2024高考物理一轮复习核心素养测评三十二变压器电能的输送含解析鲁科版.docVIP

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变压器电能的输送

(45分钟100分)

一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1～6题为单选题,7～9题为多选题)

1.(2024·广州模拟)如图,志向变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦沟通电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列说法正确的是 ()

A.S断开时,图中电压U1∶U2=2∶1

B.S断开时,R1消耗的电功率等于R2的2倍

C.S闭合后,R1、R3、R4消耗的电功率相同

D.S闭合后,R1两端电压比S闭合前的更小

【解析】选C。当开关S断开时,原线圈的输入电压与R1的和等于U1,则U1U2=U入+UR1U221,故A错误;开关S断开时,设原、副线圈中电流分别为I1和I2,则I1∶I2=n2∶n1=1∶2。由P=I2R可得:P1P2=I12R1I22R2=14,故B错误;闭合S后,R3与R4并联后与R2串联,设原、副线圈中电流分别为I1′和I2′则:I1′∶I2′=n2∶n1=1∶2。由于四个电阻的电阻值相等,所以流过R3与R4的电流是相等的,都等于12I2′,即:I3=I4=12I2′=I1′,由P=I2R可得P1′=P3′=P4′,故C正确;闭合S后,由于R3与R4并联,并联电路部分的电阻值小于R

2.如图所示,灯泡L1接在变压器初级电路中,灯泡L2、L3、L4接在变压器次级电路中。变压器为志向变压器,交变电流电源电压为U,L1、L2、L3、L4都是额定电压为U0的同种型号灯泡,若四个灯泡都能正常发光,则 ()

A.n1n2=31,U=4U0 B.n

C.n1n2=13,U=3U0 D.n

【解析】选A。设灯泡的额定电流为I,则原线圈电流I1=I,副线圈电流I2=3I

依据电流与匝数成反比,有n1n2=I2

因为灯泡正常发光,副线圈两端的电压U2=U0

依据电压与匝数成正比,有U1U2=

解得:U1=3U2=3U0

交变电流电源电压U=U0+U1=4U0,故A正确,B、C、D错误。

3.志向变压器与电阻R及沟通电流表A、电压表V按图示方式连接,已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=11Ω,原线圈两端输入电压U随时间变更的图象如图所示,下列说法中正确的是 ()

A.V表的读数为220V

B.通过R的电流为2

C.A表的读数为2

D.变压器的输入功率为40W

【解析】选B。由原线圈两端输入电压U随时间变更的图象可知,U1=220V,T=

0.02s,依据原副线圈的电压比等于匝数之比,可知U2=110U1=22V,所以电压表的示数为22V,故A错误;依据欧姆定律得:I2=U2R=2A,故B正确,依据原副线圈的电流与匝数成反比,则I1=n2n1I2=110×2A=0.2A,故A表的读数为0.2A,故C错误;副线圈功率P2=I2U

4.(2024·顺义区模拟)如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕转轴OO′匀速转动,轴OO′垂直于磁感线且位于线圈平面内,在线圈外接一含有志向变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2,保持线圈以恒定角速度ω转动,下列推断正确的是

()

A.沟通电压表V1的示数等于NBωL2

B.变压器的输入功率与输出功率之比为n1∶n2

C.沟通电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值

D.在图示位置时线圈中磁通量为零,感应电动势最小

【解析】选C。沟通电压的最大值等于NBωL2,电压表V1示数为有效值NBωL22,A错误;志向变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1,故B错误;沟通电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值,选项C正确;在图示位置时线圈平面与磁场方向平行,线圈中磁通量为零,感应电动势最大,

5.一志向变压器原、副线圈的匝数比为100∶1,原线圈输入电压的变更规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头。则下列说法正确的是 ()

A.副线圈输出电压的频率为50Hz

B.副线圈输出电压的有效值为3.1V

C.P向左移动时,原、副线圈的电流比减小

D.P向左移动时,变压器的输出功率增加

【解析】选A。周期T=2×10-2s,频率f=50Hz,A正确;原线圈输入电压的有效值为3102V=220V,所以,副线圈输出电压的有效值为220100V=2.2V,B错误;依据U1I1=U2I2,所以I1I2=U2U1=n2n1不变,C错误;变压器的输出功率P

6.(2024·莆田模拟)如图,志向变压器T的原线圈接在电压为U的沟通电源两端,P为滑动变阻器的滑片,RT为热敏电阻,其阻值随温度上升而变小。则

()

A.P向左滑动时,变压器的输出电压变大