1、高考资源网（） 您身边的高考专家基础课时27变压器远距离输电一、单项选择题1(2014浙江理综，15)如图1所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则()图1A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1U解析因为P入P出，所以U1I1U2I2，即U2，所以选项A正确；输电线上的电压U线UU1，选项B错误；理想变压器的输入功率P入I1U1，线路上损失的电功率P损Ir，选项C、D均错误。答案A2
2、(2016河北保定期末)如图2所示，有一自耦变压器接在稳定的交流电源上，V1、V2为理想电压表。下列说法中正确的是()图2A若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数变大，V2示数变小B若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小C若P不动，滑片F向下移动时，V1示数不变，V2示数增大D若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变小解析电压表V1的示数由交流电源决定，与其他因素无关，A项错误；F不动，变压器输出电压不变，滑片P上滑，副线圈电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电流增大，灯泡L功率增大，B项错误；若滑片P不动，F下移，副线圈匝数n2减小，由变压规律可知，输出电压U2减小，由欧姆定律可知，电
3、路总电流减小，故灯泡消耗功率减小、滑动变阻器两端电压减小，C项错误，D项正确。答案D3(2016浙江杭州质检)如图3所示，电路中有五个完全相同的灯泡，额定电压均为36 V，变压器为理想变压器，现在五个灯泡都正常发光，则变压器的原、副线圈匝数比n1n2和电源电压U分别为()图3A2372 V B3254 VC31180 V D31108 V解析设灯泡正常发光时电流为I，则副线圈中电流为3I，原线圈中电流为I，由理想变压器原、副线圈中的电流之比与原、副线圈匝数之比的关系可知，n1n231，由变压器原、副线圈两端的电压之比与原、副线圈匝数之比的关系可知，原线圈两端电压为108 V，再加上两个灯泡两端
4、电压可知U180 V，选项C正确。答案C4如图4所示，理想变压器副线圈1、2之间的匝数是副线圈总匝数的一半，二极管D具有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，R是可变电阻，K是单刀双掷开关，电压表为理想交流电表，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上。下列说法正确的是()图4A若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为1B若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为41C若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为21D若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为41解析由于二极管具有单向导电性，负载电阻只有一半时间有电流通过，在负载不变的情况下，与不接二极管相比
5、，接上二极管之后负载功率减半。设变压器副线圈总的电压有效值为U，当K接1时，R两端电压有效值为U，则有，得到UU，当K接2时，R两端电压U2，因此，当K分别接1和2时，电压表读数之比为1，A、B均错误；当K接1时，R消耗的功率P，当K接2时，R消耗的功率P，所以21，C正确，D错误。答案C5一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图5所示。发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5104，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()图5型号AED6500S输出电压范围2
6、20300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V解析当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I200 A，A错误；导线电阻为R2.51044002 0.2 ，则发电机的实际输出电压为U输UIR260 V，B错误；在输电线路上损失的电功率为P损I2R8 kW，C正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是UmU输368 V，D错误。答案C6(2016湖北襄阳模拟)一般发电机组输出的电压在
7、10 kV左右，不符合远距离输电的要求。因此，要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电。到达几百千米甚至几千千米之外的用电区之后，先经“一次高压变电站”、“二次变电站”降到10 kV左右，再经低压变电站的降压变压器(可视为理想变压器)降压后供给某小区居民，已知供给居民的交流电u220sin 100t(V)，该变压器原、副线圈匝数比为501，则()A原线圈上的电压为11 000 VB原线圈中电流的频率是100 HzC原线圈使用的导线应该比副线圈的粗D高压输电有利于减少输电线路中的损耗解析供给某小区居民的交流电u220 sin 100t(V)，最大值为220 V，故输出电压有效值为
8、220 V，根据变压公式，解得输入电压U150220 V11 000 V，选项A错误；由u220sin 100t(V)，解得频率f50 Hz，选项B错误；根据变压器输入功率等于输出功率，变压器原、副线圈中的电流与匝数成反比，即，副线圈中的电流大于原线圈中的电流，所以副线圈的导线要比原线圈的导线粗，选项C错误；在输送电功率一定的情况下，根据公式PUI，高压输电有利于减小输电电流，输电线上电功率损耗PI2r也会减少，选项D正确。答案D二、多项选择题7(2016江苏四市联考)如图6所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1001和1100，图中a、b表示电压表或电流表，已
9、知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A则()图6Aa为电流表，b为电压表Ba为电压表，b为电流表C线路输送电功率是220 kWD输电线路总电阻为22 解析左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，所以a为电压表；右侧的互感器原线圈串联在输电线路上，测量的是输电电流，b为电流表，选项B正确，A错误；电压表的示数为22 V，根据变压公式，100，输电电压为U110022 V2 200 V；电流表的示数为1 A，根据变流公式，100，输电电流I11001 A100 A，线路输送电功率为PU1I1220 kW，选项C正确；根据题述条件，不能求出输电线路总电阻，选项D错误。答案BC8
10、. (2014广东理综，19)如图7所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()图7AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变 CP向上滑动时，变压器的输入电流变小 DP向上滑动时，变压器的输出功率变大解析由于理想变压器输入电压不变，据公式，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故B正确；滑片P上滑，电阻减小，电流I2增大，据则原线圈输入电流I1也增大，故C错误；此时变压器输出功率P2U2I2将变大，故D正
11、确。答案BD9(2015山东临沂二模)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图8所示，输出功率是20 kW，现用5 000 V高压输电，输电线上的总电阻是40 ，再利用n1n2221的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是()图8A交变电流的频率为100 HzB发电机输出电压的有效值为220 VC流过高压输电线的电流为125 AD降压变压器输出电压的有效值为220 V解析由图象可知周期T0.02 s，所以频率f50 Hz，故选项A错误；交流发电机的输出电压为U0220 V，故选项B正确；由PUI可知高压输电电流I A4 A，故选项C错误；降压变压器的输入电压U1UIR5 000 V44
12、0 V4 840 V，由可知降压变压器的输出电压为U2U1 V220 V，故选项D正确。答案BD10如图9甲所示，交流发电机的矩形线圈边长abcd0.2 m，adbc0.4 m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r1 ，线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以 r/s的转速匀速转动，外接电阻R9 ，电压表为理想交流电表，则()图9A图甲中交流电压表的示数为80 VB图甲中电阻R上消耗的电功率为1 152 WC如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1n231的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1n213的理想变压器时，电阻R上消
13、耗的电功率最大解析线圈转动的角速度2n200 rad/s，发电机产生正弦式交流电，电动势最大值EmNBS160 V，电动势的有效值EEm80 V，交流电压表V的示数为外电压的有效值U72 V，选项A错误；电阻R上消耗的电功率P1 152 W，选项B正确；将理想变压器和电阻R等效为电路中的一个电阻R，电源的输出功率P出()2R，当Rr1 时，P出最大，选项C错误，D正确。答案BD11(2015浙江杭州二模)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图10所示，电压表和电流表均为理想交流电表
14、，则下列说法正确的是()图10A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的读数约为31.11 VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ，则1分钟内产生的热量为2 904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小解析由n1I1n2I2可得，I1I2n2n115，选项A错误；U1220 V，U244 V，电压表测量的是电阻R 两端的电压，其示数表示有效值，需要根据电流的热效应计算电压的有效值，取交流电的一个周期T，考虑到二极管具有单向导电性，则T，代入数据可得U有效22 V31.11 V，选项B正确；1分钟内电阻R上产生的热量为Qt2 904 J，选项C正确；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑
15、动变阻器接入电路的阻值变小，但滑动变阻器两端电压的有效值不变，即电压表示数不变，滑动变阻器消耗的功率变大，输出功率变大，输入功率和输入电流均变大，所以电流表示数变大，选项D错误。答案BC12(2015海南单科，10)如图11，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则()图11A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为68
16、 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析当负载电阻的阻值减小为R5R0时，根据串、并联电路规律，R两端电压为R0两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以UR05 V1 V，故副线圈两端电压为U26 V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为U124 V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 V34 V，A正确，B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，则变化后电压U2IR05IR06IR0，变化前，U2IR011IR012IR0，所以U22U212 V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，D正确，C错误。答案AD高考资源网版权所有，侵权必究！
