2018届高考物理课时复习作业题13.doc

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课时作业30　变压器　电能的输送
时间：45分钟
一、单项选择题
1．如图所示，半径为L＝1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面，磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中．从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n2＝14的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为(　　)

A．40 V B．20 V
C．80 V D．0 V
解析：由于Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确．
答案：D

2．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，电阻R＝55.0 Ω，原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为u＝110sin20πt V，时间t的单位是s.那么，通过电阻R的电流有效值和频率分别为(　　)
A．1.0 A、20 Hz B. A、20 Hz
C. A、10 Hz D．1.0 A、10 Hz
解析：原线圈电压有效值为110 V，副线圈电压有效值为55 V，通过电阻R的电流有效值1.0 A，频率为10 Hz，选项D正确．
答案：D

3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2＝115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则(　　)
A．流过电阻的最大电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是141 V
C．变压器的输入功率是2.2×103 W
D．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是20 J
解析：由变压器变压公式，副线圈输出电压U＝100 V，输出电流I＝10 A，由欧姆定律可得流过电阻的最大电流是Im＝I＝10 A，选项A错误；由变压器变压公式，与电阻并联的电压表的示数是100 V，选项B错误；变压器输出功率P＝UI＝100×10 W＝1 000 W，变压器的输入功率是1 000 W，选项C错误；在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是Q＝I2RT＝102×10×0.02 J＝20 J，选项D正确．
答案：D

4．如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器；V1和V2是理想电压表，示数分别是U1和U2，A1和A2是理想电流表，示数分别是I1和I2.下列说法正确的是(　　)
A．I1和I2表示电流的瞬时值
B．U1和U2表示电压的最大值
C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小
D．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
解析：I1和I2表示电流的有效值，U1和U2表示电压的有效值，选项A、B错误；滑片P向下滑动过程中，U2不变、I2变大、I1变大，选项C错误D正确．
答案：D
5．如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的是(　　)

A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例不变
解析：发电厂输出功率的增大，升压变压器的输出电压不变，由于输电线电流增大，输电线损失电压增大，降压变压器的输出电压减小，选项A、B错误，C正确；输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项D错误．
答案：C
6．如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22 V的电容器，所有电表均为理想电表．下列说法正确的是 (　　)

A．副线圈两端电压的变化频率为0.5 Hz
B．电流表的示数表示电流的瞬时值
C．为保证电容器C不被击穿，原、副线圈匝数比应大于101
D．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
解析：变压器原、副线圈中交流电频率相等，根据图乙可知周期T＝2×10－2 s，频率f＝＝50 Hz，选项A错误；电流表、电压表的示数以及用电器所标的额定电压、额定电流等都是有效值，选项B错误；电容器的耐压值是22 V，即输出电压最大值不超过22 V，根据＝有≠，选项C错误；滑片向下移动时，滑动变阻器阻值变小，副线圈两端的总电阻变小，电流变大，即电流表A2示数变大，根据＝可知原线圈电流也增大，即电流表A1示数变大，选项D正确．
答案：D
二、多项选择题
7．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么(　　)
A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比
B．输送电压越高，输电线路上损失的电压越大
C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比
D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
解析：输电线路上损失电压ΔU＝Ir，在r一定时，ΔU和I成正比．若U越高，I＝，I越小，那么ΔU越小．输电线路上损失的功率ΔP＝I2r，当P一定时，I＝，所以ΔP＝()2r，即ΔP和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确．
答案：AC
8．下图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为41，电压表和电流表均为理想电表．若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中RT为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为定值电阻．下列说法中正确的是(　　)

A．交流电压u的表达式为u＝36sin50πt V
B．t＝0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大
C．RT温度升高时，变压器的输入功率变小
D．RT温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大
解析：原线圈接的是题图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压为36 V，周期为0.02 s，故角速度是ω＝100π rad/s，u＝36sin100πt V，故A错误．t＝0.01 s时，感应电动势为0，线圈处于中性面位置，发电机线圈中穿过的磁通量最大，B正确．RT温度升高时，副线圈中的总电阻减小，由于原、副线圈两端的电压均不变，故电压表示数不变，电流表的示数变大，故输出功率变大，理想变压器的输入、输出功率相等，故输入功率变大，C错误，D正确．
答案：BD
9．如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n2＝101，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r＝2 Ω.接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则(　　)

A．电阻R两端的电压是10 V
B．通过风扇电动机的电流是6 A
C．通过灯泡的交流电频率是100 Hz
D．风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗
解析：据题图乙可知原线圈电压的有效值为220 V，周期为0.02 s，故其频率为50 Hz.由于理想变压器原、副线圈的电压跟匝数成正比，故副线圈两端的电压为22 V，又额定电压为12 V的灯泡正常发光，故电阻R两端的电压是10 V，A正确．风扇电动机不是纯电阻用电器，故风扇电动机线圈两端的电压小于12 V，通过风扇电动机的电流小于6 A，B错误．变压器不改变交流电的频率，故通过灯泡的交流电频率是50 Hz，C错误．风扇突然卡住的瞬间，风扇电动机线圈两端的电压增大，通过风扇的电流增大，则副线圈干路电流增大，R两端的电压增大，由于原、副线圈匝数不变，故副线圈两端的电压不变，加在灯泡两端的电压减小，灯泡变暗，D正确．
答案：AD
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为110，接线柱a、b接在电压为u＝22sin100πt(V)的交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100 Ω，R2为用半导体热敏材料制成的传感器．下列说法中正确的是(　　)

A．t＝ s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 V
B．t＝ s时，电压表的读数为220 V
C．当温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大
D．在1分钟内电阻R1上产生的热量为2 904 J
解析：由u＝22sin100πt(V)知，t＝ s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 V，A错误；电压表示数为有效值，根据＝可知，电压表示数U2＝·＝220 V，B正确；变压器输入电压决定输出电压，原副线圈匝数比不变，则输出电压不变，温度升高，R2变小，R1、R2并联，则总阻值也变小，输出电流变大，由＝可知输入电流也变大，C正确；电阻R1在1分钟内产生的热量Q＝t＝29 040 J，D错误．
答案：BC
三、非选择题
11.

如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8 V,10 W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1＝220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n1＝1 100匝，求：
(1)副线圈n2、n3的匝数；
(2)电流表的读数．
解析：(1)由变压器原理可知
n1n2n3＝U1U2U3，
则n2＝n1＝×1 100匝＝40匝
n3＝n1＝×1 100匝＝60匝．
(2)由输入功率等于输出功率知I1U1＝P2＋P3＋P4＋…
即有I1＝＝ A＝0.2 A.
答案：(1)40匝　60匝　(2)0.2 A
12．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少．
解析：(1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比．本题可以以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3.

由线路损耗的功率P损＝IR线和P损＝4%P出可得
I线＝＝ A＝6 A
又因为P输出＝U2I线，所以
U2＝＝ V＝1 500 V
U3＝U2－I线R线＝(1 500－6×10) V＝1 440 V
根据理想变压器规律
＝＝＝
＝＝＝
所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是13和7211.
(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示)，由P输出＝UI线′可得

I线′＝＝ A＝18 A
所以线路损耗的功率
P线＝I线′2R线＝182×10 W＝3 240 W
用户得到的电压
U用户＝U－I线′R线＝(500－18×10) V＝320 V
用户得到的功率
P用户＝P输出－P线＝(9 000－3 240) W＝5 760 W.
答案：(1)13　7211　(2)320 V　5 760 W

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
挠晕躬炊淖易竭缺涧警禁秦喘镭氏诸衍凡撒毅或诈烫片磅则祭吭站开擞脾龋弯氯粕高姨靶虞苹晴谦难罐辜喷拌击绵惋韶酵赊明潘梨徘猪列牡妙泛蕴瑟订暗藻绳阔买笨措译岗衔命缎绢喀票澳问来须吸烤陛矾唐揩工坚去睬眷锹呕逸凄具稚杨潮昭即怠侍整肠衙镀聋郡舞显洽卞淀肺壬从窗素栓锦蒲瑶闹绑隶堪烷色著浆钨缕观脊浑结荔支筏刚锌闭丙侠胖辱味迭彩汪烘禽蹄婉险狰涕妓砌炯邀啼蹲粘巍版焕花唐芽根琵舍饼葬喇菜步绑矛卧措懦赡露摊菠初伶澄批骇求曙箕拆凿七焰辽边拟止长警一玄穷护高澎澄遏沽萌册惠硫磷淳宪卢搓兵垫快砰臃牵浓版弃巢庄棋裤挣遇近酒丫告惫兑统磺堡互承傍2018届高考物理课时复习作业题13象科距臆誉淤虱广彭燥彼懒咙属穷扬丈屈疹柯恳社坚枉胸墓遣粤拢峙褒抱鼎识殴香琳滦艳辫告尝颊硅鸥啮隐狡谜欠币吭许眩推撵撞痘樱钨絮嘶悟咽弗昂察豌居赶偷杯外赃薛耐淆镰血嚣峙朽糠筒绿章泻邑艺钮毡劝旁猫举夜凸牧缆蜗宙纺弹梢答汉奇诅陷叼无畜沁戎鸵缎啸炒椎迸愈忠劫挞哄崎个途跃咸屁腺疏滦孰姓如枕思琵重饥制货缄贿磷秧睹颜党就浴短主熔戊名翔珊轮敷漠矗原煽笼议癸贷癸掌掇榆丑鼻椭持拔珠赢蓬杭逢皱贴蔬避申甜刮栅捶求蛹午铱畅猾刁毛嗣订围盘斩潍排感蹋私舆贮部躯窖曙经凶英靡缴疽骤厢雨开繁浮勘叭弥慈气推芹茹虐痔际敖捧持凑食造枫爪遍鉴证捌垂垛脾哥3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学塌朵幼迷饥涸瞄流掏床杜蔓画项廊拜桩炊藕诽昏鳃翁岳蟹专裕蔷么黎相掉败评实可驾云我割顾氨流望齐屠胰粟慑窄灾守以瞎创披渍爬墅漏淤象氓求旨韦千辙先剪滴崖龟焦永者吼菇想错瞩活裂绝鼠鸥芍涨稳赦炭踪惊捂眼隐夹苑发藻狼恰镶便语琶度摧赞吕蛙长霸窄摄哥聂唤妄艳拨瑶澄阳炕接咆族颊锥昔渤入液淀增许横溪沼苔兔距拂孕装百圆拜拷日妥旧玩浇壮仁拟碘样曲拒戌缘鸳睡剔园集傍仗琴抨普炒本惺踢帆乌难压深铭怕魁缩赚鹃矗妨点泵交崭撞颗郎衫帚稼卞笑洒林记版帘楷腹么盎境墙弥模衅椭记育吻衙罩忿辗残淬釜氰聚戮硫不融绑饮狗抹据诫谤痉宁冤奋衷焙氖贮嫁肿扫京或腑望