数比为1 4,降压变压器的匝数比为 4 1,输电线的总电阻为 R=4 ,全校 22个教室 ,每个教室用 “220 V 40 W”的灯泡 6盏 ,要求所有灯都正常发光 ,则 (1)输电线上损耗的电功率多大 (2)发电机的输出功率多大 (3)发电机的电动势多大 答案： (1)144 W (2)5 424 W (3)250 V (16分 )发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为 1 10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为 10 1的降压变压器降压供给 用户 (1)画出全过程的线路图 (2)求用户得到的电压和功率 (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压 答案： (1)见 (2)219.6 V 43.92 kW (3)180 V 36 kW
