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新人教版物理届高三单元测试30
《变压器、电能的输送》
(时间:90分钟总分值:100分)
一、选择题
,理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2,原线圈两端的输入电压u=2202
sin100πt(V),电表均为理想电表,
正确的选项是( )



,电流表的读数变大
【答案】AC
ω100π
【详解】根据原线圈两端输入电压的表达式可知,交流电的频率f==Hz=50Hz,
2π2π
A正确;变压器原线圈电压的有效值为U1=220V,利用变压器的变压比U1∶U2=n1∶n2,
U2
可求得U2=40V,电压表的读数为40V,B错误;电流表的读数为I==4A,C正确;假
R
设滑动变阻器的滑片P向a端移动,接入电路的电阻增大,而U2不变,电流表示数变小,D
错误.
,把该
交流电压加在图乙中变压器的A、Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶
1,交流电流表和交流电压表均为理想电表,电阻R=1Ω,其他各处电阻不计,以下说法正
确的选项是( )
=、,穿过线圈的磁通量最大



【答案】D
【详解】t=,,电压达最大值,此时线圈平面与磁场平行,A错误;由图知T=
2π2πU1n1
,所以角速度w===5πrad/s,B错误;由=得输出电压的最大值为2

2V
2V,所以电压表示数应为2V,C错误,R中电流IR==2A,由变压器的电流与匝数
1Ω
,D正确,正确答案D.
,T为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电
线电阻可不计,那么当开关S闭合时( )
【答案】B
【详解】在理想变压器中,因为U不变,故示数不变;闭合S时,负载电阻变小,副线圈
中电流I2增大,示数增大,由P入=P出可知示数增大,因ab和cd导线的电阻不可忽
略,所以U3减小,=U3/R1得,流过R1处的电流I3变小,示数变
小,故B对.
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(高中物理)物理高三单元测试30
,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,
示的四个图中,能正确反映其工作原理的是()
【答案】选A.
【详解】电流互感器应是测电流的,应串联在火线上,故B、,由I1n1=I2n2
知要使I2<I1,须n2>n1,故A选项正确,C选项错误.
,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20Ω,R2=30Ω,C为电容
,那么()

V


【答案】选C.
【详解】根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同,、频率为50
Hz,A错;由图乙可知通过R1的电流最大值为Im=1A、根据欧姆定律可知其最大电压为Um
=20V,再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V,B
错;因为电容器有通交流、阻直流的作用,那么有电流通过R3和电容器,D错;根据正弦交
流电的峰值和有效值关系及并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I=、电压有
效值为U=Um/V,电阻R2的电功率为P2=UI=W,C对.
,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在
原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,那么()
,K由a合到b时,I1将增大
,K由b合到a时,R消耗的功率减小
,K合在a处,使P上滑,I1将增大
,K合在a处,假设U1增大,I1将增大
【答案】选A、B、D.
【详解】K由a合到b时,n1减小,由U1/U2=n1/n2,可知U2增大,P2=/R随之增大,
而P1=P2,又P1=I1U1,从而I1增大,A正确;K由b合到a时,与上述情况相反,P2将减
小,B正确;P上滑时,R增大,P2=/R减小,又P1=P2,P1=I1U1,从而I1减小,C错
误;U1增大,由U1/U2=n1/n2可知,U2增大,I2=U2/R随之增大,由I1/I2=n2/n1可知I1
也增大,、B、D正确.
,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶=U0sinωt的交
流电源,副线圈接一个R==2202V,ω=100πrad/s,那么
下述结论正确的选项是
( )

1

100π

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【答案】AC
【详解】原线圈电压有效值U1=220V,由电压比等于匝数比可得副线圈电压U2=55V,A
对;电阻R上的电流为2A,由原副线圈电流比等于匝数的反比,,
2π
C对;输入功率为P=220×=110W,D错;周期T==,B错.
ω
,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为
S,总长度为L,输电线损失的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,那么P′、P用的
关系式正确的选项是
( )
U2SP2ρL
′=′=
ρLU2S
U2SPρL
=P-=P(1-)
ρLU2S
【答案】BD
LP
【详解】输电线电阻R=ρ,输电电流为I=
SU
故输电线上损失的电功率为:
PLP2ρL
P′=I2R=()2ρ=
USU2S
PρL
用户得到的电功率为P用=P-P′=P(1-).故B、D正确.
U2S
,原副线圈匝数比为10∶1,当输入电压波形如图乙时,
电流表读数2A,那么( )


【答案】D
UmU1n1
【详解】由图乙可知,Um=282V,那么输入电压有效值U1===,U2=
2U2n2
I1n2
20V,再根据=,I1=,输入功率P=U1I1=40W,故A、B、C错,D正确.
I2n1
,
n11
与副线圈匝数比=,加在原线圈的电压为u1=311sin100πt(V),霓虹灯正常工作的电
n220
阻R=440kΩ,I1、I2表示原、( )
,
,
<I2
>I2
【答案】BD
U1n1U2
【详解】原线圈电压的有效值为220V,由=解得副线圈电压U2=4400V;由I2=得
U2n2R
I1n2
I2=,<n2,而=,故I1>I2,选项D对.
I2n1
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二、非选择题
(a)是一理想变压器的电路连接图,图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关
系图象,原、副线圈的匝数比为10∶1,电流表A2的示数为2A,开关S断开,求:
(1)变压器的输入功率和电压表的示数;
(2)将开关S闭合,定性分析电路中三只电表的示数变化情况.
【答案】 (1)40W 20V
(2)A1示数增大 A2示数增大 V示数不变
【详解】 (1)由图(b)可知输入电压的有效值
U1=200V
U1n1
由=得
U2n2
n2U1
U2==20V
n1
变压器的输入功率P1等于输出功率P2
故P1=P2=U2I2=20×2W=40W.
(2)将S闭合,U2不变,即电压表示数保持20V不变;由于负载增多,负载总电阻减小,电
流表A2的示数增大;次级线圈的输出功率增加,初级线圈的输入功率随之增加,电流表A1
的示数增大.
12发电机的端电压为220V,输出电功率为44kW,,如果用原、副
线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1
的降压变压器降压供给用户.
(1)画出全过程的线路图.
(2)求用户得到的电压和功率.
(3)假设不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.
【答案】 (1)见解析 (2)
(3)180V 36kW
【详解】(1)线路图如下列图.
(2)升压变压器副线圈上的输出电压
n2
U2=U1=2200V,
n1
n1
升压变压器副线圈上的输出电流I2=I1,
n2
升压变压器原线圈上的输入电流,由P=U1I1得
P44×103
I1==A=200A,
U1220
n1P44×103
所以I2==A=20A.
n2U110×220
输电线路上的电压损失和功率损失分别为
UR=I2R=4V,PR=I2R=.
加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为
I3=I2=20A,U3=U2-UR=2196V.
降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为
n4n3
U4=U3=,I4=I3=200A.
n3n4
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用户得到的功率P4=U4I4=.
(3)假设不采用高压输电,线路损失电压为
UR′=I1R=40V,
用户得到的电压U′=U1-UR′=180V,
用户得到的功率为P′=U′I1=36kW.
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