1、高中同步测试卷(五)第五单元变压器与远距离输电(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1关于理想变压器特点的下列说法中正确的是()A理想变压器能够使电压升高，同时电流变大B原、副线圈具有相同的磁通量及变化率，产生的感应电动势也相同C原、副线圈没有电阻，铁芯中不会产生涡流D原线圈往往匝数少，绕线粗，电流大2用U1U和U2kU两种电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线的横截面积S1S2为()Ak1 B1kCk21 D1k23如图所示，L1和L2是高
2、压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W4理想变压器连接电路如图甲所示，当输入电压波形如图乙时，已知原、副线圈的匝数比为101，电流表读数为2 A，则()A电压表读数为282 V B电压表读数为28.2 VC输入功率为56.4 W D输入功率为40 W5. (2016高考四川卷)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()A小灯泡变亮 B小灯泡变
3、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6如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n1n212，U1220sin t V，n11 100匝，以下说法中错误的是()A穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为12B穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为 VC原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 VD原、副线圈电压的最大值之比为127如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为21，原线圈接有交流电压u220sin 100t V，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R2为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器下列说法正确的
4、是()A交流电压表的示数是110 VB交流电的频率为100 HzC通过R1的电流始终为零D当R2处温度升高时，交流电压表的示数不变，交流电流表的示数变大二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8. (2016高考全国卷丙)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A原、副线圈匝数之比为91B原、副线圈匝数之比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为199如图所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1
5、为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则()A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B保持U1及P的位置不变，S由b合到a时，R消耗功率减小C保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大10某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)额定电压为220 V的用电器能正常工作，则()甲乙A乙图中电压的瞬时值表达式为u220sin 100t VB乙图中电压的有效值和用电器的额定
6、电压都是220 V，所以C通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率11图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为101，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，三个阻值均为20 的电阻R1、R2、R3和电容器C构成的电路与副线圈相接，其中，电容器的击穿电压为8 V，电压表V为理想交流电表，开关S处于断开状态，则()甲乙A交流电压表V的读数约为7.07 V B交流电流表A的读数为0.05 AC电阻R2上消耗的功率为2.5 W D若闭合开关S，电容器C会被击穿12如图所示，一矩形导线框在匀强磁场中绕轴OO匀速转动，产
7、生的交变电流通过升压变压器送入电路，使灯泡发光若灯泡偏暗、不能正常工作，为使灯泡能够正常工作，下列各项措施中正确的有()A只增加匝数n1 B只增加匝数n2C只向左移动滑动变阻器R的滑片 D只增加矩形导线框的转速题号123456789101112答案三、非选择题(本题共4小题，共42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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)请完成以下两小题：(1)某同学想用220 V交流电作为小型收录机的电源他先制作了一个将交流电变为直流电的整流器，但该整流器需用6 V交流电源，于是再添置了一台220 V/6 V变
8、压器(如图)，看到它上面只有a、b、c、d四个引出线头，又没有表明接法的说明书，根据你所学的知识，可以判定_两端接220 V，_两端接6 V.(2)有一个教学用的可拆变压器，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A和B，线圈外部还可以绕线某同学用多用电表的欧姆挡测量了A、B线圈的电阻值，发现B线圈电阻约为A线圈电阻的3倍，则可推断_(填“A”或“B”)线圈的匝数多；如果把它看作理想变压器，现要测量A、B线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一只低压交流电源(输出电压的有效值不变)现采用如下方法进行测量：a将绝缘导线一端与A线圈上方接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁
9、芯上再绕制n匝线圈；b将绝缘导线的另一端和A线圈下方接线柱分别与低压交流电源两端相连接；c用多用电表的交流电压挡先后测量低压交流电源两端的电压U0和B线圈的输出电压U；请在上述基础上，补充一个实验步骤，完成A、B线圈匝数的测量(需要测量的物理量请用字母表示，说明其含义)，并写出测量A、B线圈的匝数nA和nB的表达式d_； nA_，nB_14(8分)有一个负载电阻值为R，当将它接在20 V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是.已知变压器输入电压的有效值为100 V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比15.(12分)三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦
10、(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？16(12分)如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的原、副线圈匝数比分别为14和51，交流电源的内阻r1 ，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W”，输电线总电阻为10 .若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？参考答案与解析1导学号97690065【解析】选C.理想变压器原副线圈功率相等，即U1I1U2I2，不可能同时使
11、电压升高，电流增大，A错；原、副线圈匝数不同，感应电动势不同，B错；理想变压器不考虑绕线铜损，铁芯的热损，当然要求线圈无电阻，铁芯不产生涡流，C对；原、副线圈中匝数少的一边，电流大，绕线粗，但不一定作为原线圈使用，D错2导学号97690066【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)2U2k21.3导学号97690067【解析】选C.由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线功率PUI2.2108 W.4导学号97690068【解析】选D.交流电表测得的是有效值，副线圈两端电压有效值为 V2
12、0 V，故A、B错；理想变压器输入功率等于输出功率，即P入P出UI202 W40 W，故选项D正确5导学号97690069【解析】选B.设原、副线圈减少的匝数均为n，则根据变压比有，由于U2U1，U2U1，因此U2小于U2，即副线圈两端的电压变小，小灯泡变暗，A项错误，B项正确；由于匝数比变化，因此原、副线圈两端电压的比值和通过原、副线圈电流的比值均发生变化，C、D项错误6导学号97690070【解析】选A.对于理想变压器，由于没有磁通量损耗，所以穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量的变化率相同根据E1n1得磁通量的变化率的最大值即为每一匝产生的电动势的最大值： V V，所以每一匝产生的电动势
13、的有效值为0.2 V由于匝数比为12，所以其电压最大值之比也为12，故选A.7导学号97690071【解析】选D.原线圈所接交变电压的有效值为U1 V，由理想变压器的变压比公式，可得U2U1 V55 V，选项A错误；由交变电压的瞬时值表达式u220sin 100t V可知，该交变电流的频率f Hz50 Hz，选项B错误；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R1，选项C错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，交流电压表的示数不变，当R2处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以交流电流表的示数变大，选项D正确8导学号97690072【解析】选AD.因为两灯泡额定电压
14、相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为91，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为91，A项正确，B项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为19，由电功率PUI可知，a和b的电功率之比为19，C项错误，D项正确9导学号97690073【解析】选ABD.S由a合到b时，n1减小，增大，由U2U1知U2变大，则输出电流I2增大，输出功率增大，输入功率也增大，由P1U1I1知，I1增大，A正确同理，S若由b合到a，R消耗功率将减小，B正确U1不变，P上滑时，I2减小，I1也减小，故C错若U1增大，则U2也增大，即I2增大，又不变，
15、故I1也应增大，故D正确10导学号97690074【解析】选AD.由于输电线上电阻会损失电压、电功率，使得U2U3，故P2P3，选项D正确；因为，由于U1U4220 V，U2U3，所以，选项B错误；由交流电及变压器基础知识可知选项A对，C错11导学号97690075【解析】选AC.开关断开时，副线圈电路为R1和R2串联，交流电压表测量R2两端的电压，由题图乙可知原线圈电压为U V100 V，所以副线圈电压为UU10 V，则R2两端的电压为U25 V7.07 V，故A正确；由分析可知，副线圈电流为IA A，所以原线圈电流为II A A，故B错误；电阻R2上消耗的功率P W2.5 W，故C正确；当
16、开关闭合时，R1、R3与电容器并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并10 ，所以并联部分的电压U并U10 V V，并联部分电压的最大值U并mU并 V，所以电容器C不会被击穿，故D错误故选AC.12导学号97690076【解析】选BCD.若原线圈电压U1不变时，由知，减少n1匝数或增加n2匝数时，U2增大，则灯泡两端分得的电压变大，可以使灯泡正常工作，选项A错误，B正确若U1、U2均不变，只向左移动滑动变阻器R的滑片，其连入电路的电阻减小、两端电压减小，则灯泡两端分得的电压变大，选项C正确若只增加矩形导线框的转速，其角速度增大，最大值EmnBS增大，则原线圈电压(即有
17、效值)U1增大，由知U2增大，则灯泡两端分得的电压变大，选项D正确13导学号97690077【解析】(1)由I1U1I2U2，电压小时，电流大，应该用粗导线绕制，由于a、d导线粗，因此a、d接6 V，b、c接220 V.(2)B线圈的电阻约为A线圈电阻的3倍，说明B线圈导线长，匝数多(nAn)nBnAU0UU1，解得nA，nB.【答案】(1)b、ca、d(2)B用多用电表的交流电压挡测量A线圈两端的电压U1，然后拆除电路并整理器材14导学号97690078【解析】由P得U2U 所以U210 V.【答案】10115导学号97690079【解析】(1)由PUI得I2 500 A.(2)输电线上损失
18、的功率PI22r2 5002210 W1.25108 W损失功率与输出功率之比为.(3)将电压升高至50万伏时，I1 000 A输电线上损失的功率PI22r1 0002210 W2107 W损失功率与输出功率之比为.【答案】(1)2 500 A(2)1.25108 W(3)1 000 A2107 W16导学号97690080【解析】设变压器B1的原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，变压器B2的原线圈电压为U3，副线圈电压为U4.通过B1原线圈的电流为I1，输电线上的电流为I2，B2副线圈上的电流为I3.根据题意：U46 V，而I30.5 A.对B2，由电流关系：I2I30.1 A线路上损失的电压为U线I2R线1 V由线路上的电压关系：U2UU3，将相关数据代入得U17.75 V再对B1使用电流关系I1n1I2n2，求得：I10.4 A最后由闭合电路欧姆定律得：EI1rU18.15 V.【答案】8.15 V
