2021高考物理新高考版一轮习题：第十一章 微专题75 变压器与远距离输电电路动态分析 WORD版含解析.docx

1、1变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路原线圈在原线圈电路中相当于一用电器副线圈在副线圈电路中相当于电源2远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输电线路中升压变压器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器1(多选)(2019山东泰安市3月第一轮模拟)如图1，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡P和Q.当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()图1A原、副线圈匝数比为17B原、副线圈匝数比为71C此时P和Q的电功率之比为71D此时P和Q的电功率之比为172(多选)(2019四川广元市第二次统考)如图2所示，一小型

2、发电机与理想变压器连接给两只完全相同的灯泡P、Q供电，电流表A为理想电表，线圈和导线的电阻不计，开关S闭合时两灯泡正常发光保持其他条件不变，开关由闭合到断开则()图2A电流表的示数不变，P中电流的频率变为原来的2倍B电流表的示数变为原来的一半，P中电流的频率不变C带动发电机线圈转动的外力的功率变小，且P灯亮度不变D带动发电机线圈转动的外力的功率变大，且P灯变亮3(多选)(2020广东深圳市调研)如图3所示，理想变压器原副线圈匝数之比为12，正弦交流电源电压为U12 V，电阻R11 ，R22 ，滑动变阻器R3最大阻值为20 ，滑片P处于中间位置，则()图3AR1与R2消耗的电功率相等B通过R1的

3、电流为3 AC若向上移动P，电源输出功率将变大D若向上移动P，电压表读数将变大4(多选)(2019湖北4月份调研)如图4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n221，输入端接在u30sin 100t(V)的交流电源上，R1为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻R10 ，电表均为理想电表下列说法正确的是()图4A当R10时，电压表的读数为30 VB当R10时，若将电流表换成规格为“5 V5 W”的灯泡，灯泡能够正常发光C当R110 时，电流表的读数为1.2 AD当R110 时，电压表的读数为6 V5(2020重庆一中月考)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图5所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁

4、芯上，CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器，则()图5A当滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表读数变大B当滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表读数变小C当变压器滑动触头P逆时针转动时，M、N之间的电压变大D当变压器滑动触头P顺时针转动时，变压器输出功率变大6(2019河南名校联盟高三下学期2月联考)在海外旅游时，某游客从J国带回一把标有“110 V60 Hz880 W”的电咖啡壶，该电咖啡壶利用电热丝加热在我国，为使电咖啡壶能正常工作，需要

5、通过变压器与市电相连下列说法正确的是()A若将电咖啡壶直接与市电相连，则其电功率是1760 WB电咖啡壶应接在原、副线圈匝数比为12的变压器的副线圈两端C电咖啡壶通过变压器正常工作时，与市电相连的原线圈中电流为4 AD电咖啡壶通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为60 Hz7(多选)(2019福建泉州市第一次质量检查)由于线路抢修，市区停电，某学校启动了临时供电系统，它由备用交流发电机和变压器组成，如图6所示，调节滑动触头P可改变变压器副线圈的匝数，R为输电线电阻开关S处于断开状态，教室内的灯泡都正常发光下列说法正确的是()图6A闭合S，将P向下移动后，灯泡可能正常发光B闭合S，将P向

6、上移动后，灯泡可能正常发光C若发电机线圈的转速减小，将P向下移动后，灯泡可能正常发光D若发电机线圈的转速减小，将P向上移动后，灯泡可能正常发光8(多选)(2019河南安阳市下学期二模)如图7所示，发电机的输出电压U1 000sin 100t(V)，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r.变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是()图7A电压表V的示数始终为1000 VB仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大C仅可调电阻r增大，电压表V的示数增大D仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小9(多选)(2019山西临汾市二轮复习模拟)一台理想变

7、压器的原、副线圈的匝数比是51，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图8所示，电压表和电流表均为理想交流电表则下列说法正确的是()图8A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的读数约为31.11 VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ，则1分钟内产生的热量约为2.9103 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小10(多选)(2020云南师大附中月考)如图9所示为模拟远距离输电的实验电路图两理想变压器的匝数n1n4n2n3，模拟输电线上的四个电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表

8、，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL2R，忽略灯丝电阻随温度的变化在A、B端接入输出电压为U的低压交流电源，下列说法正确的是()图9AA1的示数I1B灯泡L1比灯泡L2亮CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2两端的电压小于R4两端的电压11(多选)(2019湖南娄底市下学期第二次模拟)如图10为模拟远距离输电的部分测试电路a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用I和U表示则以下说法正确的是()图10A

9、.B.R2C电源的输出功率一定减小D电压表示数一定增加12(2019福建南平市第二次综合质检)如图11所示，理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u220sin(100t)V的交变电流原线圈匝数n1 100匝，副线圈匝数n160匝，副线圈匝数n250匝，C、D之间接入电容器，E、F之间接入内阻为10 电动机M，它们都能正常工作则()图11A该交流电的频率为100 HzB副线圈中磁通量变化率的最大值为0.2 Wb/sC该电容器的耐压值为12 VD该电动机的输入功率为10 W答案精析1BD设灯泡的额定电压为U1，则初级电压为：UU17U1，则原副线圈的匝数之比：，选项A错误，B正确；因原副线圈的电

10、流之比为，根据PIU可知此时P和Q的电功率之比为17，选项C错误，D正确2BC只将开关由闭合到断开，原线圈两端电压不变，副线圈两端电压不变，负载由两灯并联变成只有一盏灯，则副线圈电流变为原来一半；据I1I2n2n1知，原线圈电流变为原来的一半，电流表的示数变为原来的一半原线圈中电流的频率不变，副线圈中电流的频率不变，则P中电流的频率不变，故A项错误，B项正确；只将开关由闭合到断开，原线圈两端电压不变，副线圈两端电压不变，P灯亮度不变，副线圈电流变为原来一半，变压器的输出功率变为原来的一半，据P1P2可得，变压器的输入功率变为原来的一半，发电机的输出功率变小，带动发电机线圈转动的外力的功率变小，

11、故C项正确，D项错误3BC理想变压器原副线圈匝数之比为12，可知原副线圈的电流之比为21，根据PI2R可知R1与R2消耗的电功率之比为21，选项A错误；设通过R1的电流为I，则副线圈电流为0.5I，初级电压：UIR112I；根据匝数比可知次级电压为2(12I)，则R2R3m12 ，解得I3 A，选项B正确；若向上移动P，则R3电阻减小，次级电流变大，初级电流也变大，根据PIU可知电源输出功率将变大，电阻R1的电压变大，变压器输入电压变小，次级电压变小，电压表读数将变小，选项C正确，D错误4BC输入端电压的有效值为30 V，当R10时，电压表的读数为U2U130 V15 V，选项A错误；当R10

12、时，若将电流表换成规格为“5 V5 W”的灯泡，灯泡电阻为RL5 ，此时次级电流I21 A，因灯泡的额定电流为IL1 A，则此时灯泡能够正常发光，选项B正确；当R110 时，设电流表的示数为I，则此时初级电流为0.5I，初级电压：300.5I10305I，则次级电压为(305I)，则(305I)I10，解得I1.2 A，此时电压表读数为IR12 V，选项C正确，D错误5C当保持P的位置不动，即保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则M、N两端的电压不变，将滑片向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大，R1分得的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，R2中电流减小，R3中电流变大

13、，即电流表读数变大，故A、B错误；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将P沿逆时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数增大，M、N两端的电压变大，C正确；将P沿顺时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，M、N两端的电压减小，总电流减小，则变压器输出功率变小，D错误6C电咖啡壶的额定电压为110 V，因其低于我国的家庭电路的电压，故不能直接使用，A项错误；电咖啡壶通过原、副线圈的匝数比为21的降压变压器降压，把电压变为110 V，才可以正常使用，B项错误；电咖啡壶通过变压器正常工作时，副线圈电流I8 A，因为电流与匝数成反比，所以原线圈中的电流为4 A，C项正确；

14、电咖啡壶通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为50 Hz，D项错误7BD闭合S，空调与灯泡并联，副线圈的电阻变小，将P向下移动后，副线圈匝数减小，副线圈电压减小，电阻R两端电压增大，所以灯泡不可能正常发光，故A错误；闭合S，将P向上移动后，副线圈匝数增大，副线圈电压增大，所以灯泡可能正常发光，故B正确；由公式eNBSNBS2n可知，若发电机线圈的转速减小，原线圈两端电压减小，将P向下移动后，副线圈匝数减小，所以副线圈两端电压减小，所以灯泡不可能正常发光，故C错误；由eNBSNBS2n可知，若发电机线圈的转速减小，原线圈两端电压减小，将P向上移动后，副线圈匝数增大，副线圈两端电压有可能不

15、变，所以灯泡可能正常发光，故D正确8BD因次级接入的负载变化时，次级电流变化，引起初级电流变化，即r上的电压变化，因发电机输出电压有效值为1000 V，则变压器初级电压为U11000I1r，可知电压表V的示数是随着次级负载的变化而变化，不是始终为1000 V，选项A错误；仅接入灯泡增多，则次级电阻减小，则次级电流变大，电流表A的示数增大，选项B正确；仅可调电阻r增大，初级电压会减小，即电压表V的示数减小，次级电压也会减小，则次级电流减小，即电流表A的示数减小，选项C错误，D正确9BC原线圈电压为220 V的正弦交流电，原、副线圈的匝数比是51，根据，则变压器原、副线圈中的电流之比为15，A错误

16、；根据，原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为44 V，由于副线圈接着二极管，它具有单向导电性，根据电流的热效应知T，解得U22 V31.11 V，B正确；则1 min内滑动变阻器产生的热量为Qt60 J2904 J，C正确；将滑动变阻器滑片向上滑动时，次级阻值变小，电流表的读数变大，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，D错误10BD根据，联立解得L1两端电压UL1U4，A1的示数为I1，将U4代入可知A错误；L2所在回路中，由欧姆定律可知电流I，L2两端电压UL2IRLUL1，由P可得灯泡L1比灯泡L2亮，B正确；电阻消耗功率PI2R，由过程分析知II，所以P1P

17、3，C错误；因II，又根据欧姆定律UIR得，R2两端的电压小于R4两端的电压，D正确11ACD理想变压器初、次级线圈电压变化比，电流变化比，则，将R1视为输入端电源内阻，则R1，所以，这也是R1耦合到次级线圈电阻值为，即为等效电源内阻，故A正确；根据欧姆定律可以得到：R2R3，故B错误；因副线圈电阻变大，则副线圈电流变小，则导致原线圈电流也随之变小，由于电源电压不变，则电源输出功率减小，故C正确；由于原线圈电源电压不变而电流减小，则电阻R1两端电压减小，则原线圈两端电压增大，可知副线圈两端电压也随之增大，则电压表示数一定增加，故D正确12B根据u220sin(100t)V可得2f100，解得f50 Hz，故A错误；原副线圈磁通量变化率相等，根据n220 V可得，副线圈中磁通量变化率的最大值为 Wb/s0.2 Wb/s，故B正确；该电容器的耐压值为最大值，即为U1m220 V12 V，故C错误；电动机两端电压：U2220 V10 V，若EF之间接阻值是10 的纯电阻，则消耗的功率为10 W，因若EF之间接阻值是10 的电动机，则电动机输入的功率不等于10 W，选项D错误