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【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理 第3章《电能的输送与变压器》综合检测 沪科版选修3-2
第3章 电能的输送与变压器
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本大题共7个小题,每小题6分,共计42分,每小题至少一个答案正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内.)
1.(2010·天津高考)在正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上不一定相等的物理量有( )
A.交流电的频率 B.端电压的最大值
C.电流的有效值 D.电功率
【解析】 变压器不改变交流电的频率;理想变压器的输入功率等于输出功率;端电压的最大值和电流的有效值与匝数有关,只有原、副线圈匝数比为11时,端电压的最大值和电流的有效值才相等.故应选B、C.
【答案】 BC
2.(2012·保亭高二检测)发电机的输出电压为220 V,输出功率为44 kW,每条输电线电阻为0.2 Ω,则用户得到的电压U和电功率P分别为( )
A.U=80 V P=16 kW
B.U=140 V P=16 kW
C.U=140 V P=28 kW
D.U=180 V P=36 kW
【解析】 设输送功率为P,输送电压为U,输电线电阻为r,依据ΔP=()2r,ΔU=r可以计算出损失的功率、电压分别为16 kW、80 V,所以用户得到的功率和电压分别为28 kW、140 V,C对.
【答案】 C
3.用理想变压器给负载电阻R供电,变压器输入电压不变,用下列哪种方法可以使变压器的输入功率变大(除改变给定因素,其他条件不变)( )
A.增加变压器原线圈的匝数
B.减小负载电阻的阻值
C.增大负载电阻的阻值
D.增加变压器副线圈的匝数
【解析】 由P入=P出=和=可知,选项B、D正确.
【答案】 BD
4.如图1所示,理想变压器的原线圈匝数为n1=1 000匝,副线圈匝数n2=200匝,交变电源的电动势e=311sin 314t V,电阻R=88 Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计,下列结论正确的是( )
图1
A.电流频率为50 Hz
B.电流表A1的示数约为0.1 A
C.电压表V1的示数为311 V
D.电阻R的发热功率约为44 W
【解析】 由瞬时电动势表达式可知电流频率为50 Hz,电压有效值约为220 V,副线圈电压有效值约为44 V,算得副线圈电流有效值约为0.5 A,故电阻R的热功率约为22 W.算得原线圈电流有效值约为0.1 A,故答案为A、B.
【答案】 AB
5.
图2
(2010·天津高考)为探究理想变压器原、副线圈的电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图2所示.当开关S闭合后( )
A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变
B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大
C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大
D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变
【解析】 因为变压器的匝数与输入电压U1不变,所以电压表V1的示数和电压表V2的示数不变,选项C错误,D正确;当S闭合后,因为负载电阻减小,故副线圈中的电流I2增大,由于输入功率等于输出功率,所以I1也将增大,则A1示数变大,但因为变压器的匝数不变,A1与A2示数的比值不变,故选项A正确,B错误.
【答案】 AD
6.(2012·铜川期末)如图3所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1=1 000匝,副线圈匝数为n2=200匝,电阻R=88 Ω,原线圈接入一电压u=220sin 100πt(V)的交流电源,电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,则( )
图3
A.副线圈中交变电流的频率为100 Hz
B.t=1 s的时刻,电压表的示数为0
C.变压器的输入功率为22 W
D.电流表的示数为2.5 A
【解析】 由交变电压的瞬时值表达式u=220sin 100πt(V)可知,原线圈两端电压为U1=220 V.交变电流的频率f== Hz=50 Hz;变压器不改变交变电流的频率,因此副线圈中交变电流的频率也是50 Hz,选项A错误.电压表测量的是副线圈两端电压的有效值,根据=可得,副线圈两端电压U2=U1=×220 V=44 V,即电压表的示数为44 V,选项B错误.变压器的输入功率等于输出功率,即P入=P出==22 W,选项C正确.电流表测量的是原线圈中电流的有效值,I1== A=0.1 A,即电流表的示数为0.1 A,选项D错误.
【答案】 C
7.(2013·西安中学高二检测)某小型水电站的发电机输出电压为220 V,若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1和n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3和n4,都是理想变压器,要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则( )
图4
A.输电线上的电
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