2020高考物理复习训练题及答案:变压器电能的输送

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　　一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)

　　1.(2013·三亚模拟)如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Ω,电流表A1的示数为0.20A。下列判断中正确的是　(　　)

　　A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1

　　B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1

　　C.电流表A2的示数为0.1 A

　　D.电流表A2的示数为0.4 A

　　2.(2013·海口模拟)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有　(　　)

　　A.交变电流的频率　　　 B.交变电流的功率

　　C.磁通量的变化率 D.交变电流的电压的最大值

　　3.(2013·成都模拟)我国“西电东送”采用高压输电,继三峡至常州500kV直流输电工程后,又实现了三峡至广东的500kV直流输电工程。采用高压直流输电有

　　利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联。已知发电机输出电压为

　　450 V,关于高压直流输电,下列说法正确的是　(　　)

　　A.高压输电可以减小输电电流,从而减小输电线的能量损耗

　　B.为实现高压直流输电,可以用变压器直接改变恒定电流的电压

　　C.升压变压器原、副线圈的匝数之比为9∶10 000

　　D.恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响

　　4.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈。如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为　(　　)

　　A.1 100,360　　　　　　　 B.1 100,180

　　C.2 200,180　　 D.2 200,360

　　5.(2012·天津高考)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为　(　　)

　　A.,　　　　　　　　 B.()2R,

　　C., D.()2R,

　　6.(2013·来宾模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电阻R=22Ω,各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说

　　法正确的是　(　　)

　　A.该输入电压的频率为100Hz

　　B.电压表的示数为22V

　　C.电流表的示数为1A

　　D.电阻R消耗的电功率是22W

　　7.(2013·泉州模拟)如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1,原线圈接入一电压为u=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻。若U0=

　　220V,ω=100πrad/s,则下述结论正确的是　(　　)

　　A.副线圈中电压表的读数为55V

　　B.副线圈中输出交流电的周期为s

　　C.原线圈中电流表的读数为0.5 A

　　D.原线圈中的输入功率为110W

　　8.(2011·山东高考)为保证用户电压稳定在220V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确

　　的是　(　　)

　　A.u2=190sin(50πt)V

　　B.u2=190sin(100πt)V

　　C.为使用户电压稳定在220V,应将P适当下移

　　D.为使用户电压稳定在220V,应将P适当上移

　　9.(能力挑战题)如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变阻器R,R上并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是　(　　)

　　A.若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数变大,V2示数变小

　　B.若F不动,滑片P向下滑动时,灯泡消耗的功率变小

　　C.若P不动,滑片F向下移动时,V1、V2的示数均变小

　　D.若P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变大

　　10.(2013·淮安模拟)如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V　60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A,下列说法正确的是　(　　)

　　A.图示位置穿过线框的磁通量为零

　　B.线框中产生交变电压的有效值为500V

　　C.变压器原、副线圈匝数之比为25∶11

　　D.允许变压器输出的最大功率为5000W

　　二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

　　11.(2011·江苏高考)(14分)图甲为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的u -t图像如图乙所示。若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。

　　(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;

　　(2)求只在ce间接400Ω电阻时,原线圈中的电流I1;

　　(3)求ce和de间线圈的匝数比。

　　12.(16分)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800kW·h。求:

　　(1)输电效率η和输电线的总电阻r;

　　(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电

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