2020版高考物理课时检测(七十)变压器、电能的输送(重点突破课)

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1、课时检测(七十)变压器、电能的输送(重点突破课)1.如图所示,理想变压器原线圈接在u=220sin100πtV的交流电源上,在副线圈两端并联接入规格为“22V 22W”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∶1B.电流表示数为1AC.电流表示数为10AD.副线圈中电流的频率为5Hz解析:选B 由u=220sin100πtV可知,输入电压的有效值U1=V=220V,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=22V,则n1∶n2=U1∶U2=10∶1,

2、A错;小灯泡正常发光时的电流I==1A,副线圈10盏小灯泡均正常发光,总电流I2=10I=10A,根据I1∶I2=n2∶n1,得电流表示数I1=1A,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=50Hz,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25V的正弦式交流电源;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5V。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′=

3、49V    B.k=,U′=48VC.k=4,U′=49VD.k=4,U′=48V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=6V,原线圈上的电压U1=kU2=6kV,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)=12V,原线圈两端电压U1′=kU2′=48V,故U′=U1′+I1·4R0=49

4、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=10Ω。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2.2AB.当S与a连接后,t=0.01s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来的4倍D.当S由a拨到b后,副线圈输出电压的频率变为25Hz解析:选AC S与a连接后,=,U1=V=220V,得U2=22V,则理想交流电压表的示数为22V,

5、又知定值电阻R=10Ω,可得理想交流电流表示数为I==2.2A,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=得功率变为原来的4倍,故C选项对;输出电压频率不变,频率为f=Hz=50Hz,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=0.5m2,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=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一盏“220V 6

6、0W”小灯泡,且小灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,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=500sin200tVC.变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D.允许变压器输出的最大功率为5000W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=500V,从题图所示位置计时,交变电压的瞬时值表达式e=500sin200tV,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=U1I

7、1max=500×10W=5000W,D正确。5.(2018·江苏高考)采用220kV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来的,输电电压应变为(  )A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV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损减小为原来的时,输电电压应变为原来的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

8、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

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