2021年高考物理一轮复习 10-2变压器电能的输送同步检测试题

年高考物理一轮复习 10-2变压器电能的输送同步检测试题1．(多选题)如图35－1所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路．若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下(即由c经电流表至d)，则可以判断出线圈M两端的电势差u ab随时间t的变化情况可能是图35－2中的( )

图35－1

A B C D

图35－2

解析：对A图u ab不变，A表中无电流，对B图u ab均匀增大，由安培定则知，M中有向上增强的磁场，P中有向下增加的磁通量，又由楞次定律和安培定则知，A表中电流方向由d经电流表至c，故A、B错，同理分析得C、D正确．

答案：CD

2．(多选题)图35－3为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )

图35－3

A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

解析：依据输电原理，电路中的功率损耗ΔP ＝I 2

R 线，而R 线＝ρl S

，增大输电线的横截面积，输电线的电阻减小，则能够减小输电线上的功率损耗，A 正确；由P ＝UI 来看，在输送功率一定的情况下，输送电压U 越大，输电电流越小，则功率损耗越小，B 正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I 越大，电路中损耗的电功率越大，C 错误；在输电过程中，输电电压越高，对于安全和技术的要求越高，因此并不是输电电压越高越好，D 正确．

答案：ABD

3．(多选题)[xx·山东卷]图35－4甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图35－4乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )

甲 乙

图35－4

A ．电压表的示数等于5 V

B ．电压表的示数等于

52

V

C ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000

D ．实现点火的条件是n 2n 1

＜1 000

解析：电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝U m

2＝5

2

V ，选项A 错误，B 正确；副线圈电压峰值为5 000 V 时，n 2n 1＝

U m2

U m1

＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1

＞1 000，选项C 正确，D 错误．

答案：BC

图35－5

4．(多选题)如图35－5所示，当导线MN 沿无电阻的导轨做切割磁感线的运动时，电容器C 被充电，上极板电势高，MN 的电阻为R ，其他电阻不计，由此可推知导体MN 的运动情况是( )

A ．向右匀速

B ．向右加速

C ．向右减速

D ．向左加速

解析：当MN 向右匀速运动时，产生恒定电流，穿过左边线圈的磁通量不变，不会产生感应电动势，电容器C 不会被充电．若MN 向右减速，产生变弱的电流，由右手定则知，电流方向为M →N ，由安培定则知，在右边线圈中有向下方向的磁场，在左边线圈中有向上的磁通量且减弱，由楞次定律知，在左边线圈中产生感应电动势，使C 上极板带正电，所以C 项正确，同理B 项错，D 项对．

答案：CD

5．如图35－6所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )

A B

C D

图35－6

解析：台灯的消耗功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率．由A、B、C、D四选项分析可知：C选项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W．故C选项正确．

答案：C

图35－7

6．[xx·四川自贡一诊]如图35－7所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u＝311sin100πt V．变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，R1为一定值电阻．下

列说法正确的是( )

A ．当R 2所在处出现火警时，电阻R 1的功率变小

B ．当R 2所在处出现火警时，电压表V 2的示数变大

C ．当R 2所在处出现火警时，电流表A 的示数变小

D ．电压表V 1示数为22 V

解析：当R 2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R 1两端电压增大，电阻R 1的功率变大，电压表V 2的示数变小，选项A 、B 错误；由输入功率等于输出功率可知，当R 2所在处出现火警时，电流表A 的示数变大，选项C 错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22 V ，电压表V 1示数为22 V ，选项D 正确．

答案：D

B 组 能力提升

7．(多选题)如图35－8所示，导体棒ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c 、d 相接．c 、d 两个端点接在匝数比n 1∶n 2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R 0.匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，导体棒ab 长为l (电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO ′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R 时，通过电流表的电流为I ，则( )

图35－8

A ．滑动变阻器上消耗的功率为P ＝100I 2

R B ．变压器原线圈两端的电压U 1＝10IR

C ．取ab 在环的最低端时t ＝0，则导体棒ab 中感应电流的表达式是i ＝2I sin ωt

D ．ab 沿环转动过程中受到的最大安培力F ＝2BIl

解析：由于电流表示数为有效值，由I I 2＝n 2

n 1

可知I 2＝10I ，故P ＝100I 2

R ，选项A 正确；变压器原线圈两端电压为U 1＝n 1n 2

×10IR ＝100IR ，选项B 错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i ＝2I cos ωt ，选项C 错误；导体棒中电流最大值为2I ，所以F ＝2BIl ，选项