2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：47 理想变压器、电能的输送

2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：47 理想变压器、电能的输送

www.ks5u.com 规范演练47　理想变压器、电能的输送 ‎[抓基础]‎ ‎1．(2019·江西南昌质检)用同样的交变电流分别按照甲、乙两个电路给同样的灯泡供电，结果两个电路中的灯泡均能正常发光，乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶3，则甲、乙两个电路中的电功率之比为(　　)‎ 甲　　　　　　　　乙 A．1∶1　　　　　 B．5∶2‎ C．5∶3 D．25∶9‎ 解析：设灯泡的额定电流为I，则甲电路的功率为P甲＝UI，根据理想变压器的特点，乙电路中原线圈中电流为I，乙电路的功率为P乙＝IU，因此甲、乙两个电路中的功率之比为5∶3，则C项正确．‎ 答案：C ‎2．(多选)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压的瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)的正弦交变电流，一个阻值R＝100 Ω的电阻接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是(　　)‎ A．副线圈两端的电压为44 V B．电流表的示数为0.062 A C．电阻R消耗的功率为9.68 W D．通过电阻R的电流方向每秒改变50次 答案：BC ‎3．(2019·惠州调研)把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是(　　)‎ 甲　　　　　　　乙 A．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大 B．Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变 C．在t＝1×10－2 s时，电压表V1、V2示数均为零 D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt(V)‎ 答案：A ‎4．(2017·天津和平质量调查)如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个“6 V　3 W”的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab端接如图乙所示的交变电压时，三个灯泡均正常发光．下列说法中正确的是(　　)‎ 甲 乙 A．变压器原、副线圈的匝数比为1∶2‎ B．副线圈两端输出的交变电流频率为50 Hz C．电流表的示数为0.5 A D．电压表的示数为18 V 解析：灯泡正常发光时的电流I0＝＝0.5 A，则副线圈中电流I2＝2I0，而原线圈中电流I1＝I0，则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝I2∶I1＝2∶1，A项错误；由题图乙可知交变电流的周期T＝0.02 s，则频率f＝＝50 Hz，变压器不改变交变电流的频率，B项正确；电流表的示数IA＝I2＝2I0＝1 A，C项错误；因灯泡正常发光，则副线圈两端电压U2＝6 V，则原线圈两端电压U1＝U2＝12 V，电压表示数为12 V，D项错误．‎ 答案：B ‎5．如图甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则(　　)‎ ‎　　　　　　　 甲　　　　　　　乙 A．发电机产生的交变电流的频率是100 Hz B．降压变压器输出的电压有效值是340 V C．输电线的电流仅由输送功率决定 D．仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小 解析：由题图乙可知交变电流的周期T＝0.02 s，则频率f＝＝50 Hz，变压器不改变交变电流的周期与频率，则A错误；由题图乙可知Um＝340 V，有效值U＝<340 V，则B错误；输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，则C错误；当仅增加升压变压器的副线圈匝数时，则输电电压增大，由P＝UI可知，输电电流减小，再由P＝I2R可知输电线上损失的功率减小，则D正确．‎ 答案：D ‎6．(多选)普通交流电流表和交变电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要通过互感器来连接，如图所示，高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1∶200和200∶1，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表的读数为11 V，电流表的读数为1 A，则(　　)‎ A．甲电表是电压表，乙电表是电流表 B．甲电表是电流表，乙电表是电压表 C．图示高压输送电路输电线的总电阻是11 Ω D．图示高压输送电路输入的总功率为440 kW 答案：BD ‎7．(多选)图中理想变压器的原、副线圈的匝数之比为2∶1，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，两电表均为理想交流电表．若R1两端电压瞬时值表达式为u1＝10sin 100πt (V)，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表的示数为0.5 A B．电压表示数为14.14 V C．R2消耗的功率为20 W D．原线圈输入的交变电流频率为100 Hz 解析：R1两端电压UR1＝10 V，R1中电流IR1＝ A＝1 A，则副线圈中电流I2＝IR1＝1 A，再由I1∶I2＝n2∶n1＝1∶2，可知原线圈中电流I1＝0.5 A，则A正确；电压表测的是R2两端电压UR2＝I2R2＝20 V，B错误；R2消耗的功率PR2＝IR2＝20 W，C正确；变压器不改变交变电流的周期和频率，由R1两端电压瞬时值表达式u1＝10sin 100πt (V)，可知原线圈输入交变电流的频率f＝ Hz＝50 Hz，D错误．‎ 答案：AC ‎8．(多选)如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，对整个送电过程，下列说法正确的是(　　)‎ A．输电线上的损失功率为300 W B．升压变压器的匝数比为1∶100‎ C．输电线上的电流为1 A D．降压变压器的输入电压为4 970 V 解析：根据P损＝0.6%P＝IR得，输电线上损失的功率P损＝300 W，输电线上的电流I2＝10 A，故A正确，C错误；升压变压器原线圈的输入电流为I1＝＝100 A，则升压变压器的匝数之比为＝＝，故B错误；输电线上损失的电压为ΔU＝I2R＝30 V，升压变压器的输出电压为U2＝10U1＝5 000 V，则降压变压器的输入电压为U3＝U2－ΔU＝4 970 V，故D正确．‎ 答案：AD ‎[提素养]‎ ‎9．(多选)(2019·深圳调研)图(a)中理想变压器的原线圈依次接入如图(b)所示的甲、乙两个正弦交流电源．接电源甲后，调节滑动变阻器滑片位置使小灯泡正常发光，灯泡的功率及电流频率分别为P1、f1.保持滑片位置不变，改用电源乙，小灯泡的功率及电流频率分别为P2、f2，则(　　)‎ 图(a)　　　　图(b)‎ A．f1∶f2＝3∶2‎ B．P1∶P2＝2∶1‎ C．若将变阻器滑片向左移动，电源乙可能使小灯泡正常发光 D．若将变压器动片P向下移动，电源乙可能使小灯泡正常发光 答案：AD ‎10．(多选)(2019·兰州模拟)‎ 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44∶5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R＝25 Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交变电流，下列说法中正确的是 (　　)‎ 甲　　　　乙 A．当S与a连接，电流表的示数为 A B．当S与a连接，电压表示数为50 V C．将S与b连接，电阻R消耗的功率为100 W D．将S与b连接，1 s内电阻R上电流方向改变100次 答案：CD ‎11．(多选)如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为2∶1，原线圈接交变电流u＝20sin 100πt(V)，保险丝的电阻为1 Ω，熔断电流为2 A，电表均为理想电表．下列说法正确的有(　　)‎ A．电压表V的示数为14.1 V B．电流表A1、A2的示数之比为2∶1‎ C．为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4 Ω D．将滑动变阻器滑片向上移动，电流表A1的示数减小 解析：原线圈电压有效值为U1＝ V＝20 V，根据变压器原理可得U2＝U1＝10 V，即电压表V的示数为10 V，A 错误；根据变压器原理可知，电流表A1、A2的示数之比为1∶2，B错误；保险丝的电阻为1 Ω，熔断电流为2 A，为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为Rmin＝－r保＝ Ω－1 Ω＝4 Ω，C正确；将滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的总电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈的电流也减小，即电流表A1的示数减小，D正确．‎ 答案：CD ‎12．(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈接交流电源和交变电压表、交流电流表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接．已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按如图乙所示规律变化．现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是(　　)‎ 甲 　　　　　乙　　‎ A．热水器两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin 100πt (V)‎ B．电压表示数为2 200 V C．电流表示数变大 D．变压器的输入功率增大 解析：题图乙为副线圈上的电压变化规律，而热水器上的电压要小于副线圈上的电压，选项A错误；由交变电流规律可知，副线圈上的电压的有效值为220 V，由变压器变压关系可知，电压表示数为2 200 V，选项B正确；闭合开关，副线圈输出功率增大，则原线圈输入功率增大，因此电流表示数变大，选项C、D正确．‎ 答案：BCD ‎13．(多选)(2019·南昌模拟)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是(　　)‎ A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcos ωt B．矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表的电荷量为零 C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大 D．当P位置向上移动，R不变时，电流表读数变大 答案：AD