1、高考真题专项突破(十二)变压器的综合应用题真题 1(多选)(2018全国卷)如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右侧导线 PQ 中通有正弦交流电流 i，i 的变化如图(b)所示，规定从 Q 到 P 为电流的正方向导线框 R 中的感应电动势()A在 tT4时为零B在 tT2时改变方向C在 tT2时最大，且沿顺时针方向D在 tT 时最大，且沿顺时针方向解析：由图(b)可知，导线 PQ 中电流在 tT4时达到最大值，变化率为零，导线框R 中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在 tT4时导线框中产生的感应电动势为零，选项 A 正确；在 tT2时，导线
2、 PQ 中电流图象斜率方向不变，导线框 R 中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在 tT2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项 B 错误；由于在 tT2时，导线 PQ 中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框 R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在 tT2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项 C 正确；由楞次定律可判断出在 tT 时感应电动势的方向为逆时针方向，选项 D 错误答案：AC真题 2(2018全国卷)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量
3、为 Q 正该电阻上电压的峰值为 u0，周期为 T，如图所示则 Q 方Q 正等于()A1 2 B 21C12 D21 解析：根据题述，正弦交变电流的电压有效值为 u02，而方波交流电的有效值为 u0，根据焦耳定律和欧姆定律，QI2RTU2R T，可知在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q 方Q 正u20(u02)221，选项 D 正确答案：D真题 3(2018江苏卷)采用 220 kV 高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为()A55 kV B110 kVC440 kV D880 kV解析：当输电功率 PUI，U 为输电电
4、压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为 P 损I2R，R 为输电线路的电阻，即 P 损PU2R.当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的14，则输电电压为原来的 2 倍，即 440 V，故选项 C 正确答案：C命题情报近几年高考重点考查交变电流的产生及变化规律，交变电流最大值、瞬时值、有效值、平均值的计算及应用，变压器的工作原理，电能的输送与生产、生活相联系的问题在考查方式上，对本部分知识单独考查的试题居多，也有与力学、电学相结合的综合性试题单独考查的试题主要以选择题的形式出现，题目难度不大，与力学、电学相结合的试题主要以计算题的形式出现1(2018天津卷)教学用发电机能够产生正
5、弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路如图所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为 I、U，R 消耗的功率为 P.若发电机线圈的转速变为原来的12，则()AR 消耗的功率变为12PB电压表 V 的读数为12UC电流表 A 的读数变为 2ID通过 R 的交变电流频率不变解析：发电机线圈转速变为原来一半时，产生电动势的最大值和有效值均变为原来的一半，变压器匝数比不变，故副线圈上的电压表示数变为原来的一半，选项 B正确；对负载电阻 R 由 PU2R 可得，R 消耗的功率变为原来的14，即副线圈消耗的功率变为原来的14，故原线圈消耗的功率也变为
6、原来的14，而原线圈电压变为原来的一半，故原线圈中的电流即电流表示数变为原来的一半，选项 A、C 均错误；发电机线圈转速变为原来一半时，频率变为原来的一半，选项 D 错误答案：B2(2018贵州黔东一模)小型发电站为某村寨 110 户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比 n3n4501，输电线的总电阻 R10.某时段全村平均每户用电的功率为 200 W，该时段降压变压器的输出电压为 220 V则此时段()A发电机的输出功率为 22 kWB降压变压器的输入电压为 11 kVC输电线的电流为 1 100 AD输电线上损失的功率约为 8.26 W解析：用户总
7、功率为 P11020022 00022 kW，加上输电线上消耗的电功率等于发电机输出功率，所以发电机的输出功率应大于 22 kW，A 错误；降压变压器的输出电压为 220 V，根据n3n4U3U4可得降压变压器的输入电压 U35022011 000 V11 kV，B 正确；用户端总电流为 I4 PU422 000220100 A,根据n3n4I4I3得输电线中的电流为 I32 A，输电线上损失的功率约为 PI23R221040 W，C、D 错误答案：B3(多选)(2019西藏拉萨中学月考)如图甲所示电路中的理想变压器原线圈 a 匝数n1500，副线圈 b 匝数 n2100，线圈 a 接在如图乙
8、所示的交变电压的交流电源上，规格为“3 V 6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻 R218.5，电压表为理想电表下列推断正确的是()A交流电源的频率为 100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为2 25 Wb/sC电压表的示数为 44 VDR1 消耗的功率为 8 W解析：由图象知交流电源的频率为 f1T 10.02Hz50 Hz，A 错误；副线圈电流的有效值 I2PU63A2 A，电阻 R2 两端的电压 UI2R2218.5 V37 V，副线圈两端电压的有效值 U237 V3 V40 V，副线圈电压的最大值为 40 2 V，根据 Emn2t 知t Emn2 40 2100 Wb/s2 25 Wb/s，B 正确；由 B 可知：电压表 V 的示数为 40 V，故 C 错误；变压器初级电流 I1n2n1I21005002 A0.4 A，初级电压：U1n1n2U250010040 V200 V；R1 上的电压：UR1220 V200 V20 V;电阻 R1 消耗的功率 PI1UR10.420 W8 W，故 D 正确答案：BD
