102变压器电能的输送高中物理习题

高三一轮物理复习（人教版）高三一轮物理复习（人教版） 第第 1010 章章交变电流交变电流传感器传感器 第第 2 2 节节变压器变压器电能的输送电能的输送 一、选择题(本大题共 10 小题，每小题 7 分，共计 70 分．每小题至少一个答案正确) 图 10－2－11 1．如图 10－2－11 所示，理想变压器原、副线圈匝数之比 n1∶n2＝4∶1，原线圈两端 连接光滑导轨，副线圈与电阻 R 相连组成闭合回路．当直导线 AB 在匀强磁场中沿导 轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表的读数是 12 毫安，那么安培表的读数是 A．0B．3 毫安 C．48 毫安D．与 R 值大小无关 解析当直导线 AB 在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时， 原线圈中产生 恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A 正确． 答案A 图 10－2－12 2．如图 10－2－12 所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比 n1∶n2＝10∶1，在原线 圈 ab 两端加上电压为 220 2 sin 100πt V的正弦交变电流，当原线圈中 ab 两端的电压 为 100 V 的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为 A．220 VB．222 V C．22 VD．10 V 解析在交变电流的电路中， 交流电表的读数为交流电的有效值， 故副线圈交流电压表 的读数始终为 22 V. 答案C 3． 在变电站里， 经常要用交流电表去监测电网上的强电流， 所用的器材叫电流互感器． 如 图 10－2－13 所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 图 10－2－13 解析电流互感应是测电流的，应串联在火线上，故B、D 选项错误．同时， 由 I1n1＝I2n2知，要使 I2＜I1，须使 n2＞n1，故 A 选项正确，C 选项错误． 答案A 4． 中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程． 假设甲、 乙两地原来用 500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和 输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响， 则输电线上损耗的电功率将变为 PP A.B. 42 C．2PD．4P P 解析设输送功率为 P，输送电流为 I，输送电压为 U，则 P＝UI，I＝ ，P 损＝I2R.输 U 送电压升为原来的 2 倍，则输送电流降为原来的一半，P 损降为原来的四分之一，故选 A. 答案A 5．如图 10－2－14 所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1 100 匝，副线圈匝数n2＝220 匝，交流电源的电压 u＝220 2sin 100πt(V)，电阻 R＝44 Ω，电压表、电流表为理想电 表，则下列说法错误的是 图 10－2－14 A．交流电的频率为 50 Hz B．电流表的示数为 0.2 A C．电流表的示数为 2 A D．电压表的示数为 44 V 1ω 解析由交流电源的电压瞬时值表达式可知ω＝100π，所以频率 f＝ ＝＝50 Hz，A T2π n1U1 项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即 ＝，其中原线圈电压的有效 n2U2 n2U2 值 U1＝220 V，U2＝ U1＝44 V，故 D 项说法正确；I2＝ ＝1 A，故 C 项说法错误； n1R I1n2n2 由电流比与线圈匝数成反比，即 ＝，所以 I1＝ I2＝0.2 A，故 B 项说法正确．综上 I2n1n1 所述，说法错误的是 C 项． 答案C 6．如图 10－2－15 所示，图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到U＝220 V 的 交流电源上，副线圈与阻值为 R1的电阻接成闭合电路； 图乙中阻值为 R2的电阻直接接 到电压为 U＝220 V 的交流电源上，结果发现R1与 R2消耗的电功率恰好相等，则变压 器原、副线圈的匝数之比为 图 10－2－15 R1R2 A.B. R2R1 C. R1 D. R2 R2 R1 R2. R1 U′2U2n1U 解析设副线圈两端电压为 U′，由题意知 ＝，故＝＝ R1R2n2U′ 答案D 7．如图 10－2－16 所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中 B、C 的匝数分别为 n1、n2，理想电压表的示数为 U，理想电流表的示数为 I，L1、L2是两个完全相同的灯 泡，根据以上条件不能计算出的物理量是 图 10－2－16 A．线圈 A 的匝数B．灯 L2两端的电压 C．变压器的输入功率D．通过灯 L1的电流 n1Un2 解析对于理想变压器， ＝，U2＝ U，灯 L2两端的电压可求； n2U2n1 因 RL1＝RL2＝U2 n2UUn1I ＝，所以 I1＝＝，通过灯 L1的电流可求； In1IRL1n2 2 由 P1＋P2＝I2 1RL1＋I RL2 知变压器的输入功率可求；由于不知变压器的输入电压， 故无法求得线圈 A 的匝数． 答案A 图 10－2－17 8．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下问题．如图10－2－17 所示， 理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和 L2，输电线的等效电阻为 R， 原线圈输入恒定的交变电压，开始时，开关 S 断开，当开关 S 闭合时，以下说法正确 的有 A．副线圈输出的电压减小 B．原线圈输入的功率减小 C．通过灯泡 L1的电流增加 D．等效电阻 R 的电压增加 解析原线圈输入电压不变，副线圈输出电压不变．开关S 闭合后，负载总电阻变小， 变压器输出电流增大，通过等效电阻 R 的电流增大，R 两端的电压增大，L1两端的电 压减小， 通过 L1的电流也减小， 原线圈的输入电流增大， 原线圈的输入功率也增大． 故 A、B、C 选项错，D 选项正确． 答案D 9．图 10－2－18 是一种理想自耦变压器示意图．线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P 是 可移动的滑动触头．AB 间接交流电压 u，输出端接有两个相同的灯泡L1和 L2，Q 为滑 动变阻器的滑动触头．当开关S 闭合，P 处于如图 10－2－18 所示的位置时，两灯均能 发光．下列说法正确的是 图 10－2－18 A．P 不动，将 Q 向右移动，变压器的输入功率变大 B．Q 不动，将 P 沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大 C．P 不动，将 Q 向左移动，两灯均变暗 D．P、Q 都不动，断开开关 S，L1将变暗 U2 2 解析P 不动，则变压器输出电压不变，将Q 向右移动，电阻R 变大；据P 出＝R＋R 灯 得变压器的输出功率变小， 选项 A 错误． Q 不动， 电阻 R 不变； 将 P 沿逆时针方向移动， U2 2则变压器输出电压变大，据 P 出＝ 得变压器的输出功率变大，选项 B 正确．P 不 R＋R灯 动，输出电压不变，将 Q 向左移动，电阻 R 变小，变压器的输出功率变大， 据 P 出＝I2U2 得 I2变大，两灯均变亮，选项 C 错误．P、Q 都不动，断开开关 S，则总电阻变大，变 压器的输出功率变小，输出电流变小，滑动变阻器的电压变小，所以灯 L1的电压变大， L1将变亮，选项 D 错误． 答案B 图 10－2－19 10．图 10－2－19 中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交