江苏版高考物理一轮复习课时分层作业33变压器电能的输送含答案

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题组一 理想变压器基本规律的应用
1.某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2＝1 000 匝，当用该表测50 Hz交流电时( )
A．电流表G中通过的是交变电流
B．若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为5×10－2 mA
C．若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mA
D．当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小
2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是( )
甲 乙
A．电流表的示数为2 A
B．电压表的示数为27eq \r(2) V
C．副线圈两端接入耐压值为8 V的电容器能正常工作
D．变压器副线圈中交变电流的频率为100 Hz
3．(2023·海门高三模拟预测)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是( )
A．通过电阻R2的电流为eq \f(n1I,n2)
B．电阻R2两端的电压为eq \f(n2IR1,n1)
C．n0与n1的比值为eq \f(NBL2ω,IR1)
D．发电机的功率为eq \f(\r(2)NBL2ωIn1＋n2,n0)
题组二 理想变压器的动态分析问题
4.如图所示，理想变压器原线圈接有正弦式交流电，R为滑动变阻器，C为平行板电容器，A为交流电流表。下列措施能使A示数增大的是( )
A．仅减小交流电的频率
B．仅将滑片P向上移动
C．仅减小C两板间距离
D．仅增大原线圈的匝数
5．(2022·江苏苏州高三二模)如图甲所示为一种自耦变压器(可视为理想变压器)的结构示意图。线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个电阻R。若AB间输入图乙所示的交变电压，则( )
甲 乙
A．t＝1×10－2 s时，电压表的示数为零
B．AB间输入电压的瞬时值为u＝220eq \r(2)sin 100πt(V)
C．滑动触头P顺时针转动时，R两端的电压增大
D．滑动触头P逆时针转动时，AB间输入功率减小
6.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内。下列说法正确的是( )
A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
题组三 远距离输电
7．下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是( )
A．理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈匝数比决定
B．交变电流的最大值是有效值的eq \r(2)倍
C．降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压
D．如果把升压变压器的原线圈串联在电路中，副线圈的两端接在普通的交流电流表上，可以制成电流互感器
8．(2021·江苏省新高考适应性考试)小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中( )
图1
图2
A．都接直流电源
B．A两端的电压相等
C．A损耗的功率相等
D．图1中A的电流较大
9．如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P0＝8.8×104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电。输送电压为u＝1 100eq \r(2)sin 200πt (V)，输电导线的总电阻为r＝5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法正确的是( )
A．输电线上的电流为220 A
B．降压变压器原、副线圈匝数比eq \f(n3,n4)＝eq \f(5,1)
C．用电器的额定功率P＝5.6×104 W
D．用电器上的交流电的频率是50 Hz
10.(2023·江苏南京师大附中模拟)如图所示，变压器为理想变压器，副线圈中三个电阻的阻值大小关系为R1＝R2＝2r＝2 Ω，电流表为理想交流电表，原线圈输入正弦式交流电e＝220eq \r(2) sin 100 πt(V)，开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100 W。下列说法不正确的是( )
A．通过电阻r的电流方向每秒钟变化100次
B．开关S闭合前后，电流表的示数之比为2∶3
C．开关S闭合前后，通过电阻R1的电流之比为2∶3
D．变压器原副线圈的匝数之比为22∶3
11.如图所示，理想变压器的原线圈接u＝U0·cs 100πt的交变电流，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断不正确的是( )
A．交变电流的频率为50 Hz
B．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大
C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大
D．若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过原线圈的电流一定减小
12．(2022·盐城四模)如图所示的钳形电流表，按下手柄时，它的铁芯可以分开，把被测的载流导体放入后，松开手柄，铁芯闭合。导线中的交流电在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接测得导线中的电流。被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器。下列对钳形电流表的说法正确的是( )
A．其工作原理与降压变压器一样
B．需要断开电路将此钳式电流表串接在电路中
C．如果钳口没有闭合紧密，则电流的测量值会偏小
D．如果通电导线在钳形口多绕几圈，则读数会偏小
13．如图所示，一个匝数为N＝100匝的线圈以固定转速50 r/s在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1∶n2＝10∶1的理想变压器给阻值R＝20 Ω的电阻供电。已知电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )
A．t＝0时刻流过线圈的电流最大
B．原线圈中电流的有效值为10 A
C．穿过线圈平面的最大磁通量为eq \f(\r(2),50π) Wb
D．理想变压器的输入功率为10 W
14.(2022·南京三模)如图所示，理想变压器原线圈匝数可调，调节触头为S，副线圈电路中r为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，滑动变阻器R与灯泡L并联在电路中，关于电路变化问题，下列说法正确的是( )
A．保持S位置和光照强度不变，将P向上滑，灯泡L变亮
B．保持S位置和光照强度不变，将P向下滑，电流表示数变小
C．保持P位置和光照强度不变，将S向下滑，光敏电阻的功率变小
D．保持P位置和S位置不变，使光线变暗，原线圈的输入功率变大
15.(2023·江苏海安高级中学高三期末)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )
A．家庭电路正常工作时，L1中的磁通量为最大
B．家庭电路发生断路时，L2中将产生电流
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起