2021届高考物理（全国通用版）大一轮复习检测：第十一章 交变电流 第2课时　变压器　电能的输送 Word版含解析

这是一份2021届高考物理（全国通用版）大一轮复习检测：第十一章 交变电流 第2课时　变压器　电能的输送 Word版含解析，共11页。
【基础巩固】
理想变压器的基本关系
1. (2016·重庆质检)如图,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是( A )
A.若电压表读数为6 V,则输入电压的最大值为24 V
B.若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半
C.若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D.若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的8倍
解析:若电压表读数为6 V,根据变压规律,原线圈的电压U1=4U2=24 V,最大值为24 V,所以A正确;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,根据 QUOTE = QUOTE ,可得副线圈电压变为原来的2倍,再根据欧姆定律可知电流表读数为原来的2倍,所以B错误;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,输出功率P2=减为原来的一半,又输入功率P1=P2也减为原来的一半,所以C错误;若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出电压U2也为原来的2倍,由P2=知,输出功率增加到原来的4倍,故D错误.
2.(2016·四川卷,2)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则( B )
A.小灯泡变亮
B.小灯泡变暗
C.原、副线圈两端电压的比值不变
D.通过原、副线圈电流的比值不变
解析:由变压器知识得
QUOTE = QUOTE = QUOTE
原、副线圈减少相同的匝数n后
=
可以得出
QUOTE -=n1;在B中,有 QUOTE = QUOTE ,要把高电压变成低电压,则有n3>n4,综上所述可知,选项A,D正确.
13.导学号 00622762(2014·全国Ⅱ卷,21)(多选) 如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1,n2.原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a,b端和c,d端的电压分别为Uab和Ucd,则( BD )
A.Uab∶Ucd=n1∶n2
B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小
C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大
D.将二极管短路,电流表的读数加倍
解析:因副线圈负载中有二极管,因此a,b两点间电压与c,d两点间电压不再满足与线圈匝数成正比,因此A项错误;增大负载电阻的阻值R,会使副线圈中的电流变小,因此原线圈中的电流表示数变小,故B项正确;c,d端的电压由Uab决定,负载电阻R的阻值变小时,Ucd不变,选项C错误;当二极管导通时会造成半波损失,若将二极管短路,半波损失会消失,因此电阻消耗的电能会加倍,由P=UI知,因P加倍而U不变,因此I加倍,因此电流表的读数加倍,故D项正确.
14.导学号 00622763(2016·河南开封质检)如图所示,一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为5∶1,原线圈接入最大值一定的正弦式交变电流,副线圈电路中一个定值电阻与电容器并联,电压表和电流表均为理想交流电表,电流表A1,A2及电压表V的示数分别为I1,I2,U2,定值电阻的阻值为R,其消耗的功率为P,电容器的电容为C,所带的电荷量为Q,则它们的关系为( D )
A.Q=CU2 B.I2= QUOTE
C.P=5I1U2 D. QUOTE = QUOTE
解析:由于电容器两端电压是变化的,即电容器不断的被充电和放电,故其电荷量不是一个定值,故不能用公式Q=CU2来计算,选项A错误;根据题意I2是副线圈的总电流,而 QUOTE 只是通过电阻R的电流,由于电容器不断充电和放电,故I2> QUOTE ,选项B,C错误;根据变压器的规律 QUOTE = QUOTE = QUOTE ,故选项D正确.
15.导学号 00622764(2016·哈尔滨质检)在远距离输电时,要尽量考虑减少输电线上的功率损失.有一个电站,输送的电功率P=500 kW,当使用U=5 kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜表示数相差4 800 kW·h.求:
(1)输电效率η和输电线总电阻r.
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电.
解析:(1)由于输送功率P=500 kW,一昼夜输送电能E=Pt=12 000 kW·h,终点得到的电能E′=7 200 kW·h,因此效率η=60%,输电线上的电流可由I= QUOTE 计算,I=100 A,而输电线损耗功率可由Pr=I2r计算,其中Pr=
kW=200 kW,因此可求得r=20 Ω.
(2)输电线上损耗功率Pr=( QUOTE )2r∝ QUOTE ,原来Pr=200 kW,现在要求Pr′=500 kW×0.02=10 kW,计算可得输电电压应调节为U′=22.4 kV.
答案:(1)60% 20 Ω (2)22.4 kV