2020年高考物理一轮复习专题11.2 变压器 电能的输送(练)(解析版)

专题11.2 变压器 电能的输送

1．（山东省烟台一中2019届期末）理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则( )

A ．原、副线圈中电流频率之比f 1∶f 2＝10∶1

B ．原、副线圈两端电压之比为U 1∶U 2＝10∶1

C ．原、副线圈内交变电流之比I 1∶I 2＝1∶10

D ．变压器输入和输出功率之比P 1∶P 2＝10∶1 【答案】BC

【解析】根据变压器的电压比U 1U 2＝n 1n 2和电流比I 1I 2＝n 2

n 1可知选项B 、C 是正确的；对于理想变压器，不改变电流的频率，输入与输出的功率应相等，即P 1＝P 2，所以选项A 、D 是错误的。

2. （广西省柳州一中2019届期中）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1。电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计。下列说法正确的是( )

A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流

B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0

C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 V

D ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 【答案】BC

【解析】由理想变压器的原理可知，当S 与a 接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量

不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R 中有感应电流，故A 错误，B 正确；当S 与b 接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V ，C 正确；变压器并不改变交变电流的频率，D 错误。

3. （广东省汕尾一中2019届质检）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3＝10∶5∶1，其中匝数为n 1的原线圈接到220 V 的交流电源上，匝数为n 2和n 3的两个副线圈分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路。已知通过电阻R 3的电流I 3＝2 A ，电阻R 2＝110 Ω，则通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1分别是( )

A ．10 A,12 A

B ．10 A,20 A

C ．1 A,0.7 A

D ．1 A,3 A

【答案】C

【解析】根据电压与匝数成正比可得U 1n 1＝U 2n 2＝U 3

n 3，已知n 1∶n 2∶n 3＝10∶5∶1，U 1＝220 V ，解得U 2

＝110 V ，U 3＝22 V ，根据欧姆定律得I 2＝U 2

R 2＝1 A ，根据变压器的输入功率和输出功率相等可得U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，解得I 1＝0.7 A ，C 正确。

4．（陕西省咸阳一中2019届调研）理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数n 1＝270匝，P 是副线圈上的滑动触头，当P 处于如图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n 2＝135匝，电容器C 恰好不被击穿，灯泡L 恰能正常发光，R 是滑动变阻器。以下判断正确的是( )

甲 乙

A ．若向下移动P ，电容器的电荷量增加

B ．若保持P 不动，向下移动R 的滑片，灯泡变暗

C ．若保持R 的滑片不动，向下移动P ，灯泡变亮

D ．电容器的击穿电压为11 2 V 【答案】D

【解析】原线圈输入电压的有效值U 1＝U m

2＝22 V ，当P 位于题图乙所示位置，副线圈电压的有效值U 2＝n 2

n 1U 1＝11 V ，电容器C 恰好不被击穿，若向下移动P ，电容器C 两端的电压减小，由Q ＝CU 可知，电容器所带的电荷量减少，A 错误。若保持P 不动，向下移动R 的滑片，R 接入电路的电阻减小，流过灯泡的电流增大，灯泡变亮，B 错误。若保持R 的滑片不动，向下移动P ，则副线圈的电压变小，灯泡变暗，C 错误。电容器的击穿电压U ′m ＝2U 2＝11 2 V ，D 正确。

5. （广西省钦州一中2019届期中）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin(100πt ) V ，则( )

A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表V 1的示数为22 V

B ．当t ＝1

600 s 时，电压表V 0的读数为110 2 V

C ．单刀双掷开关与a 连接，当滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，电压表V 1的示数变小，电流表示数增大

D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，变压器输入功率增大 【答案】D

【解析】原线圈两端的电压U 1＝22022 V ＝220 V ，当单刀双掷开关与a 连接时，U 2＝1

10U 1＝22 V ，电压表V 1的示数等于变阻器两端的电压，所以电压表V 1的示数小于22 V ，A 错误。电压表的示数为有效值，所以电压表V 0的读数为220 V ，B 错误。滑动变阻器滑片P 向上移动，接入电路的电阻增大，R 副总增大，I 2减小，即电流表示数减小，定值电阻R 0两端电压减小，而U 2不变，所以电压表V 1的示数增大，C 错误。当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈匝数减少，由U 1U 2＝n 1

n 2知U 2增大，I 2增大，电流表读数增大，电压表V 1的示数增大，副线圈电路中消耗的功率增大，故变压器输入功率增大，D 正确。

6．（山东省莱芜一中2019届期末）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时( )

A ．输电线上损耗的功率减小

B ．电压表V 1的示数减小，电流表的示数A 1增大

C ．电压表V 2的示数增大，电流表的示数A 2减小

D ．用户功率与发电厂输出功率的比值减小 【答案】D

【解析】当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A 2示数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，选项A 错误；因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级线圈电压不变，即电压表V 1的示数不变，选项B 错误；电流表A 1的示数增大，输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级线圈电压减小，降压变压器次级线圈电压也减小，即电压表V 2的示数减小，选项C 错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例P －P 损P ＝1－I 2R U 1I ＝1－ΔU

U 1，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U 1不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D 正确。

7．（海南省三亚一中2019届调研）如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U 1一定，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R 。T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2，T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4。下列说法正确的是( )