2019年高考物理一轮总复习 理想变压器 电能的输送课时作业 新人教版选修3-2.doc

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2019年高考物理一轮总复习 理想变压器 电能的输送课时作业 新人教版选修3-2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为112，如图乙所示定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，下列说法中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 第1题图 A．变压器输出电压的频率为100Hz B．电压表的示数为56.5V C．当滑动的变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大 D．当滑动的变阻器阻值调为零时，变压器输出功率为16W 2．如图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为NTC型热敏电阻，R1为定值电阻，下列说法正确的是(　　) 甲 乙 第2题图 A．交流电压u的表达式u＝36sin100πt(V) B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4 C．变压器输入、输出功率之比为1∶4 D．Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大 3．如图所示，理想变压器的输入电压保持不变，副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是(　　) 第3题图 A．电压表示数变大 B．灯泡L1更亮 C．电流表示数增大 D．变压器的输出功率减小 甲 4．图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为101.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电压表为理想电表接在副线圈两端．则(　　) 乙 第4题图 A．原线圈上电压的有效值为100V B．原线圈上电压的有效值约为100V C．电压表的读数为5.0V D．电压表的读数约为7.07V 5．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，输入、输出电压分别U1、U2，输入功率为P；降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，输入、输出电压分别为U3、U4，输入功率为P′(变压器均为理想变压器)，若额定电压为220V的用电器正常工作，则(　　) 第5题图 A．U2＝U3　　B．P＝P′　　C.＞　　D.＜ 6．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈的匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V.则(　　) 第6题图 A．电流表的读数为0.5A B．流过电阻的交流电的频率为100Hz C．变压器的输入电压的最大值为20V D．变压器的输入功率为2.5W 7．如图甲所示理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，副线圈接有一定值电阻R和热敏电阻Rr(电阻随温度升高而减小)，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 第7题图 A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt(V) B．电压表示数为36V C．热敏电阻Rr周围环境温度升高，电流表的示数减小 D．热敏电阻Rr周围环境温度升高，变压器的输入功率增大 8．某小型水电站的电能输送示意图如图，发电机的输出电压为200V，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)，若额定电压为220V的用电器正常工作，则(　　) 第8题图 A.＝ B．通过升压变压器原、副线圈电流的频率不同 C．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 D．若n2增大，则输电线上损失的电压减小 9．如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变．则(　　) 第9题图 A．若P不动，S由a到b处，电流表示数减小 B．若P不动，S由a到b处，电压表示数增大 C．若S置于b处，将P上滑，电流表示数增大 D．若S置于b处，将P上滑，电压表示数增大 10．如图所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1.初级线圈的输入电压是660 V，次级线圈的电阻为0.2Ω，这台变压器给100盏220 V、60W的电灯供电．求： 第10题图 (1)空载时次级线圈的电压和输出功率； (2)接通电路后次级线圈的电压； (3)每盏灯的实际功率． 11．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V. 第11题图 (1)设计了如图所示的输电电路．求升压、降压变压器的原副线圈的匝数比； 时作业(四十一)　理想变压器　电能的输送 　1.C　【解析】 由于理想变压器可改变电压，但不改变频率f＝＝50 Hz，A错；＝得U＝44V，所以B错；由变压器原理及性质可知，C对，P＝得P＝193.6W，所以D错，故选C. 　2.AB　【解析】 交流电压u＝36sin100πt(V)，A正确，变压器原副线圈电流的比与线圈匝数的比相反，所以B正确，因为是理想变压器，所以输出功率等于输入功率，C错误，当Rt温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大，所以D错误，故选AB. 　3.C　【解析】 闭合电键，副线圈电路中电流I变大，输电压U＝IR＋U1，U1为电压表示数，故电流变大，U1示数减小，A错；因灯L1两端电降低，故灯L1会变暗，B错；原线圈中电流随副线圈中电流增大而增大，C对；变压器的输出功率P＝UI1输出电压不变，电流增大，输出功增大，D错；选C. 　4.D　【解析】 原线圈上电压有效值为，故A、B错，副圈电压有效值即电压表示数为＝7.07V，C错，D对，选D. 　5.C　【解析】 设U2和U3之间的电流为I，则U2＝U3＋Ir，P＝U2I，P′＝U3I，＝，＝，故可知，＞，故选C. 　6.CD　【解析】 电压表示数为5V，则电流I2＝＝＝0.25A，根据＝得I1＝＝0.25＝0.125A，A错，原副线圈交流电频率相同，则通过电阻的交流电的频率为50Hz，B错；副线圈电压U2＝2U＝10V，根据＝，则原线圈电压有效值U1＝＝20V，则输入电压的最大值为20V，C对；输入功率等于输出功率，则P入＝P出＝＝＝2.5W，D对，故选CD. 　7.AD　【解析】 由题图乙知，um＝220V，T＝210－2s，所以，ω＝＝100π，u＝umsinωt＝220sin100πtV，故A对；电压表示数为有效值，由＝得，u2＝36V，故B错；热敏电阻Rr周围环境温度升高，Rr减小，副线圈中电流增大，由＝知，电流表的示数增大，由P入＝U2I2＝U1I1知，输入功率增大，故C错D对，故选AD. 　8.CD　【解析】 由题图和变压器工作原理知，＝，＝，U2＝U3＋Ur，故≠，故A错；变压器不改变电流的频率，故B错；升压变压器的输出功率P出＝U2I2，降压变压器的输入功率P＝U3I2，而U2＞U3，所以P出＞P入，故C对；若n2增大，则输电电压增大，输电线上损失的电压减小，故D对，故选CD. 　9.BD【解析】 若P不动，S由a到b处，则由＝，U2增大，则副线圈电流增大，电压表示数增大，由＝，可知I1增大，A错B对；若S置于b处，将P上滑，R电阻变大，副线圈电流减小，U2不变，R0电压减小，电压表示数增大，电流表示数减小，C错，D对；故选BD. 　10.(1)220V　0　(2)214.66V　(3)57.1W　 【解析】 (1)设空载时次级线圈的电压为U2，则＝得到U2＝U1＝220 V　因为空载，次线线圈的负载电阻R2→∞，次级线圈中的电流I2＝0，则次级线圈的输出功率P＝I2U2＝0. 　(2)接通电路后，100盏灯并联的总电阻为R外＝＝＝8.07Ω 　次级线圈中的电流I2＝＝A＝26.6 A 　次级线圈的电压 　U＝I2R外＝214.66V. 　(3)每盏灯的实际功率 　P＝U＝W＝57.1 W. 　11.(1)240∶11　(2)900 　【解析】 (1)P损＝Ir 　所以：I2＝＝A＝20 A 　I1＝＝A＝200 A 　则＝＝＝ 　U3＝U2－I2r＝(50010－2010)V＝4800 V 　则＝＝＝ 　(2)设可以装灯n盏，据功率相等有 　P3＝P4 　其中P3＝(n40＋60103)W 　P4＝(100－4)kW＝96kW 　所以：n＝900盏