高中物理一轮复习-十一-专题训练题--变压器-远距离输电.doc

第十一单元练（二）变压器远距离输电
1.［多选］图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比"1 : "2=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 Q, Z）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&两端的电压频率为50 Hz
B.电流表的示数为5A
C.原线圈的输入功率为150 W
D.将Ri摘掉，电压表的示数不变
解析：选ACD 由题图甲可知，交流电的周期为0.02 s,故频率为50 Hz,而变压器及二极管均不会改变交流电的频率，故电阻&两端的电压频率为50 Hz,故A正确；经变压器后，输出电压为晋=20 V,因二极管的单向导电性，只有一半时间内有电压加在Ri 两端，则由有效值的定义可得：U=10y［2 V,则电流表的示数为：2.5^2 A,故B错误；
2Q2
原线圈输入功率等于副线圈输出的功率，输出功率尸=-厂W+（2.5«）2X4 W=150W,故C正确；因输出电压由输入电压决定，故将Ri摘掉，电压表的示数不变，故D正确。

2.［多选］（2018•牡丹江一中检测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10 : 1, 原线圈输入交变电压M=10（h/2sin 50TT Z （V）,在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻A,
电容器并联在电阻A两端，电阻阻值A=10Q,关于电路分析，下列说法中正确的是（）
«U
c
A.电流表示数是1A
B.电流表示数是皿A
C.电阻X消耗的电功率为10W
D.电容器的耐压值至少是lOji V
解析：选CD 由题意知原线圈输入电压有效值为100 V,所以副线圈电压为10 V,由于电容器通交流，所以电流表示数大于1 A,不一定是« A,故A、B错误；电阻7?消耗
Til［ n2
的电功率为F=；== W=10W,故C正确；副线圈电压最大值为1卬V,电容器的耐
K 1U
压值至少是V,所以D正确。

3.（2018•合肥联考）如图所示，Li和乙2是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。

若已知甲的变压比为500 : 1,乙的变流比为200 : 1,并且已知加在电压表两
端的电压为220V,通过电流表的电流为5A,则输电线的输送功率为（）
4 -------------------------------
A. 1.1X1O8W
B. 1.1X106 W
C. 1.1X1O4W
D. 1.1X1O2W
解析：选 A 已知变压比为500 : 1,电压表示数为220V,故传输电压为：^=220X500 V=1.1X1O5 V;已知变流比为200： 1,电流表示数为5A,故传输电流为：/=5X200A = 1 000 A;故电功率为：P=W=1.1X1O5 VX1 000A = l.lX108 W,故选项A 正确。

4.［多选］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，R是定值电阻，保持交变电压跖不变，下列说法正确的是（）
A.若P的位置不变，S由a切换到万处，则电流表示数减小
B.若P的位置不变，S由a切换到5处，则电压表示数增大
C.若S置于方处，将P向上滑动，则电流表示数增大
D.若S置于方处，将P向上滑动，则电压表示数增大
解析：选BD 由a切换到方，原线圈匝数变小，所以副线圈电压变大，电阻不变，副线圈处电流增大，A上电压增大，电压表示数增大，电流与匝数成反比，则电流表示数增大，故A 错误，B正确；S置于方处不动，P向上滑动，电阻变大，副线圈处电流变小，易知电流表示数减小，的分压变小，输出电压不变，则A的分压增大，电压表示数增大，故C错误，D正确。

［B级——拔高练］
5.［多选］如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。

升压变压器原、副线
圈匝数比为1：100,其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Q。

降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中Ri为一定值电阻，心为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。

电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。

未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW。

下列说法中正确的有（）
A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 Hz
B.远距离输电线路损耗功率为180 kW
C.当传感器&所在处出现火警时，电压表的示数变大
D.当传感器&所在处出现火警时，输电线上的电流变大
解析：选AD 由题图乙知交流电的周期0.02 s,所以频率为50 Hz, A正确；由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V,根据电压与匝数成正比知，升压变压器副线圈电压为25000 V,所以输电线中的电流为：，=3=30A,输电线损失的电压为：\U=IR= 30X100 V=3 000 V,远距离输电线路损耗功率为：AP=AW=90 kW, B错误；当传感器治所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表的示数变小，C错误；由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D正确。

6.如图甲、乙所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且Li、L2、L3为相同的灯泡，匝数比m : 7/2 = 3 : 1,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为（）
L
2
L
解析：选B由题意可知，112=113,两种情况下变压器输出功率均为2P,设灯泡L2、
L3的电压为U,电流为Z,电阻为R,两种情况下变压器输入电压为3U,变压器输入电流为令；题图甲中Li的功率为Pi = °? =9P;题图乙中Li的功率为尸2=任加?=等选项
B正确。

7.［多选］如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为"I、"2。

原线圈通过一理想电流表包接正弦交流电源，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。

用交流电压表测得方端和c、d端的电压分别为U 沥和U M,则（）
A • Uab , Ucd "1 ♦“2
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，cd间的电压U M越大
D.将二极管短路，电流表的读数加倍
解析：选BD 变压器的变压比萼=也，其中切、跖是变压器原、副线圈两端的电压。

U2
Ul=Uab,由于二极管的单向导电特性，Ucd^lh,选项A错误；增大负载电阻A的阻值，负载的电功率减小，由于P ^ = P is,且P ^ = hUab,所以原线圈上的电流11减小，即电流表的读数变小，选项B正确；c、d端的电压由输入电压U沥决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变,选项C错误；根据变压器上的能量关系有E输入=E钏，在一个周期T内，二极
Tft T Tfl
管未短路时有U ab hT=-r-^+O（U为副线圈两端的电压），二极管短路时有UabhT=~^T,由K Z
K
以上两式得12=2/1,选项D正确。

8.［多选］如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示
位置时，灯泡L能发光。

要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）
A.向下滑动F
B.增大交流电源的电压
C.增大交流电源的频率
D.减小电容器C的电容
解析：选BC 向下滑动P时，副线圈的匝数变少，由变压比公式可知，副线圈两端的电压变小，灯泡变暗，A项错误；增大交流电源的电压，由变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，灯泡变亮，B项正确；电压不变，增大交流电源的频率，可减小电容器的容抗，电路中的电流变大，灯泡变亮，C项正确；减小电容器的电容，电容器的容抗增大，电路中电流减小，灯泡变暗，D项错误。