2016-2017学年高中物理重点强化卷4变压器的应用及远距离输电新人教版选修

1、重点强化卷(四)变压器的应用及远距离输电(建议用时：45分钟)一、选择题1理想变压器正常工作时，在其两侧的原、副线圈中不一定相同的物理量是()A交流电的频率B输入、输出功率C磁通量的变化率 D电压的最大值【解析】理想变压器原、副线圈中交流电的频率相同，磁通量的变化率相同，电压不一定相同，功率相同，故选D.【答案】D2如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()图1A120 V,0.10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A【解析】灯泡正常工作，副线圈电压U212 V，副线圈电流I22 A1 A，根据匝数比得原线圈电流I1I20.05 A，原线圈电压U120U2240 V，选项D正确，其他选项错误【答案】D3(多选)(2015海南高考)如图2所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为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

2、负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0 V，则()图2A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 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 V【解析】电压表测的是电阻R两端的电压，根据u2I2(R0R)得u26.0 V由得u124 V，由于电压表的读数为有效值，故变压器原线圈两端的电压的有效值为24 V，其最大值umu134 V，A正确B错误；由于变压器输入电流不变，所以副线圈电流也不变，负载电阻原为12R0，现为6R0，因此原电压应是现在的两倍，故原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，D正确，C错误，所以选A、D.【答案】AD4(2016银川高二检测)某变电站用11 kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到440 kV送电，下面选项正确的是()A由I，所以输电线上的电流变为原来的20倍B由I，所以输电线上的电流变为原来的C由P，所以输电线上损失的功率变为原来的1 600倍D由PI2R，所以输电线上损失的功率变为原来的【解析】根据PUI得，

3、I.输送功率一定，输送电压变为原来的40倍，则输送电流变为原来的.故A、B错误；根据P损I2R得，输送电流变为原来的，则损失的功率变为原来的，故C错误，D正确【答案】D5(多选)(2016兰州高二检测)如图3为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述正确的是()【导学号：94530083】图3A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【解析】电路中的功率损耗PI2R线，而R线，增大输电线的横截面积，可减小输电线的电阻，则能够减小输电线上的功率损耗，A项正确；由PUI来看，在输送功率一定的情况下，输送电压U越大，则输电电流越小，则功率损耗越小，B项正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I越大，电路中损耗的电功率越大，C项错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D项正确【答案】ABD6如图4所示，图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都

4、在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到()甲 乙图4A两个小灯泡都不发光BL1不发光，L2发光CL2不发光，L1发光D两个小灯泡都发光，只是亮度不同【解析】金属棒匀速向右做切割磁感线运动时，由I知乙变压器输入端为恒定电流，穿过乙变压器副线圈的磁通量不变因此，乙变压器副线圈中不会产生感应电动势，故L2不发光甲变压器输入端为逐渐增大的电流，穿过甲变压器副线圈的磁通量不断增大因此，甲副线圈中产生感应电动势，L1中有电流通过，L1发光，C正确；A、B、D错误【答案】C7甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上110 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为55 V若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为()图5A220 V,220 V B220 V,110 VC110 V,110 V D220 V,0【解析】当a、b两端接110 V电压时，c、d间获得的电压为55 V，说明c、d间线圈的匝数为原线圈a、b间匝数的一半；反过来，当c、d两端接110 V电压时，由电压与匝数的关系知，a、b间电压应为220 V当e、f两端接1

5、10 V电压时，g、h间电压为55 V，说明g、h间电阻为e、f间电阻的一半；当g、h两端接110 V电压时，其等效电路如图所示e、g间没有电流，e、g间电压为零，所以e、f间电压与g、h间电压相等，为110 V，故B正确【答案】B8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的电流成反比B输电的电压越高，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】输电线路上损失的电压UIR，在R一定时，U和I成正比U越高，根据I可知，I越小，那么U越小输电线路上损失的功率PI2R，当P一定时，I，所以P2R，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比故C正确【答案】C9(多选)(2016德州高二检测)某小型水电站的电能输送示意图如图6所示，发电机的输出电压为220 V，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)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()图6A.B.，故A项对，B、C项错；考虑到输电线上也

6、有电功率的损失，可知D项也对【答案】AD10.(2015广东高考)图7为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V调节前后()图7A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12【解析】根据欧姆定律I，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项A错误；根据PUI知，U、I均变为原来的时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误【答案】C二、非选择题11在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2 000 V，输出功率是10 kW，输电线电阻是20 ，求：【导学号：94530084】(1

7、)输电线上损失的功率和损失的电压；(2)用户能得到的功率和电压【解析】本题考查高压输电线路中的电压损失和功率损失，解题的关键是利用输电线损失功率的公式P损I2R，求出输送电流(1)由P出I线U出，得I线 A5 A，则输电线上损失的功率P损IR5220 W500 W，损失的电压UI线R520 V100 V.(2)用户得到的电压和功率分别为U用U出U2 000 V100 V1 900 V，P用P出P损10103 W500 W9 500 W.【答案】(1)P损500 WU100 V(2)P用9 500 WU用1 900 V12如图8所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 ，升压变压器匝数比为n1n214，降压变压器的匝数比为n3n441，输电线总电阻为R线4 ，全校有22间教室，每间教室安装“220 V40 W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：图8(1)输电线上损耗的电功率P损为多大？(2)发电机的电动势E为多大？【解析】(1)所有电灯正常发光时消耗的功率为P灯40226 W5 280 WP4由于电灯正常发光时降压变压器副线圈两端电压U4220 V所以降压变压器原线圈两端电压U3U4220 V880 V两变压器之间输电线上的电流为I线 A6 A输电线上损失的功率P损IR线624 W144 W.(2)输电线上损失的电压U损I线R线64 V24 V升压变压器副线圈两端电压U2U3U损(88024) V904 V升压变压器原线圈两端电压U1U2904 V226 V升压变压器原线圈中的电流I1I线6 A24 A发电机内阻上的电压：UrI1r24 V发电机的电动势EU1Ur226 V24 V250 V.【答案】(1)144 W(2)250 V

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