（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練53 變壓器 電能的輸送（含解析）新人教版

考點(diǎn)規(guī)范練53變壓器電能的輸送一、單項(xiàng)選擇題1.一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí),c、d間的輸出電壓為U2。在將滑片從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中()A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C.U2<U1,U2降低D.U2<U1,U2升高2.(2018·北京東城期末)如圖所示,理想變壓器的原線圈通過(guò)保險(xiǎn)絲接在一個(gè)交流電源上,交流電壓瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的規(guī)律為u=311 sin 100t V,副線圈所在電路中接有電燈、電動(dòng)機(jī)、理想交流電壓表和理想交流電流表。已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101,電燈額定功率為44 W,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1 ,電流表示數(shù)為3 A,各用電器均正常工作。則()A.電壓表示數(shù)為31.1 VB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為21 WC.變壓器的輸入功率為44 WD.通過(guò)保險(xiǎn)絲的電流為30 A3.下圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1100,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1001,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 。若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示,輸入功率為750 kW。下列說(shuō)法正確的是()A.用戶端交變電流的頻率為100 HzB.輸電線中電流為30 AC.用戶端電壓為250 VD.輸電線路損耗功率為180 kW二、多項(xiàng)選擇題4.下圖是通過(guò)變壓器給用戶供電的示意圖,變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓,基本穩(wěn)定,輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶。輸電線的電阻用R0表示,用變阻器的電阻R表示用戶用電器的總電阻,當(dāng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí),以下說(shuō)法正確的是()A.相當(dāng)于增加用電器的個(gè)數(shù)B.V1的示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大C.A1的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小D.變壓器的輸入功率減小5.學(xué)校的變壓器把電壓為1 000 V的交變電流降壓為u=311 sin100 t V后供給各教室,輸電線的零線b上保持零電勢(shì)不變,而火線a上的電勢(shì)隨時(shí)間周期性變化。為保證安全用電,教室里電燈的開(kāi)關(guān)要接在火線上,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為5011B.此交變電流的頻率為100 HzC.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)其兩觸點(diǎn)間的電壓為220 VD.火線上的最高電勢(shì)與最低電勢(shì)之差為311 V三、非選擇題6.某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kW,輸出電壓為500 V,輸電線的總電阻為10 ,允許線路損耗的功率為輸出功率的4%。(1)村民和村辦小企業(yè)需要220 V電壓時(shí),所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少?(不計(jì)變壓器的損耗)(2) 若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送,村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少?考點(diǎn)規(guī)范練53變壓器電能的輸送1.C解析根據(jù)電壓和匝數(shù)的關(guān)系U1U2=n1n2,得U2=n2n1·U1,已知n2<n1,所以U2<U1,滑片從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)過(guò)程中,n2減小,n1不變,所以U2減小,故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,C正確。2.B解析該交流電源的電壓有效值為220V,根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比,則電壓表的示數(shù)為22V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電燈兩端的電壓為22V,電燈正常工作,根據(jù)P=UI,可得流經(jīng)電燈的電流為2A,根據(jù)串、并聯(lián)電路特點(diǎn),流經(jīng)電動(dòng)機(jī)的電流為1A,則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=UIM-IM2r=21W,選項(xiàng)B正確;根據(jù)理想變壓器的電流比與匝數(shù)比成反比,則通過(guò)保險(xiǎn)絲的電流為0.3A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;變壓器的輸入功率P入=220×0.3W=66W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。3.B解析變壓器不改變交變電流的頻率,故用戶端交變電流的周期為T(mén)=0.02s,頻率為50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;升壓變壓器輸入電壓為U1=250V,則輸出電壓為U2=25000V,由P2=P1=750kW及P2=I2U2得,輸電線中的電流為I2=30A,選項(xiàng)B正確;輸電線路損耗功率為P=I22r=302×100W=90kW,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;線路損失電壓為U=I2r=3000V,則降壓變壓器輸入電壓為U3=U2-U=22000V,則用戶端電壓為220V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4.CD解析當(dāng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí),用電器的總電阻增大,相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少,A錯(cuò)誤,D正確;同時(shí)變壓器的輸入功率減小,由于電網(wǎng)電壓u不變,所以兩個(gè)電壓表的示數(shù)不變,B錯(cuò)誤;由于變壓器的輸出功率決定輸入功率,所以A1的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小,C正確。5.AC解析教室需要的交變電流有效值U2=3112V=220V,故匝數(shù)比n1n2=U1U2=1000220=5011,A正確;變壓器不改變交變電流的頻率,故f1=f2=2=1002Hz=50Hz,B錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩點(diǎn)電壓為有效值,即為220V,C正確;火線上最高電勢(shì)為311V,最低電勢(shì)為-311V,故電勢(shì)之差為622V,D錯(cuò)誤。6.解析(1)輸電電路圖如圖所示,由P=4%P輸出和P=I22R得I2=4%P輸出R=6A則U送=P輸出I2=1500V升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=U0U送=5001500=13輸電線上電壓損失U=I2R=60V故降壓變壓器輸入電壓U1=U送-U=1440V故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1'n2'=U1U2=1440220=7211。(2)若不用變壓器,則輸電電流I=P輸出U0=18AU=U0-IR=320V,P=P輸出-I2R=5760W。答案(1)137211(2)320 V5 760 W4