3.4变压器为什么能改变电压基础巩固（word版含答案）

3.4变压器为什么能改变电压基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为V，输电导线的总电阻为r=5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是
A．输电线上的电流为220 A
B．降压变压器匝数比
C．用电器的额定功率
D．用电器上交流电的频率是50 Hz
2．采用220kV高压向远方的城市输电，当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为
A．110kV B．220V C．220kV D．440kV
3．在如图所示的电路中，理想变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，该电路输入端接在有效值为U的交流电源上。当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输出端的功率与电源输入端的功率之比的变化情况是（　　）
A．变小 B．不变 C．变大 D．不确定
4．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）
A．原线圈的输入功率为275W
B．电流表的读数为5A
C．电压表的读数为V
D．副线圈输出交流电的频率为50HZ
5．要减少电能输送时的损失，下列说法中正确的是（ ）
A．降低输电电压
B．把输电导线埋于地下
C．提高输电电压
D．增大输电导线中的电流
6．如图甲为理想变压器及其工作电路，n1：n2=2：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为半导体热敏电阻，R1、R2为定值电阻。下列说法正确的是( )
A．交流电压u的表达式（V）
B．V1的示数为V，V2的示数为V
C．Rt处温度升高时， V1示不数不变，V2和A的示数均变大，Rt的功率减小
D．Rt处温度升高时，电压表V2示数变化量ΔU2和电流表A示数变化量ΔI的比值不变
7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R=22Ω，各电表均为理想电表。变压器输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．该输入的交流电电压的瞬时值为
B．该变压器为降压变压器，电压表的示数为22V，电流表的示数是1A
C．电阻R消耗的电功率是22W
D．若电阻R增大时，电流表的示数将增大
8．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，副线圈接有规格为“3V 3W”的灯泡和电阻箱R。当输入电压U为10V时，灯泡恰正常发光。则此时R的阻值为（　　）
A．17Ω B．7Ω C．3Ω D．2Ω
9．如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2= 55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　　）
A．交流电压表V的读数为64V
B．灯泡L两端电压的有效值为32V
C．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小
D．由图乙可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s
10．如图（甲）所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除滑动变阻器以外其余电阻不计．从某时刻开始单刀双掷开关掷向a端，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是
A．该交变电压瞬时值表达式为
B．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变小
C．t=2×10-2s时，电压表的读数为311V
D．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变小
11．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻，在两导轨间区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，开始时导体棒处于处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则(　　)
A．导体棒ab中产生的交变电流的周期为kv B．交流电压表的示数为
C．交流电流表的示数为 D．在t时间内力F做的功为
12．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压U1和输电线上的电阻R均保持不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（　　）
A．升压变压器的输出电压U2增大
B．降压变压器的输出电压U4减小
C．输电线上损耗的功率减小
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小
13．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，和、分别是电压表、定值电阻，且，已知两端电压按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是（ ）
A．电压瞬时值的表达式为
B．消耗的功率之比为
C．两端的电压之比为
D．电压表示数为
14．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原线圈接一正弦交变电流，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，则当该装置附近有火源而导致其所在位置温度升高时(不考虑仪器的损坏)(　　)
A．电流表示数不变
B．电压表的示数不变
C．R0的功率变小
D．变压器的输出功率减小
15．一含有理想变压器的电路如图所示，图中定值电阻、、的阻值分别为、、，为滑动变阻器，总电阻为，为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，图中滑动变阻器的滑片刚好位于的中间，此时原线圈中理想电流表的示数为，滑动变阻器的滑片向下移动达到最下端时，原线圈中电流表的示数为，该变压器原、副线圈匝数比为，则为（　　）
A．5 B．4 C．3 D．2
二、填空题（共4题）
16．上高二中理科班同学想用220V交流作为小型收录机的电源．他先制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6V的交流电源，于是他又添置了一台220V/6V的变压器，如图所示．他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗．
(1)他不知道如何接法，也没有相应的说明书．你能帮他判断正确的接法是ad端接______（填“220V”或“6V”）．
(2)这台220V/6V的理想变压器接6V的线圈匝数是300匝，则接220V的线圈匝数是_____匝
17．某发电站，发电机的输出功率为5×105kW，采用500 kV的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为___________A，输电线上损失的电压为___________V，输电线上损失的电功率为___________kW。
18．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______ ，损失电压为______ ，用户得到的功率为______ ．
19．（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是___________
A、有闭合铁芯的原副线圈
B、无铁芯的原副线圈
C、交流电源
D、直流电源
E、多用电表（交流电压档）
F、多用电表（交流电流档）
（2）用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁铁从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从___________（填“a到b”或“b到a”）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比1:n2=10:1．原线圈接电压为（V）的交流电源，副线圈接R=11Ω的电阻．电流表和电压表可视为理想电表．求：
（1）副线圈中电压表的示数U；
（2）原线圈中电流表的示数I．
21．某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω，输电线路的示意如图所示．要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，求：
（1）输电线路中的电流为I和输送电压U2；
（2）所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。
22．如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝30 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联96只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：
(1)指示灯上的电压；
(2)发电机的输出功率．
23．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为，输出电压为，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用高压输电，最后用户得到“”的电能，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；
（2）输电线路导线电阻；
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．A
4．A
5．C
6．D
7．C
8．D
9．D
10．D
11．D
12．B
13．B
14．B
15．A
16． 6； 11000
17． 1000（1×103） 20000（2×104） 2×104
18． 500W; 100V; 99500W;
19． ACE b到a
20．（1）22V（2）0.2A
21．（1）25A；4000V（2）1:16；190:11
22．（1）6V （2）30W
23．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页