2022-2022学年高中物理第3章电能的输送与变压器章末过关检测三含解析沪教版选修3-2.doc

章末过关检测(三)(时间：60分钟，总分值：100分)一、单项选择题(此题共6小题，每题6分，共36分在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如下图为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()A只增加原线圈的匝数B只增加副线圈的匝数C只增大R1的电阻值D断开开关S解析：选B输入功率由输出功率决定，副线圈上的功率P2增加副线圈的匝数，U2增加，P2增大，B正确；增加原线圈匝数，U2减小，P2减小，A错误；增大R1的电阻，副线圈上的总电阻R增大，P2减小，P1也减小，C错误；断开S，R增大，P2减小，D错误2某水力发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器在用电顶峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比拟()A升压变压器的副线圈两端的电压变小B高压输电线路的电压损失变大C降压变压器副线圈中的电流变小D降压变压器副线圈两端的电压变大解析：选B升压变压器的输入电压不变，输出电压也不变，A选项错误；此时输电线路输电功率变大，输电电压不变，输电电流变大，电压损失UIR线也变大，B选项正确；降压变压器输入电压降低，输出电压降低，但输出功率变大，输出电流变大，C、D选项错误3某柴油发电机说明书的局部内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线与零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为25104 /m 安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，以下说法中正确的选项是()型号AED6500S最大输出功率60 kW输出电压范围220300 VA输电线路中的电流为20 AB输电线路损失的电功率为8 000 WC发电机实际输出电压是300 VD如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，那么输出电压最大值是300 V解析：选BI线I0 A200 A；线路损失功率P线IR线8 000 W，线路两端电压UI线R线40 V，所以发电机输出电压为260 V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，那么输出电压最大值是260 V4如下图为理想变压器 原线圈的匝数为1 000匝，两个副线圈的匝数n250匝、n3100匝，L1是“6 V，2 W的小灯泡，L2是“12 V，4 W的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()A AB AC A D A解析：选C两个灯泡都正常发光，那么L1电压U26 V，电流I2 A；L2的电压U312 V，电流I3 A，由多个副线圈电流公式I1n1I2n2I3n3可以知道原线圈的电流是 A5钳形电流表的外形和结构如图甲所示图甲中电流表的读数为12 A图乙中用同一电缆线绕了3匝，那么()A这种电流表能测直流电流，图乙的读数为24 AB这种电流表能测交变电流，图乙的读数为04 AC这种电流表能测交变电流，图乙的读数为36 AD这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图乙的读数为36 A解析：选C钳形电流表的工作原理是电磁感应，所以它只能测定交变电流，根据变压器的原理，I1n1I0n0，其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数，n0指待测电流导线的匝数，I0指外接电流当在图乙中用同一电缆线绕了n03匝，那么n03n0，那么满足I2n1I0n0，解得I23I136 A6用U1U和U2kU两种电压来输送电能，假设输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，那么在两种情况下导线的横截面积S1S2为()Ak1 B1kCk21 D1k2解析：选C输电电流：I，能量损失：P损I2RI2，所以S，所以S，所以S1S2(kU)2U2k21二、多项选择题(此题共4小题，每题6分，共24分在每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7以下说法正确的选项是()A变压器也可能改变恒定电压B变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C变压器由绕在同一闭合铁心上的假设干线圈构成D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用解析：选BCD变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈的电流是原线圈电流的感应电流，原线圈加上恒定电压时，产生不变的磁通量，副线圈不产生感应电流，A错，B对变压器可以有一个原线圈和多个副线圈，一同绕在一个铁心上，C对变压器原线圈与电源相连，起负载作用，而副线圈与负载相连，起电源作用，D对8输送功率为P，输送电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为U那么正确的选项是()A输电线损失功率为RB输电线损失功率为C用户得到的功率为D用户得到的功率为解析：选ABD送电电流为I，损失电压为UU，那么损失功率可表示为以下几种形式：P损I2R、P损、P损I(UU)，用户功率为P用IU，整理后可得P用，故C错误，A、B、D正确9在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如下图变压器铁心的左右两个臂上当通过交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，线圈1、2的匝数比n1n221在不接负载的情况下()A当线圈1输入电压为220 V的交变电流时，线圈2的输出电压为110 VB当线圈1输入电压为220 V的交变电流时，线圈2的输出电压为55 VC当线圈2输入电压为110 V的交变电流时，线圈1的输出电压为220 VD当线圈2输入电压为110 V的交变电流时，线圈1的输出电压为110 V解析：选BD由于两个线圈中磁通量不同，当原线圈中磁通量为时，副线圈中的磁通量为以线圈1为原线圈，输入交变电压为220 V时，由En可知：E1n1，E2n2，故U1U2E1E22n1n241，选项B正确；同理可知选项D正确10如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(有内阻)组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声，那么以下判断正确的选项是()A变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式u9sin 100t(V)B电压表示数为9 VCRT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声DRT处温度升高时，变压器的输入功率变小解析：选AC原线圈接图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压Um36 V，周期T002 s，故角速度100 rad/s，那么电压的瞬时值为：u36sin 100t(V)，故副线圈中电压的瞬时值表达式u9sin 100t(V)，A正确；变压器的输入电压有效值为：U136 V，根据变压比公式，输出电压为：U29 V，由于报警器的分压作用，热敏电阻的电压小于9 V，B错误；RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，故RT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声，C正确；RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入电压值，故输出电压也不变，故输出功率变大，输入功率等于输出功率，也变大，D错误三、非选择题(此题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12分)如下图，一理想变压器的原线圈接在电压为220 V的正弦交流电源上，两副线圈匝数分别为n216匝、n3144匝，通过理想二极管、单刀双掷开关与一只“36 V，18 W的灯泡相连(灯泡电阻不变)，当开关接1时，灯泡正常发光，求：(1)原线圈的匝数n1；(2)当开关接2时，灯泡两端电压的有效值解析：(1)当开关接1时灯正常工作，所以U336 V，根据得n1 匝880匝(2)设当开关接2时，副线圈两端电压为U23那么故U23 V40 V根据有效值的定义知：T0所以灯两端电压的有效值U20 V，即2828 V答案：(1)880匝(2)2828 V12(14分)某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 (1)假设采用380 V输电，求输电线路损耗的功率(2)假设改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析：(1)输电线上的电流强度为I A5263 A输电线路损耗的功率为P损I2R(5263)26 W16 620 W1662 kW(2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据用户得到的电压为U2U14 976 V22618 V答案：(1)1662 kW(2)22618 V13(14分)发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 假设输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%求：在输电线路中设置的升、降变压器原副线圈匝数比解析：输电线路的示意图如下图，输电线损耗功率P线1004% kW4 kW，又P线IR线，得输电线电流I2I320 A原线圈中输入电流I1 A400 A所以这样U2U125020 V5 000 VU3U2U线(5 0002010) V4 800 V所以答案：6