2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业49变压器电能的输送

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业49变压器电能的输送，共6页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。
1．[2023·江苏盐城模拟]新型冠状病毒肺炎疫情期间，某汽车厂决定改建生产线转产口罩，原生产线工作电压为380V，而口罩机工作电压为220V．现在需要变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为1900，则副线圈匝数为( )
A．110B．220
C．1100D．2200
2．如图是手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同，已知发射、接收线圈匝数比n1∶n2＝5∶1，C，D端输出电流i＝eq \r(2)sin (2π×105t)(A)，则A、B端输入电流的( )
A．频率为50kHzB．周期为2×10－5s
C．有效值为0.2AD．最大值为eq \r(2)A
3．如图，T1、T2是监测交流电压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表．若高压输电线间的电压为220kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则( )
A．b是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为100∶1
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为220kW
4．升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示．某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级T1的自耦线圈滑头P位于线圈中点，T2为第二级升流器，T1、T2均为理想变压器，不计线路电阻．当采集负载R的电流值为ab输入端电流值的10倍时，则第二级升流器T2的匝数比为( )
A．1∶5B．3∶1
C．4∶1D．5∶1
5．[2023·广东汕头第一次模拟]图乙是降压变压器(图甲)给用户供电的电路示意图，R0表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器，总电阻为R.若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为理想电表，当用户使用的用电器减少时，则( )
A．用户总电阻R减少
B．电压表V2示数增大
C．用电器R两端电压升高
D．电流表A1示数保持不变
6．[2023·江苏适应性考试]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( )
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
7.[2023·广东冲刺卷]氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路．交流电经前端电路和氮化镓开关管后，在ab端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在cd端给手机充电，则正常工作时，变压器cd输出端( )
A．输出的电压也是直流电压
B．输出电流的频率为eq \f(2,T)
C．输出电流的有效值大于ab端输入电流的有效值
D．需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出
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8．[2023·广东押题卷](多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )
A．所用交流电的频率为50Hz
B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A
D．变压器传输的电功率为15.0W
9.
如图所示为一种海上导航浮标的简化原理图．固定的内圆筒上绕有线圈．某段时间内，海浪驱动固定在外浮筒的磁体相对于线圈运动产生正弦式交变电流，频率为1Hz，电压最大值为31V．理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，原线圈接内圆筒线圈的输出端，副线圈接指示灯．下列说法正确的是( )
A．通过指示灯电流的频率为10Hz
B．指示灯两端电压的有效值约为220V
C．指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率
D.变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数无关
10．[2023·安徽省合肥模拟](多选)如图所示为某种电吹风机电路图，图中a、b、c、d为四个固定触点．绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P位于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种状态．图示状态刚好为触片P接触c、d两点．已知电吹风吹冷风时的输入功率为60W，小风扇的额定电压为60V，正常工作时小风扇的输出功率为52W，变压器为理想变压器，则下列说法中正确的是( )
A．当扇形金属触片P与触点c、d接触时，电吹风吹热风
B．当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风吹冷风
C．小风扇的内阻为8Ω
D．变压器原、副线圈的匝数比为eq \f(n1,n2)＝eq \f(11,3)
课时分层作业（四十九）
1．解析：变压器原线圈两端电压为U1＝380V，线圈匝数为n1＝1900，副线圈两端电压为U2＝220V，线圈匝数为n2，根据公式eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，代入数据解得n2＝1100，故C正确，A、B、D错误．
答案：C
2．解析：变压器不改变周期和频率，所以周期为T＝eq \f(2π,ω)＝10－5s，频率为f＝eq \f(1,T)＝105Hz＝100kHz，故A、B错误；C、D端输出电流的最大值为eq \r(2)A，由eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2m,I1m)可得A、B端输入电流的最大值为I1m＝eq \f(\r(2),5)A，A、B端输入电流的有效值为I1＝eq \f(I1m,\r(2))＝0.2A，故C正确，D错误．
答案：C
3．解析：T1是电流互感器，a是交流电流表；T2是电压互感器，b是交流电压表，故A正确；对T2，根据电压与匝数成正比，得eq \f(n1,n2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(220000V,100V)＝eq \f(2200,1)，故B错误；对T1，根据电流与匝数成反比，eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，即eq \f(I1,1A)＝eq \f(100,1)，得I1＝100A，故C错误；根据P＝UI＝220kV×100A＝22000kW，故D错误．
答案：A
4．解析：设ab端的电流为I1，第二级升流器T2的输入端电流为I2，采集负载R的电流为I3，根据理想变压器的原理可知，eq \f(I1,I2)＝eq \f(1,2)，eq \f(I2,I3)＝eq \f(1,k)，联立解得eq \f(I1,I3)＝eq \f(1,2k)，由于I3＝10I1，可得k＝5，D正确．
答案：D
5．解析：当用户使用的用电器减少时，则用户总电阻R变大，因V2的读数由变压器初级电压和匝数比决定，可知V2读数不变，次级电流减小，则R0的电压减小，用电器R两端电压变大；因次级电流减小，则初级电流减小，即电流表A1示数减小，C正确．
答案：C
6．解析：由于变压器只能改变交变电流，因此图2中不可能接直流电源，A错误；T2是降压变压器，根据eq \f(n3,n4)＝eq \f(I4,I3)>1，由于流过两个灯的电流相等，可知图2中流过A的电流较小，加在图2中A两端的电压较低，图2中A消耗的功率较小，B、C错误，D正确．
答案：D
7．解析：经过变压器输出的电压为交流电压，A错误；由乙图可知周期为T，故输出电流的频率为f＝eq \f(1,T)，B错误；由于变压器为降压变压器，则输入电压有效值大于输出电压有效值，根据变压器的输入功率等于输出功率，可知输出电流的有效值大于ab端输入电流的有效值，C正确；变压器的工作原理是电磁感应，只要输入电流的大小发生变化，产生的磁场就会发生变化，磁通量就会发生变化，输出端就会有电压输出，故不需要将输入电压转变为交流电，输出端也可以有电压输出，D错误．
答案：C
8．解析：由变压器不会使交流电的周期改变和题图（b）可知所用交流电的周期为2×10－2s，可求得所用交流电的频率为50Hz，选项A正确；由题图（b）可知通过R2的交流的有效值为1A，由串、并联电路的特点可知通过R3的电流（即通过电流表的电流）为0.5A，故副线圈的电流I2＝1.5A，由欧姆定律可得副线圈两端的电压U2＝1×10V＝10V，由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)得原线圈两端的电压U1＝eq \f(U2,n2)n1＝100V，再根据原线圈电路的串联关系可得R1两端的电压UV＝220V－100V＝120V，选项B、C均错误；根据变压器原理可得变压器传输的电功率P＝U2I2＝10×1.5W＝15.0W，选项D正确．
答案：AD
9．解析：变压器不改变交流电频率，故A错误；交流电有效值U1＝eq \f(31,\r(2))V≈22V，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，因此指示灯两端电压的有效值约为U2＝220V，B正确；理想变压器没有能量损失，因此指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率，故C正确；根据E＝neq \f(ΔΦ,Δt)可知变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数有关，故D错误．
答案：BC
10．解析：由电路知识可知，当扇形金属触片P与c、d接触时，电吹风的加热电路和吹风电路均没有接通，故此时电吹风处于停机状态，A错误；当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风的加热电路和吹风电路均处于接通状态，此时电吹风吹热风，B错误；由于小风扇的额定电压为U2＝60V，吹冷风时小风扇的输入功率为60W，故小风扇正常工作时的电流为：I＝eq \f(P,U)＝1A
小风扇内阻消耗的电功率为：P热＝P输入－P输出＝60W－52W＝8W
由P热＝I2r，代入数据解得r＝8Ω，C正确；由题意可知，变压器原线圈两端的电压为U1＝220V，副线圈两端的电压为U2＝60V，故有eq \f(n1,n2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(220V,60V)＝eq \f(11,3)，D正确．
答案：CD