第3章 第6单元变压器、电能的输送-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

金将电阳R,和《：按图甲所示核在理想变压器上，变国 第6单元 变压器 电能的输送 图原线渴按在电压为U的交德电源上，R,和R,的电 功带之比为2：1。若其他条件不变，只将R,和：改 (时间，45合钟4分：100分) 成用乙所示的接法，喇R,和R,的电功率之比为1： 8。期图乙中两个明线阁的源数之比：·：为 一、选择题（其10小愿，培小题5分.其0分） 第B题闭 A.14￥ 1:4 1,关于理想变压器，下列说达正确的是 已1t8 A,罪想变压器可以虞变交夜电的顿率 0116 .理想变压器可以改变输送电功率的大小 工，〔多毒)冬季，我同南方一些地区会出观低画连澜天气。这时，高压棉电导规会站上重重的冰凌， C,理想变压著翻线周空载相当于电阻为零 为消除这悲冰夜工醒上常食利用电藏的热效皮解决，已知正管供电时，高压物电导线上的给电 D输送韵电能经理想变乐谷先化为威场能：再转化为电崔 电压为广轴电电流为1，输电导线上的圆耗动的为P,若箭电功率和输电导线电阻木变，除冰时。 2.发电规的路端电压为U,经电张为，的懒电线向好处的用户世电。爱电机的愉唐功率为P,刚() 君废输电中线上的指花功率为1P,则除冰时 人响电线上的电德为号 收用户得别的电瓜为号 A输电电花为41 孔输电电氮为16钉 心信电线上的功华到失为码 八.喻电线上的功术利失为 仁输电电压为之 D缩电电压为 深.〔多法)如图所示，打泡1被在变压器原线图电路中，打泡L,L接在变压T8 3,如周甲所示，白锅变压器（可餐为理里堂压器）的劫头 :C何接一个安德电压表和一个定值电用R,岩销头 落测线周电路中。变压器为理想变压器，交潮电压为U,4,14,L是频定 A,B可接图乙所示的正弦式交筑电压，周( 电乐为可，的同静型号的灯泡，若三个灯盗常能正常发光，则 A.一1×10时，电压表的读数为零 C.U-3 第名题图 B通过定值电阳R的电流，1s内方向改变0次 ,7 N:I D.U-2 ,滑动触头P逆时针转动时，A,B间的输入功率 第3题周 见〔多达)某静电吹风机的内部电路围如国断示，C,d为四个 风有 大 州定触点。旅0点特动的帛形金城触片P,可时时接触再个触 D.滑动触头P顺时针转动时，定雀电阻R端的电压地大 点，触片P处于不司拉置时，电吹属机可处于停根，欧冷风和 4.如图衡后，一理想变压罩凰线面接在4一已.（十学）的交该电 欢热风三种工作状老。，和4：分别是理想度压器原，弱线圆 源上，副线周联三个阳值相同的电烈只，不计电表内阻影响。闭合 的数，该电吹凤机的各项参数如表所示，下列说法正确的是 开美5后 第0题图 A,电德表A,的示数减小 且.电压表V,的示数减小 第4思图 取净风对械人功率 0国 C.电压表V,的示数不变 套裤风时编人功率 10W )电宽表A的示数不变 小风鼻额老电国 46V 5,如月所示为相形电度表.按下下柄时，它的帽口可以分开，把被测的酒电 导线成入后，松开干柄，量口团合。导线中的交变电填在帽口中产生交变 主常工作时小埃扇输齿功率 40要 后场，电流表与袭在描口上的线测相连，可以闻接得知异线中的电源，下 输人交衡电用 海 列关于钳形电夜表的说法正确的是 A.射彩电成表相当于一个降压变压器 A,发压器原，则线周的总数比m,-1:2 品，使用对需爱所开电路算调形电流表申联在电特中 B触片严民时援触6、：两个触点时电欧风机欧热风 C,如果钳口没有闭合繁湘，期电减的测量值会偏不 第5题围 C小（响的内阻为8 D如果缓电导贤在钳口上多饶几道，属酣形电流表的读数会变小 .电政风机欧热风时电梅过上的电流为2A 65 66 1Q,〔多4)某小发电姑通过丹瓜变压器向0k远处的月户 13.(1!分)如图甲所不。一圆定约加居异体餐画水平放置，里想变压荐明线圈丙端援一只小灯泡，螺， 俱电，在用户端用降压变压馨将高压电变为20V供用户 M线圈的压数比，：：=1：，在线周所在空同存在着与线园平而币直的均匀分布的赋场。已 使用（设两个变压器均为理思变压器），撞电示意因如图所 第10避图 知静体线周的原数#=100，电闭F=1口，所偶规的矩形面和5=0，Q4:m,小打泡的电阳R为 京。已知输电线的电阻率为一1.25×100·m.横截面 15卫，藏场酸送皮强度的变化幸随时闻按图乙所示的正德观律变化。不计灯欲电阻随基度的变 积为15×0■，发电规的输图功率为0kW,输出电压为50V,着线路划耗的功率为输出功 化，灯泡正葡发光.取=飞，，求： 率的兴，制下列说法正确的是 A,发电机是将其他形式的能转北为电能的设备，发电螺理是法拉第电磁感应定排 且输电线上的电该为10A 1471103 化”也 第13题国 几升抵变压器的输出电压等于降压变压墨的输入电压 (1)小灯泡的电功率， 二.非选择置（共4小题，共50分） (2)0mn的时闻内，导体线国上产生的均绿， 11.(10分)在探宽变压器线周两漏的电压与厘数的关系的实验中，某同学利用了如 图所示的可拆变国器，周中各核线住其立数子表示倍率为”×1阳”匝 〔1)下列说法正确的是 A.用可拆麦乐器，能方便地选取不同短数的线测 B,湖量原，则线园的电压时，可用直流电抵表 第11邀国 ,当原线周接0.8接线柱，刚线周接。，4孩线柱时.叫线周的电压大干身线周的 电压 [).为便干探究，可先保持摩线周压数和电压不变，文变别线期的领致，研究其对线面电压的影响 4,(16分)发电机的输出电属为220V,榆出功*为 (2)实验过程中，该同学折到义瓜器发出“嘴璃”的低偶声，引起该凭象的原因可能是 C. 44kW,输电异线的总电阻为02口，用柯，.次城线周 A,原线图的罐人电压过低 其变压器上的两个风定螺淀授有拧紧 :数之比为1：10的升压变压器升压.经输电线后，发地机 用 心、小灯直与成座之同接触不良 再用初、次馒线周恒数之比为10：1的降压变压器降 (多)衡头常礼到的变压墨是降压变压器，假设它具有一个痕线陶和—个线网，则 (选增 刀所好开群 降压实超 压供给用户（设两个变压器均为理思变压器）。限据 “原线周”或丽线周”)成使用较程的中线 第14题图 给出的金过程的处路示意图，求： 12.(10分)在耳更离输电时，警考虑尽量减少输电线上的功率损失，有一个小丽发电站，发电机输出 (1)喻电号线上的电流1： 的电功率为P一阳kW,肖使用U一手kV的电压输电时，测得安桑在输电线起点和箕点处韵周 ()情送过程中相失的电属)： 只电度表一证货示数相差48D0kW·h。 3)用户得到的电压U: 〔)求增电线上的电境1.输电线的总电目r和输电线上制失的电压。： (4)用户得到的功率严，+ 〔2)若翻息到头功单控制为输送功率的1.8%，义不改变籍电线，撺么发电站成2用多高的电压向 5)若不经过变压面直接送到用户，用户得列的电压和功率， 外输电学输电线上国失的电压是多少？ 67 68解析：(1)bc,ad边的运动速度u= 4,A解析：开关S闭合后，副线圈电路的总电阻减小，由 2 于变压器的匝数比和输入电压不变，所以输出电压不 感应电动势的最大值为Em=2NB·2Lv=2NBL2仙。 变，电压表V,的示数不变，但因副线国电路的总电阻 (2)感应电动势随时间变化的图像如图所示。 减小，副线圈电路的总电流增大，可知原线园电路的电 流增大，电流表A的示数增大，B,D错误：由于副线圈 13万 电路的总电流增大，串联在副线圈电路中的电阻R两 -E. 端的电压增大，副线圈电路中并联部分的电压减小，电 压表V2的示数减小，可得电流表A2的示数减小，A正 第14题答图 确，C错误。 Em (3)电流1m=(,+R)' 5.C解析：由题意可知，钳形电流表相当于一个升压变 bc边所受安培力F=2 NBIL, 压器，故A错误：使用时不需要断开电路，只需将通电 解得F=4N2BL3u 导线放入钳形电流表的钳口即可，故B错误：如果钳口 R+r 没有闭合紧密，则会有“漏磁”，线圈中产生的感应电动 (④)一个周期内，电阻R中有电流的时间'=T 9 势减小，感应电流减小，电流的测量值也会偏小，故C正 R上消耗的电能W=Im2Rt', 确：根据号一兴如果通电号线在错口上多绕儿溪，即 根据有效值的定义得W=产RT, 州1变大，而I1,2不变，则钳形电流表的读数【2将变 联立整得1含0 大，故D错误。 第6单元变压器电能的输送 6.A解析：按题图甲所示的接法，R1和R2的电功率之 L,D解析：理想变压器不能改变交流电的频率，A错误： 比为2·1，R1和R2串联，则通过R1和R2的电流相 理想变压器的输出功率等于输入功率，B错误：理想变 等，限指会-股-是可有风风21：能规国之 压器副线圈空载相当于电阻无穷大，C错误：理想变压 器的变压原理是电磁感应，输送的电能经理想变压器先 所示的接法，R1和R2的电功率之比为1：8，又根据 转化为磁场能，再转化为电能，D正确。 U,2 2。D解桥：根据P-U☑得，输电线上的电流1=号A错 P之-二名可得U,U2·2,则题图乙中两个 R2 误：输电线上损夫的电压为W=1=日，用户得到的 副线圈的匝数之比n1：2=U1:U2=1:2,故A正 电压为U=U-△=U-号，B错误：输电我上的功率 确，B、C,D错误。 7.AC解析：设输电导线的电阻为r,则输电导线的损耗功 损失为△P=Pr-Pr,C错误，D正确。 率为P=P,输电导线电阻不变，输电导线上的损耗功率 3.C解析：电压表的读数为有效值，1=1×10一2s时，读 变为16P,所以除冰时输电电流变为41，A正确，B错误：设 数不为零，A错误：交变电流的周期为0.02s,频率为 输电功率为P,输电功率不变，根据P=UI,可知当输电 50Hz,一个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方 电流变为41时，输电电压变为U,C正确，D错误。 向改变100次，B错误：滑动触头P逆时针转动时，B、C 8.AC解析：L1、L2、L3为同种型号的灯泡，都能正常发 何线图匝数增加，由理想变压器的变压规律可知，输出 电压增大，输出功率增大，A、B间的输入功率也增大，C =2 结合电路图，2了 21 正确；滑动触头P顺时针转动时，B、C间线圈的臣数减 光 →U=300, 少，由理想变压器的变压规律可知，输出电压减小，定值 12=21 U-Uom Un2 电阻R两端的电压减小，D错误。 则A、C正确。 29 9.AD解析：小风扇额定电压为40V,输入交流电压为 12.答案：(1)100A2022000V(2)25kV400V 2mV,是-号-号A正确：由宽图可知，微片P同 解析：(1)输电线上损失的功率 时接触b、c两个触点时电吹风机吹冷风，B错误：小风 W挺=4800kw=200kW, P教= 24 扇的发热功率P=P海一P出=50W-40W=10W,电 P 输电线上的电流I=七=100A, 流1亡-碧A=号A,曲P=P,可得，=6.4n, -P=50 由输电线上损失的功率P:=r, C错误；吹热风时电热丝消耗的功率P=P然一P海= 得输电线的总电阻r=202, 490w-50w=440W,测电卷丝上的电流1=入 P' 输电线上损失的电压U额=Ir=2000V。 (2)由题意知损失功率Pa'=P×1.6%=8kW, 20A=2A,D正确。 440 由P'=2r得输电线上的电流'=20A, 10,AB解析：发电机是通过电磁感应将其他形式的能转 因此输送电压U-号-25kw, 化为电能的设备，其原理为法拉第电磁感应定律，故 输电线上损失的电压U指'=I了r=400V。 A正确：由电阻定律可知，R=P5=1L.25×10× 13.答案：(1)15W(2)15000J 1.5X10n=100,由功率公式可得5%P=1PR,解 60×2×103 解析：(1)设导体线圈中的电动势为，由法拉第电磁 得I=10A,故B正确：由功率公式P=U1可得，升压 感应定律得。一 变压器的输出电压U,=20,000V=2000V,则"- 结合题图乙并代入数据，解得e=8√2sin200t(V), 10 n 导体线圈中电动势的有效值为E=8V; 2000=8,降压变压器输入电压U,=U2-1R=(2000 250 设流过小灯泡的电流为1，流过导体线图的电流为'， -10x10)v-190v.为2-先-1 原线圈的电压为U', ≈8.6，故 1 由理想变压器的电流关系得= ”,故C、D错误。 n 11.答案：(1)AD(2)B(3)副线圈 由理想变压器的电压关系得”- "n2 IR' 解析：(1)探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 在原线圈回路中，由闭合电路欧姆定律得E=r十U', 时，需要改变线图匝数，因此需要用可拆变压器进行研 小灯泡的电功率为P=PR, 究，实验采用控制变量法，A、D正确：变压器采用交流 联立解得T-5A,P=15W. 电，测量原、副线圈的电压时需要用交流电压表，B错 (2)10min的时间内，导体线圈上产生的热量Q=Irt, 误；原线图的匝数为800，副线圈的臣数为400，根据 代入数据解得Q=15000J。 原，副线圈的电压之比等于匝数之比，可知副线图的电 14.答案：(1)20A(2)4V(3)219.6V(4)4.392× 压小于原线图的电压，C错误。 10W(5)180V3.6×10w (2)听到变压器发出“嘴嘴”的低鸣声，可能是变压器上 解析：(1)U1=220V, 的两个固定螺丝设有拧餐。原线图的输入电压过低或 由理想变压器电压关系-品得U,=220V. 2U2 者小灯泡与底座之间接触不良，不会引起变压器发出 “嘴嘴”的低鸣声，A、C错误，B正确。 P2_P1=20A 则输电导线上的电流为1一心：一 (3)只有一个原线图和一个副线圈的变压器，原、副线 (2)输送过程中损耗的电压△U=IR=4V。 圈的电流与匝数成反比，街头常见到的变压器是降压 (3)U3=U2-△U=2196V, 变压器，可知副线圈的匝数比原线圈的臣数少，副线圈 的电流较大，应该使用较粗的导线。 培0得4=1.6v 30 (4)P1=P3=U31=4.392×104W。 5.D解析：若仅减小w,线圈产生的感应电动势减小，小 P (5)11=0 =200A, 灯泡的亮度减小，A错误：1时刻线圈中产生的感应电 用户得到的电压为 动势大小为E,则1时刻线圈中磁通量的变化率△ △ U=U1-11R=220V-200×0.2V=180V, 用户得到的功率为 _E,B错误：电路中电流的最大值Im一RK,小灯 P=P1-112R=44000W-200×200×0.2W=3.6× √2Em 101W. 泡的数定电流1号F),C餐误：小灯意的 Em2RL 章末检测卷（三） 定功率P=PRL= (R+RL)D正确。 1.C解析：方向不变、大小随时间变化的电流是直流电， 6.C 解析：线圈中产生的感应电动势的最大值Em= A错误；只有正弦式交流电的峰值是其有效值的√2倍， nBSw=402V,有效值E 其他交变电流不一定是这个比值，B错误：远距离输电， E=40V,A错误：由于 输送电流大小一定时，根据P烟=R线可知，通过减小 Em=nBSw=40√2V,根据闭合电路欧姆定律可知，回 输电线的电阻可以降低输电损耗，C正确：理想变压器 的工作原理是互感现象，可以改变电压，电流，但是不能 意中电花的聚大值有1。一，-02A=2巨A, 20 改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的 B错误根据电流的热效位有是，·号=户(R十)T 频率相等，比值为1：1，D错误。 2.B解析：线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交 得I=√2A,灯泡的颜定功率P=R=36W,D错误； 流电，则电动势的有效值为号EA错误：由公式En 灯泡的额定电压U=IR=18√2V,C正确。 7.B解析：由题意可知，两种情况下变压器的输入功率 BS,心一票，可求出装道量的最大值中。=BS-E 2x 均为2P。设灯泡LLa两端的电压为U,流过的电流 B正确；磁通量变化率的最大值即感应电动势的最大 为1，电阻为R,则有P-发-FR。根据电压与臣数成 值，密-B,C维民：经过工的时同，道过线墨的电 正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U,根据 流的方向改变2次，D错误。 输入功率和输出功率相等可知，变压器的输入电流为 3.B解析：变压器只改变交流电的电压，不改变交流电 号1.所以题图甲中L的功率为R==9P,两 R 的频率，电流表G中通过的仍是交变电流，A错误：根 帮交正蒂限，副我蛋电流与恒数成反比有宁一票，国此 图乙中的功率为R=(号R=音P,故B正确， 8.C解析：变压器只改变电压，不会改变交流电的频率， 4-票=10×0.05A=50AB正确：若导线中道 因此通过升压变压器的电流频率与通过降压变压器的 过的是10A矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变 电流频率相同，A错误：发电厂输出电压的有效值为 时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；根据 220V,用户得到的电压也是220V,但电能输送的过程 法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的 中，有能量的损失，导致升压变压器的输出功率大于降 频率，不影响测量值的准确性，D错误。 压变压器的输入功率，根据P=UI可知U2>U3,因此 4.B解析：设每只灯泡的颜定电流为16，因并联在副线圈 两端的三只灯泡正常发光，所以副线圈中的电流12= <”,B、D错误：由题图乙可知交流电的周期为 n2 ns 由上-得，原线圈的电流-12=1。，怡为灯泡 31。,由12m 1 0.02则角装度w-牙=10xrds,图此题国乙中电 L的额定电流，因此灯泡L也能正常发光，故B正确。 压的瞬时值表达式为u=220√2sin100πt(V),C正确。 31