2014年高考二轮复习专题训练之 变压器、电能的输送（含答案解析，人教版通用）

2014年高考二轮复习专题训练之 变压器、电能的输送（含答案解析，人教版通用）

‎2014年高考二轮复习专题训练之变压器　电能的输送 ‎1.原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )‎ ‎[来源:学科网]‎ A.只增加原线圈的匝数n1‎ B.只减少副线圈的匝数n2‎ C.只减少负载电阻R的阻值 D.只增大负载电阻R的阻值 ‎2.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动，则( )‎ A.电压表V的示数变大 B.变压器的输出功率变大 C.电流表A的示数变小 D.电流表A的示数变大 ‎3.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( )‎ A.交流电压表V2和V3的示数一定都变小 B.交流电压表V3的示数变小[来源:Zxxk.Com]‎ C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大 D.只有A1的示数变大 ‎4.如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为‎10 A，则输电线的输送功率为( )‎ A.2.2‎‎×103 W B.2.2×10-2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W ‎5.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω，电流表A1的示数为‎0.20 A.下列判断中正确的是( )‎ A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1‎ B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1‎ C.电流表A2的示数为‎1.0 A D.电流表A2的示数为‎0.4 A ‎6．正弦式电流经过匝数比为＝的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙所示是R两端电压u随时间变化的图象，Um＝10 V，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos100πt(A)‎ B．电流表A的读数为‎0.1 A C．电流表A的读数为 A D．电压表的读数为Um＝10 V 解析：由题图乙所示图象知T＝2×10－2 s，f＝50 Hz，ω＝2πf＝100π rad/s，Im＝＝ A，故iR＝cos100πt(A)，A正确．再根据＝，I2＝＝‎1 A知，电流表的读数为0.1 A，B正确，C错误．电压表读数应为电压的有效值，U＝＝10 V，故D错误．‎ 答案：AB ‎7.下图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为下图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是(　　)‎ ‎[来源:学§科§网Z§X§X§K]‎ A．电压表的示数等于5 V B．电压表的示数等于 V C．实现点火的条件是>1 000‎ D．实现点火的条件是<1 000‎ 解析：电压表示数为交流电压有效值，由题图乙可得U＝＝ V，选项A错误，B正确；因Um1＝5 V，根据＝，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V，故>1‎ ‎ 000，选项C正确，D错误．‎ 答案：BC ‎8．如下图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压为U，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R，当输入端接通电源后，电流表的读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是(　　)‎ A．原线圈中的电流为nI B．电压表的读数为IR C．电动机的输入功率为I2R D．变压器的输入功率为 解析：由I1＝I2可得，I1＝，选项A错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电动机转动时，电动机两端电压大于IR，选项B错误；输出电压U2＝U1＝，输出功率P出＝U2I2＝＝P入，选项C错误而D正确．‎ 答案：D 二、计算题(3×12′＝36′)‎ ‎9．如图所示的电路中，变压器初级线圈匝数n1＝1‎ ‎ 000匝，次级线圈有两个，匝数分别为n2＝500匝，n3＝200匝，分别接一个R＝55 Ω的电阻，在初级线圈上接入U1＝220 V的交变电流．求：‎ ‎(1)两次级线圈输出电功率之比；‎ ‎(2)初级线圈中的电流．[来源:Z_xx_k.Com]‎ 解析：(1)对两个次级线圈有＝，＝ 所以U2＝＝，U3＝＝ 又P＝，所以＝＝.[来源:学科网ZXXK]‎ ‎(2)由欧姆定律得I2＝＝‎2 A, I3＝＝‎0.8 A.‎ 对有两个次级线圈的变压器有n1I1＝n2I2＋n3I3‎ 所以I1＝I2＋I3＝‎1.16 A.‎ 答案：(1)254　(2)1.16 A ‎10.收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U1=220 V的交流电源上，变压器有两个次级线圈.次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1 925匝.如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是‎0.3 A时，初级线圈的电流I1=‎0.114 A.求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字).‎ ‎11.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求：‎ ‎(1)输电效率η和输电线的总电阻r；‎ ‎(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？‎ ‎12.下图(1)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图象如下图(2)所示．若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.‎ ‎(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；‎ ‎(2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I1；‎ ‎(3)求ce和de间线圈的匝数比.‎ 解析：(1)由题图(2)知ω＝200π rad/s 电压瞬时值uab＝400sin200πt(V)‎ ‎(2)电压有效值U1＝200 V 理想变压器P1＝P2‎ 原线圈中的电流I1＝ 解得I1≈‎0.28 A(或 A)‎ ‎(3)设ab间匝数为n1‎ ＝，同理＝ 由题意知＝，解得＝ 代入数据得＝ 答案：(1)uab＝400sin200πt(V)‎ ‎(2)‎0.28 A(或 A)　(3)