高考物理一輪復習題及答案解析-遠距離輸電

選擇題專練卷(八)交變電流變壓器遠距離輸電

一、單項選擇題

1.某交流電源電動勢與時間呈正弦函數關系，如圖所示，己知該電源輸出功率為200

kW,現用5000V的高壓輸電，輸電線總電阻為25C,用戶端利用匝數比為20：1的變壓

器降壓，則下列說法中正確的是()

U/V

22Z\A

2

WW，X10；s

-220VT…22

圖1

A.該交變電流電動勢的有效值為220XRV

B.輸電線中的電流為2(X)A

C.用戶端的交變電流頻率為2Hz

D.用戶端的電壓為200V

2.如圖2所示，一理想變壓器原、副線圈匝數比如:〃2=11:5。原線圈與正弦交變電

源連接，輸入電壓u=22(Nnsin(100R)V。副線圈接入電阻的限值R=100Q。貝U()

O

寸卜。林￡

A.通過電阻的電流是22A

B.交流電的頻率是100Hz

C.與電阻并聯的電壓表的示數是100V

D.變壓器的輸入功率是484W

3.某興趣小組用實驗室的手搖發電機和理想變壓器給一個燈泡供電，電路如圖3所示,

當線圈以較大的轉速〃勻速轉動時，電壓表示數是S，領定電壓為S的燈泡正常發光，燈

泡正常發光時電功率為P，手搖發電機的線圈電阻是八則有()

圖3

p

A.電流表的示數是存

B.變壓器的原副線圈的匝數比是S:5

C.變壓器輸入電壓的瞬時值〃=Ssin2兀〃1

D.手搖發電機的線圈中產生的電動勢最大值是

4.如圖4所示，理想變壓器原線圈兩端接正弦交變電壓U,U=220?sinm（V）,

原、副線圈的匝數比*：?2=10：1,電壓表接在副線圈c、d兩端，輸電線的等效電阻為R,

原來開關S是斷開的。則當S閉合一段時間后（）

圖4

A.電壓表示數不變，示數為22V

B.電壓表示數不變，示數為22MV

C.燈泡L兩端的電壓將變大

D.電流表示數一定為0

5.如圖5所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中Ri、R2、R3和

用均為固定電阻。開關S是閉合的，5和V?為理想電壓表，讀數分別為S和5;A,>A2

和A3為理想電流表，讀數分別為人、上和S數值不變，現斷開S,下列推斷中正確的

是（）

圖5

A.S變小、人變大

B.S不變、一變小

C.6變小、上變小

D.八變大、/2變大

6.如圖6所示，丁為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線。力和〃的電阻不可忽略,

其余輸電線電阻可不計，則當開關S閉合時（）

圖6

A.交流電壓表V3的示數變小

B.交流電壓表V2和V3的示數一定都變小

C.交流電流表Ai、A?和Aa的示數一定都變大

D.只有Ai的示數變大

7.在圖7甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規律如圖乙所

示。已知變壓器原、副線圈的匝數比川：〃2=10：1，串聯在原線圈電路中電流表Ai的示數

為1A,下列說法正確的是（）

甲乙

圖7

A.變壓器輸出端交流電的頻率為5Hz

B.電流表A2的示數為0.1A

C.電壓表V的示數為22MV

D.變壓器的輸出功率為220W

8.如圖8所示，理想變壓器原線圈的匝數川=1000匝,副線圈的匝數“2=100匝,Ro、

凡、&均為定值電阻，原線圈接入“=220&sin（100R）V的交流電，開關S處于斷開狀態,

則（）

A.電壓表示數為22V

B.閉合開關S,電壓表示數將變大

C.閉合開關S,電流表示數將變小

D.閉合開關S,變壓器的輸出功率將變大

二、多項選擇題

9.一個理想變壓器的線圈繞向如圖9甲所示。原線圈輸入電流的L/圖像如圖乙所示,

第1s內電流方向在圖甲中已標出，則（）

甲

圖9

A.燈泡中的電流變化周期為2s

B.輸入電流的有效值小于乎A

C.前2s內燈泡中電流方向從8到。

D.前2s內鐵芯中磁通量的變化率恒定

10.如圖10甲所示為一臺小型發電機構造的示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢

隨時間變化的正弦規律圖像如圖乙所示。發電機線圈內電阻為L0C,外接燈泡的電阻為9.0

則（）

A.在，=0.01s的時刻，穿過線圈磁通量為最大

B.瞬時電動勢的表達式為e=66sin50m（V）

C.電壓表的示數為6V

D.通過燈泡的電流為0.6A

0KR

圖11

11.如圖II所示，理想變壓器副線圈通過導線接兩個相同的燈泡L和L2。導線的等效

電阻為上現將開關S閉合，若變壓器原線圈兩端的交流電壓保持不變，則下列說法中正確

的是（）

A.電阻R兩端的電壓變大

B.通過燈泡L的電流增大

C.原線圈中的電流減小

D.變壓器的輸入功率變大

12.如圖12所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個燈泡L、L?和L3,輸電

線的等效電阻為上原線圖接有一個理想的電流表，開始時，開關S接通，當S斷開時，以

下說法中正確的是（）

?Ui

圖12

A.原線圈兩端P、。間的輸入電壓減小

B.原線圈中電流表示數減小

C.等效電阻R上消耗的功率變大

D.燈泡Li和L2變亮

13.如圖13所示，一理想變壓器原線圈匝數力=1100匝，副線圈匝數〃2=220底，交

流電源的電壓“=22(柩in100MV),電阻R=44Q,電壓表、電流表均為理想電表，則()

A.交流電的頻率為50Hz

B.電流表Ai的示數為0.2A

C.電流表A?的示數為6A

D.電壓表的示數為44V

14.如圖14所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為1：10,接線柱心〃接在電壓為

“=22小sin(100初V的正弦交流電源上，4為定值電阻，其阻值為1()()。，&為用半導體熱

敏材料制成的傳感器。下列說法中正確的是()

A.，=焉s時，。、〃兩點間電壓的瞬時值為11V

B?尸焉s時，電E表的讀數為220V

C.當/?2的溫度升高對，電壓表示數不變，電流表示數變大

D.在1分鐘內電阻％上產生的熱量為55000J

答案

1.選D由題圖可知，交流電的周期丁=2乂10-2s,故頻率7=*=50Hz,變壓器不改

變交流電的頻率，所以C錯誤；由圖像可知交流電的最大值為220&V,因此其有效值為

22(^v=220V,故A錯誤；由題意可知，輸電線中也流/=、=2霽%)A=40A,故B

72uDuuu

錯誤；因揄電線總電阻是25Q,輸電線電阻損失電壓為U&=/R=40X25V=1000V,由U

w=(5000-1000)X^jV=200V,故D正確。

2.選C由原副線圈電壓跟匝數成正比可知副線匿的電壓有效值為10()V,故與電阻

并聯的電壓表的示數是1()0V,C正確；通過電,阻的電流為1A,A錯誤；交流電的頻率/

=*=?=50Hz,B錯誤；由尸=[72/R可得副線圖電阻消耗的功率為100W,故變壓器的輸

入功率是100W,D錯誤.

3.選A理想變壓器原副線圈的功率相等，由P=U/知電流表的示數即流過原線圈的

p

電流為萬，A正確；變壓器原副線圖的匝數比等于電壓比，即〃I：〃2=UI：S,B錯誤：由

交流電,瞬時值表達式〃=UmSinMt可知變壓器輸入電壓的瞬時值為u=y[2U\S\n2M/,C錯誤；

由于手搖發電機的線圖有內阻，故產生的電動勢的最大值大于讓J,D錯誤。

4.選AS閉合前后，由于原副線圈匝數比不變，電壓表測的是副線圉的電壓，故電

壓表的示數(有效值)不變,仍為22V、選項A正確B錯誤：S閉合后,由于通的是交變電

流，故電容器持續充放電：電流表示數不為()，選項D錯誤；電容器通交流，故流過燈泡的

電流減小，燈泡兩端電壓減小，選項C錯誤。

5.選C理想變壓器的電壓與匝數成正比，由于理想變壓器原線圈接的電壓不變，則

副線圖電壓不變，所以V?的示數3不變，當S斷開之后，并聯電1路的電阻變大，副線圈的

電阻也就變大，由于副線圈電壓不變，所以副線圈的總電流減小，即上變小，由于電流與

匝數成反比，當副線圈的電流減小時，原線圖的電流也要減小，所以/,變小，由于副線圖

的總電流減小，Ri的電壓減小，并聯電路的電壓就會增大，所以用的電流〃就會增大，所

以C正確，故選C。

6.選A由原副線圖的電壓跟線圖匝數成正比可知副線囤兩端的電壓不變，即V?的示

數不變。開關S閉合時，副線圖電路的總電阻減小，流過副線圈的總電流增大，即電流表

A2的示數增大，由原副線圖的電流跟線圈匝數成反比可知原線圈兩端的包流增大，即A1的

示數變大。由于輸電線時的電阻不可以忽略，所以A3所在支路兩端的電壓減小，Z、V3

的示數減小，所以只有選項A正確。

7.選D由圖乙可知，交流電的周期為0.02s,由片11可知其頻率為50Hz,A錯誤；

原副線圖的電流跟線圖匝數成反比，故電流表A2的示數為I0A,B錯誤；由圖乙可知交流

電的最大值是22即V,故其有效值為220V,即電壓表V的示數為220V,C錯誤：由尸

=U/可知變壓器的輸出功率為220W,D正確。

8.選D由卷=源可知副線圖兩端電壓的有效值為22V,開關S斷開時，電壓表測的

是凡兩端的電壓，故電壓表示數一定小于22V,A錯誤；閉合開關S后，副線圈總電阻減

小，總電流增大，Ro分得的電壓增大，加在副線圈兩端的電壓不變，故電壓表示數減小，

由夕=這可知原線圈中的電流增大，由P=W可知原線圈的輸出功率增大，選項B、C錯誤

?2

D正確。

9.選BD燈泡中的電流變化周期為4s,揄入電流的有效值小于乎A,選項A錯誤，

B正確；由楞次定律可判斷出，前2s內燈泡中電流方向從a到力，前2s內鐵芯中磁通量的

變化率恒定，選項C錯誤，D正確。

10.選AD在/=0.01s的時刻，電動勢為0,則線圖位置為中性面，穿過線圖的磁通

量最大，故A正確；電動勢的最大值為后尸66V,周期為0.02s,則瞬時電動勢的表達

式為e=E?sin序，(V),即6=&揚皿100項(V),故B錯誤；電壓表的示數為外電阻的電壓：

方冬=6乂2V=5.4V,故C錯誤：通過燈泡的電流為/=三一=0.6人，故D正確。

11.選AD開關S閉合后，副線圖的電阻減小，電流變大，R的電阻沒有變，電流增

大，所以R兩端的電壓增大，故A正確；副線圈電壓由原線圖的電壓和匝數比決定，而原

線圉電壓和匝數比都沒有變，所以副線圖輸出電壓不變，故燈泡Li兩端的電壓減小，通過

燈泡L的電流減小，B錯誤；原副線圈的電流跟匝數成反比，副線圈電流增大，原副線圈

匝數比沒有變，所以原線圖電流增大，C錯誤；副線圖的電壓不變，電流增大，則輸出功率

增大，故變壓器的輸入功率變大，故D正確。

12.選BD原線圖兩端。、Q間的輸入電壓由交流電源決定，故不變，A錯誤；當S

斷開后，副線圖上的總電阻增大，由于原副線圖的匝數匕不變，副線圖的揄入電壓不變，所

以流過副線圈的電流減小，則流過原線圖的電流變小，電流表的示數減小，B正確；流過副

線圈的電流減小，輸電線上電壓損失減小，電阻R上的功率變小，燈泡L］和Lz兩端電壓增

大，功率增大，燈泡Li和L2變亮，C錯誤D正確。

13.選ABD交流電的頻率/=^=*^=50Hz,故A正確；電阻R的電流為曾=魯

A=1A,根據原副線圖的電流與匝數成反比，可以求得原線圈的電流為0.2