2021届高考备考物理二轮专题特训：理想变压器模型与远距离输电 (解析版)

理想变压器模型与远距离输电【原卷】

1.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )

A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗

C．原、副线圈两端电压的比值不变 D．通过原、副线圈电流的比值不变

2.(2020·湖北黄冈模拟)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接u＝2202sin 100πt V的交流电，电阻R1＝R2＝ 25 Ω，D1、D2为两只理想二极管，假设两二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则副线圈电路中理想交流电流表的读数为( )

A．1 A B．2 A

C． 2 A D．2 2 A

3.图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝5∶1.原线圈接入如图甲所示的正弦交流电．电路中电表均为理想电表，定值电阻R1＝R2＝4 Ω，D为理想二极管(该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，则( )

A．电阻R2两端的电压频率为50 Hz B．电流表的示数为5 A

C．原线圈的输入功率为150 W D．将R1摘掉，电压表的示数不变

4.(多选)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U

和U cd，则( )

ab

A．U ab∶U cd＝n1∶n2

B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小

C．负载电阻的阻值越小，c、d间的电压U cd越大

D．将二极管短路，电流表的读数加倍

5.如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接图乙所示正弦交变电流，闭合S后，额定电压为20 V的用电器正常工作，理想交流电流表A的示数为0.1 A．已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用，下列判断正确的是( )

A．交变电流的频率为50 Hz

B．变压器原副线圈匝数比为112∶1

C．用电器额定功率为22 W

D．在用电器电阻不变的情况下断开开关S，用电器功率将变为原来的一半

6.(多选)(2020·广东深圳市4月第二次调研)如图为远距离输电示意图，发电厂输出电压U1＝104V，输出功率P1＝109W，两个理想变压器的匝数比分别为n1∶n2＝1∶100、n3∶n4＝100∶1，输电线总电阻r＝50 Ω.则( )

A．U4＝U1

B．I4＝I1

C．通过电阻r的电流I2＝2×104 A

D．电阻r损耗的电功率为5×107 W

7.(2020·安徽马鞍山市质检)图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1 000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V．下列说法正确的是( )

A．输电线中的电流为3 A

B．电站的输出功率为7 500 kW

C．输电线路损耗功率为90 kW

D．用户端交变电流的频率为100 Hz

8.如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20 kW.在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为1 A，输电线的总电阻为10 Ω，则下列说法正确的是( )

A．采用高压输电可以增大输电线中的电流

B．升压变压器的输出电压U2＝2 000 V

C．用户获得的功率为19 kW

D．将P下移，用户获得的电压将增大

9.(2020·山西质量监测)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T

和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、1

副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝2202sin 100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法正确的是( )

A．降压变压器的输入功率为4 400 W B．升压变压器中电流的频率为100 Hz C．输电线消耗的功率为500 W D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小

10.远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2, 电压分别为

U

1

、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )

A.I

1

I

2

＝

n

1

n

2

B．I2＝

U

2

R

C．I1U1＝I22R D．I1U1＝I2U2

11.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，

Ⓐ为理

想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S

闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )

A．2 B．3 C．4 D．5

12.(2020·四川遂宁市三诊)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均能正常发光．则灯泡a与b的功率之比为( )

A．3∶1 B．1∶3

C．6∶1 D．1∶6

13.(2020·湖南长沙长郡中学模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和R2，原线圈中接有220 V交流电源，此时两只电阻上的电压都是10 V，设变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1，则( )

A．n＝21，k＝

1

21

B．n＝21，k＝

1

576

C．n＝441，k＝

1

24

D．n＝441，k＝

1

576

14.(多选)(2020·河南郑州市第一次模拟)如图甲所示，变压器原、副线圈上有L

1、L

2

、L

3

、

L

4

四只灯泡，它们的规格均为“9 V 12 W”，当在该变压器cd端输入交变电压u(u－t图象如图乙所示)时，四只灯泡都正常发光，各电表均为理想交流电表．以下说法正确的是( )

A．a、b端输入电压的瞬时值表达式为u＝272sin 100πt(V)

B．原、副线圈匝数比为3∶1