2023一輪復(fù)習(xí)課后速練55 12.2 變壓器 電能的輸送

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?2023一輪復(fù)習(xí)課后速練(五十五)
選擇題
1．(2022·西安模擬)如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1100匝，副線圈匝數(shù)n2＝220匝，交流電源的電壓u＝220sin 100πt(V)，電阻R＝44 Ω，電壓表、電流表均為理想電表，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．交流電源的頻率為50 Hz
B．電流表A1的示數(shù)為5 A
C．電流表A2的示數(shù)為1 A
D．電壓表V2的示數(shù)為44 V
【答案】　B
【思維分析】 交流電源的頻率為f＝＝＝50 Hz，故A項(xiàng)正確；原線圈兩端電壓為U1＝＝220 V，副線圈兩端的電壓(即電壓表V2的示數(shù))為U2＝U1＝44 V，電流表A2的示數(shù)為I2＝＝1 A，電流表A1的示數(shù)為I1＝I2＝0.2 A，故C、D兩項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選B項(xiàng)．
2．(2021·江蘇模擬)(多選)如圖所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，原線圈所接交變電壓u＝25sin 400πt(V)，C為電容器，L為自感線圈，剛開(kāi)始開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．開(kāi)關(guān)閉合前，交流電壓表示數(shù)為12.5 V
B．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，燈泡比閉合前暗
C．只增加交變電流的頻率，燈泡變亮
D．只增加交變電流的頻率，電壓表讀數(shù)變大
【答案】　AB
【思維分析】 由題可知，原線圈的電壓有效值為25 V，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知，開(kāi)關(guān)閉合前，交流電壓表示數(shù)，即副線圈兩側(cè)的電壓U2＝U1＝×25 V＝12.5 V，A項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)閉合后燈泡與電容器并聯(lián)，電路中的電流值增大，線圈對(duì)電路中電流的阻礙作用增大，則線圈上分得的電壓增大，所以燈泡比閉合前暗，B項(xiàng)正確；交流電的頻率越大，自感線圈對(duì)交流電的阻礙作用就越大，所以電路中的電流會(huì)減小，燈泡的亮度要變暗，C項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電的頻率對(duì)變壓器的變壓關(guān)系沒(méi)有影響，D項(xiàng)錯(cuò)誤．故選A、B兩項(xiàng)．
3.(2022·北京模擬)如圖所示，P為理想自耦變壓器滑動(dòng)端，原線圈匝數(shù)為4 000，原線圈兩端的瞬時(shí)電壓為u＝220 sin 50πt(V)，電阻R1＝200 Ω，R2＝300 Ω，D為理想二極管，電容器的電容為2 000 μF，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大為0.22 Wb/s
B．滑動(dòng)端P從b向a滑動(dòng)的過(guò)程中，電容器兩端的電壓逐漸降低
C．滑動(dòng)端P從a向b滑動(dòng)的過(guò)程中，副線圈兩端電壓減小
D．當(dāng)滑動(dòng)端P移動(dòng)到ab的中點(diǎn)時(shí)，R2的電功率與R1的電功率之比為3∶2
【答案】　D
【思維分析】 穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大為＝＝ Wb/s＝ Wb/s，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；滑動(dòng)端P從b向a滑動(dòng)的過(guò)程中，二極管不導(dǎo)通，電容器沒(méi)有放電的通路，所帶電荷量不變，電容器兩端的電壓不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；滑動(dòng)端P從a向b滑動(dòng)的過(guò)程中，原、副線圈匝數(shù)比變大，副線圈兩端電壓升高，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；R1、R2中電流相等，由P＝I2R，可得R2的電功率與R1的電功率之比為P2∶P1＝R2∶R1＝3∶2，故D項(xiàng)正確．故選D項(xiàng)．
4．(2021·廣東模擬)將電阻R1和R2按如圖甲所示接在理想變壓器上，變壓器原線圈接在電壓為U的交流電源上，R1和R2的電功率之比為2∶1，若其他條件不變，只將R1和R2改成如圖乙所示的接法，R1和R2上的功率之比為1∶8，則圖乙中兩組副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2為(　　)

A．1∶2　　　　　　　　　 B．1∶4
C．1∶8 D．1∶16
【答案】　A
【思維分析】 甲圖中，R1和R2上的電功率之比為2∶1，R1和R2串聯(lián)，則電流相等，根據(jù)功率之比＝＝，乙圖中R1和R2上的功率之比為1∶8，則乙圖兩副線圈的功率之比＝＝，可得U1∶U2＝1∶2，則圖乙中兩組副線圈的匝數(shù)之比等于電壓之比為1∶2，故A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．
5.(2021·江蘇模擬)中央帶接頭的理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為1∶1.副線圈上下兩端通過(guò)兩個(gè)理想二極管與燈泡L相連，燈泡的另一端P與副線圈的中央接頭連接，如圖所示．輸入電壓為U的正弦交流電，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．燈泡L兩端的電壓為U
B．燈泡L電壓與輸入電壓周期相等
C．燈泡L中的電流方向始終不變
D．接頭P移到b，電源功率不變
【答案】　C
【思維分析】 二極管只能通正向電流，燈泡的另一端P與副線圈的中央接頭連接，副線圈中無(wú)論電流方向是向上還是向下，燈泡中都有電流通過(guò)，所以原線圈與接入的副線圈的匝數(shù)比為2∶1，所以燈泡L兩端的電壓為U2＝＝，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)論副線圈中的電流是從a到b還是從b到a，燈泡中電流的方向都不變，都是由燈泡流向P點(diǎn)，即燈泡L中的電流方向始終不變，當(dāng)輸入電壓為U的正弦交流電時(shí)，副線圈中因?yàn)槎O管的作用，所以燈泡L電壓的周期等于輸入電壓周期的一半，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；接頭P移到b時(shí)，副線圈兩端電壓為U，由·＝T可得燈泡L電壓U3＝，由P＝及變壓器不改變功率的特點(diǎn)可知，電源功率變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．故選C項(xiàng)．
6．(2022·河南模擬)(多選)如圖1所示，一自耦變壓器的原線圈通過(guò)電流表A1與電壓有效值不變的正弦交流電源相連接，副線圈上接有電壓表V1和定值電阻R；如圖2所示，一總阻值為2R的滑動(dòng)變阻器通過(guò)電流表A2與電壓有效值不變的正弦交流電源相連接，輸出端接有電壓表V2和定值電阻R，電表均為理想電表，下列判斷正確的是(　　)

A．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P1向上移動(dòng)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)增大
B．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P1向上移動(dòng)時(shí)，電流表A1的示數(shù)減小
C．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P2向上移動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)增大
D．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P2向上移動(dòng)時(shí)，電流表A2的示數(shù)一定減小
【答案】　BC
【思維分析】 此自耦變壓器為升壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P1向上移動(dòng)時(shí)，輸入電壓不變，輸出電壓減小，電阻R消耗的功率變小，原線圈中電流表示數(shù)減小，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)P2向上移動(dòng)時(shí)含R的支路阻值減小，電流變大，電壓表V2的示數(shù)增大，所以C項(xiàng)正確；而并聯(lián)總電阻可能先增大后減小，電流表A2的示數(shù)可能先減小后增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．故選B、C兩項(xiàng)．
7.(2021·四川模擬)(多選)鉗形電流表是一種測(cè)量交變電流的儀表，其工作原理如圖所示．當(dāng)通有交變電流的單匝導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的交流電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2＝500匝，當(dāng)用該表測(cè)50 Hz的正弦式交變電流時(shí)，則(　　)
A．電流表中通過(guò)的交變電流頻率為100 Hz
B．若電流表中示數(shù)為50 mA時(shí)，導(dǎo)線中被測(cè)電流為25 A
C．若導(dǎo)線中通入10 A的恒定電流時(shí)，電流表的示數(shù)為20 mA
D．若只增大線圈匝數(shù)n2，則電流表的示數(shù)將變小
【答案】　BD
【思維分析】 鉗形電流表不改變電流的頻率，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分析題意可知，原線圈的匝數(shù)n1＝1匝，副線圈匝數(shù)n2＝500匝，根據(jù)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比可知，若電流表中通過(guò)的電流為50 mA，則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為25 A，故B項(xiàng)正確；若導(dǎo)線中通過(guò)的是10 A的恒定電流，變壓器不工作，副線圈中無(wú)感應(yīng)電流，電流表中沒(méi)有電流通過(guò)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)n1I1＝n2I2，若只增大線圈匝數(shù)n2，I1、n1不變，則鉗形電流表的示數(shù)I2將變小，故D項(xiàng)正確．故選B、D兩項(xiàng)．
8.(2022·浙江模擬)如圖所示，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，一個(gè)用來(lái)測(cè)高壓電流，一個(gè)用來(lái)測(cè)高壓電壓，T2接在兩根輸電線的正中間，T1接在其中一根輸電線上．輸電線電阻不可忽略，若輸電線電阻率相同，發(fā)電站端的理想升壓變壓器副線圈輸出電壓為U1，輸出功率為22 800 kW，用戶(hù)端理想降壓變壓器原線圈兩端電壓為U2＝220 kV，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，T2的原、副線圈匝數(shù)比為10 000∶1，a的示數(shù)為1 A，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．U1＝248 kV B．b的示數(shù)為22.8 V
C．輸電線總電阻為40 Ω D．輸電效率約為96%
【答案】　D
【思維分析】 T1是電流互感器，由匝數(shù)比及a的示數(shù)可知輸電線中的電流為100 A，根據(jù)P＝UI可知U1＝228 kV，則輸電線上的損失電壓為U損＝8 kV，輸電線總電阻為80 Ω，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓互感器接在兩輸電線的正中間，則T2的原線圈兩端的電壓為224 kV，則b的示數(shù)為22.4 V，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該輸電線的輸電效率η＝×100%≈96%，D項(xiàng)正確．故選D項(xiàng)．
9．(2021·福建模擬)(多選)某電站不用變壓器直接向用戶(hù)輸送電能，若輸電功率為P，輸電電壓為U，輸電線電阻為R，用戶(hù)得到的電壓為U′，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．用戶(hù)得到的功率為P
B．輸電線上損失電功率為
C．用戶(hù)得到的功率為
D．輸電線上損失電壓為R
【答案】　BD
【思維分析】 輸電線上的電流為I＝，故損失電壓為ΔU＝IR＝R，用戶(hù)得到的功率為P′＝U′I＝P，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；輸電線上損失電功率為ΔP＝＝，B項(xiàng)正確．故選B、D兩項(xiàng)．
10．如圖所示為四種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的電路示意圖，它們所用白熾燈泡相同，且都是“220 V　40 W”，當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)到20 W時(shí)，哪種臺(tái)燈消耗的功率最小(　　)

【答案】　C
【思維分析】 C圖為理想變壓器調(diào)節(jié)，而理想變壓器不消耗能量，A、B、D三圖中均利用電阻來(lái)調(diào)節(jié)燈泡上的電壓，故一定要消耗能量，C圖消耗功率最?。?br /> 11.(2021·重慶模擬)如圖所示，理想變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2∶n3＝2∶1∶1，電阻R1＝R2＝R3＝R.當(dāng)A、B兩接線柱接正弦交變電源時(shí)，通過(guò)R2的電流為I，則R1的功率為(　　)
A.I2R B．I2R
C．2I2R D．4I2R
【答案】　B
【思維分析】 設(shè)R3兩端電壓為U，則R2兩端電壓為U2＝U＝U，原線圈兩端的電壓為U1＝U＝2U，又因?yàn)橥ㄟ^(guò)R2的電流為I，則I＝＝，則R3的電流為I3＝＝＝I，由U1I1＝U2I＋U3I3，得I1＝I，故P1＝I12R＝I2R，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．故選B項(xiàng)．
12.(2021·浙江模擬)如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測(cè)試電路．a(chǎn)、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交流電源，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k