【物理】2020届一轮复习人教版第十章变压器、电能的输送作业

【物理】2020届一轮复习人教版第十章变压器、电能的输送作业

‎ (七十) 变压器、电能的输送 作业 ‎1.如图所示，理想变压器原线圈接在u＝220sin 100πt V的交流电上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V　22 W”的小灯泡10盏，小灯泡均正常发光。除小灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是(　　)‎ A．变压器原、副线圈匝数比为10∶1‎ B．电流表示数为‎1 A C．电流表示数为‎10 A D．副线圈中电流的频率为5 Hz 解析：选B　由u＝220sin 100πt V可知，输入电压的有效值U1＝ V＝220 V，又知在副线圈两端并联接入10盏小灯泡均正常发光，则知副线圈电压的有效值U2＝22 V，则n1∶n2＝U1∶U2＝10∶1，A错；小灯泡正常发光时的电流I＝＝‎1 A，副线圈10盏小灯泡均正常发光，总电流I2＝10I＝‎10 A，根据I1∶I2＝n2∶n1，得电流表示数I1＝‎1 A，B对，C错；变压器中输出电流的频率与输入电流的频率是一致的，f＝ Hz＝50 Hz，D错。‎ ‎2.如图所示，一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k，原线圈与阻值为4R0的电阻串联后，接入有效值为25 V 的正弦式交流电；副线圈电路中定值电阻的阻值为R0，当负载电阻的阻值R＝5R0时，理想电压表的示数为5 V。保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R′＝11R0，此时输入电压有效值为U′，则(　　)‎ A．k＝，U′＝49 V　　　　 B．k＝，U′＝48 V C．k＝4，U′＝49 V D．k＝4，U′＝48 V 解析：选C　变压器副线圈电路电流I2＝＝＝，由匝数与电流的关系可得，此时变压器原线圈电路电流为I1＝；调整负载前，变压器副线圈电压U2＝I2×6R0＝6 V，原线圈上的电压U1＝kU2＝6k V，则U＝U1＋I1×4R0，即25＝6k＋，解得k＝4或k＝(舍去)；保持变压器输入电流不变，则副线圈电流也不变，将负载电阻的阻值增大到R′＝11R0，则变压器副线圈两端电压为U2′＝×(11R0＋R0)＝12 V，原线圈两端电压U1′＝kU2′＝48 V，故U′＝U1′＋I1·4R0＝49 V，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎3．(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R＝10 Ω。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．当S与a连接后，理想交流电流表的示数为‎2.2 A B．当S与a连接后，t＝0.01 s时理想交流电流表示数为零 C．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原的4倍 D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz 解析：选AC　S与a连接后，＝，U1＝ V＝220 V，得U2＝22 V，则理想交流电压表的示数为22 V，又知定值电阻R＝10 Ω，可得理想交流电流表示数为I＝＝‎2.2 A，故A选项对，B选项错；当S由a拨到b后，n1∶n2＝5∶1，则U1∶U2′＝5∶1，得U2′＝2U2，据P＝得功率变为原的4倍，故C选项对；输出电压频率不变，频率为f＝ Hz＝50 Hz，故D选项错。‎ ‎4．(多选)(2019·张家口模拟)如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝ T的水平匀强磁场中，线框面积S＝‎0.5 m2‎，线框平面与磁感线垂直，以此时刻为计时起点，线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一盏“220 V　60 W”小灯泡，且小灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为‎10 A，除小灯泡外其余电阻均不计，下列说法正确的是(　　)‎ A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大 B．线框中交变电压的表达式为e＝500sin 200t V C．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11‎ D．允许变压器输出的最大功率为5 000 W 解析：选BD　题图所示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A错误；产生的交流电的最大值Em＝NBSω＝500 V，从题图所示位置计时，交变电压的瞬时值表达式e＝500sin 200t V，B正确；变压器原、副线圈的匝数比＝＝＝，C错误；变压器允许输出的最大功率P＝U1I1max＝500×10 W＝5 000 W，D正确。‎ ‎5．(2018·江苏高考)采用220‎ ‎ kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原的，输电电压应变为(　　)‎ A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV 解析：选C　输送功率P＝UI，输电线上损耗的功率P损＝I2r＝2r∝。当P损减小为原的时，输电电压应变为原的2倍，C正确。‎ ‎6．如图所示为某发电站电能输送示意图。已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变。若用户电阻R0减小，下列说法正确的是(　　)‎ A．发电机的输出功率减小 B．输电线上的功率损失减小 C．用户得到的电压减小 D．输电线输电电压减小 解析：选C　根据题意，发电机的输出电压不变，升压变压器的原线圈输入电压不变，由于升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则输电线上输电电压不变，选项D错误；若用户电阻减小，用户电流增大，则降压变压器输出功率增大，导致发电机的输出功率增大，输电线上电流增大，输电线上电压损失增大，输电线上的功率损失增大，选项A、B错误；输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈输入电压减小，由于降压变压器的原、副线圈匝数比不变，降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小，选项C正确。‎ ‎7.(多选)(2019·江苏四市联考)如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为‎1 A，则(　　)‎ A．a为电流表，b为电压表 B．a为电压表，b为电流表 C．线路输送电功率是220 kW D．输电线路总电阻为22 Ω 解析：选BC　左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，所以a为电压表；右侧的互感器原线圈串联在输电线路上，测量的是输电电流，b为电流表，选项B正确，A错误；电压表的示数为22 V，根据变压公式，＝＝100，输电电压为U1＝100×22 V＝2 200 V；电流表的示数为‎1 A，根据变流公式，＝＝100，输电电流为I1＝100×‎1 A ＝‎ ‎100 A‎，线路输送电功率为P＝U1I1＝220 kW，选项C正确；根据题述条件，不能求出输电线路总电阻，选项D错误。‎ ‎8．(多选)图甲为某恒温装置的电路原理图，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接正弦式电流，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，D为理想二极管，R1为电阻恒定的电热丝，AB间电压变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．AB间电压的有效值为44 V B．原线圈两端电压的有效值为220 V C．R处温度升高时，R1消耗的电功率减小 D．理想变压器原、副线圈中的电流之比为1∶5‎ 解析：选BC　根据电流的热效应有·＝T，得AB间的电压有效值为UAB＝22 V；由于二极管的单向导电性，原、副线圈的电流之比不再与匝数成反比，故A、D错误；因为原线圈接正弦式电流，由题图乙知副线圈电压的有效值为44 V，根据电压与匝数成正比可得原线圈电压的有效值为220 V，故B正确；温度升高时，R减小，I2增大，R0分压变大，R1分压减小，故R1消耗的功率也减小，故C正确。‎