(六)变压器、电能的输送-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（J）

高二周测卷 ·物理·」选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（六） 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 1 单项选择题 8 变压器的原理 易 0.80 理想变压器的电压、电流，功率 单项选择题 中 0.75 变化 3 单项选择题 8 原，副线圈电压与匝数的关系 中 0.75 远距离输电中电能损耗的影响 4 单项选择题 8 因素 易 0.80 5 单项选择题 8 变压器的实际应用 中 0.70 6 单项选择题 8 变压器与“-t图像结合 中 0.65 单项选择题 8 多个副线圈问题 中 0.60 单项选择题 8 自耦变压器 难 0.55 9 非选择题 原线圈带负载问题 中 0.75 10 非选择题 12 交流电源与变压器结合 中 0.60 11 非选择题 16 远距离输电的相关计算 难 0.55 者答案及解析 一、单项选择题 1.C【解析】金属棒MN沿导轨向左匀速切割磁感线 有效值为20V.则电流表的示数1，=已-器Y 运动时，在金属棒MN中产生恒定不变的感应电流， 0.4A,C项错误：根据变压器规律可知，变压器原，副 则根据变压器的原理可知，副线圈无感应电流，即电 线周的5复比兴品-鄂Y-平D项结误。 流表A的示数为0，C项正确。 2.B【解析】根据原线圈电压瞬时值表达式可知，交变 3.D 【解折】电阻R消耗的功率为10W,根据P=发 电流的频率了要=25H,A项错误：根据理想变 可知，副线圈两端的电压=10V,变压器的输入电 压器的输人功率与输出功率相等可知，变压器的输入 压有效值山= 20EV=0V,根然号-品 功率P=4×22W=88W,B项正确：原线圈电压的 可知，副线周的版数-受4，一品X110质=50 ·53· ·物理·J选择性必修第二册· 参考答案及解析 匝，A项错误：接电压表的回路可看成=1匝的线 7,C【解析】闭合S后，由于理想变压器的币数及输人 圈.所以U=U:=0×10V=0.2V,B项错误：R 电压不变，因此副线圈2两端的电压不变，但由于闭 合S后，副线圈2中又接人了灯泡，则电源的输出功 两端的电压为10V,频率f一会=50H,C项错误： 率由Pm=P十P1,变为Pm'=PM十2P,即电源的 输出功率变大，A,B项错误：原线圈与副线圈的匝数 流过R的电流1，-光=吕A=1A,周期T= 比等于电压比，故1：m::=175:59:11,C项正确： 0.02s,D项正确。 若仅有副线圈1，则Pm=P,即U1=U:I2,可知 4.A【解析】根据输电过程中损失的电功率P衡= 原、副线圈中电流比等于匝数的反比，可得原线圈和 R,可知高压输电是通过减小输电电流来减小电路 副线圈1的电流之比1：1：=59175，但副线圈2的 的发热损耗，A项正确：实际输送电能时要综合考虑 存在使得1：增大，故1：1：>59175，D项错误。 各种因素，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经 8.A【解析】P不动，副线圈匝数：不变，副线圈两端 济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压，B项 的电压U:不变，Q向右移动，滑动变阻器接人电路的 错误：减小输电导线的横截面积会增大电阻，根据输 阻值变大，副线圈总电阻变大，副线圈中的电流减 电过程中损失的电功率P细一尸R可知，不利于减小 小，根据P,=P=U1可知，变压器的输入功率变 输电过程中的电能损失，C项错误：在输送电压一定 小，A项错误：Q不动，副线圈总电阻不变，将P沿逆 时，输送的电功率越大，输电线上的输送电流越大，因 时针方向移动：副线圈面数：变大，根据品-是可 此输电过程中损失的电能越大，D项错误。 知，副线圈两端的电压U:变大，电流12变大，根据 5.D【解析】由于存在漏磁现象，穿过发射线圈的磁通 P,=P,=U::可知，变压器的输入功率变大，B项正 量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发 确：P不动，副线圈匝数不变，酬线圈两端的电压 射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的磁通量变 U:不变，Q向左移动，滑动变阻器接人电路的阻值变 化率不相同，A项错误：由于存在漏磁现象，电流不再 小，电压变小，所以灯泡两端的电压变大，两灯均变 与匝数成反比，B项错误：变压器不改变交变电流的 亮，C项正确：P、Q都不动，副线圈两端的电压U,不 银率，C项错误：根据=川，，三% 变，断开开关S,副线圈总电阻变大，电流I减小，滑 动变阻器两端的电压减小，所以灯泡两端的电压变 80%△也，可得丛=80，故接收线圈的输出电压 4 U: 大，L将变亮，D项正确。 约为U:=8V,D项正确。 二、非选择题 6.D【解析】根据图乙可得原线圈输入电压的最大值 9.【解析】设变压器原、剧线圈的匝数比为k,原线圈的 U1m=5V,根据正弦式交变电流最大值和有效值的 电流为I,副线圈的电流为I:,因为是理想变用 关系可知，原线圈输人电压的有效值U,= 器，有 =为 三V=5乎V,侧电压表的示数为5 2 2 V,A项错误： 整理有I=k1 U-IR 当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，钢针 当开关断开时，有aR干R-大 (2分) 和金属板问由于尖端放电引发电火花，B项错误：当 U-Ium R= 原线圈的瞬时电压增大时，其变化率变小，根据法拉 当开关闭合时，有1mR: (2分) 第电磁感应定律可知，副线圈的瞬时电压正在减小， 又因为开关断开和闭合时连接在副线圈的负载电阻 C项错误：瞬时电压大于5000V时引发电火花，当 消耗的电功率相等，有 副线圈输出电压最大值U:=5000V,根据变压比可 (kL1画)(R2十R)=(kI1m)产R (2分) 知 m一二=1000：所以实现燃气灶点火的条件是 1 解得发=司 (2分) <1 10,【解析】(1)设每盏灯额定电流为1，根据P=U1 及1000D项正确。 (1分) ·54· 解得=↓A 河水减少的重力势能△E,=mgh (1分) 6 = 发电机输出的功率P=A5=Qh=0,5×1× 设原，副线圈中的电流分别为1山，由 △ 103×200×10×4W=4×10W (2分) (1分) 解得=受A (2)升压变压器输出端的电流1= Px5巫= R 灯泡并联有NI= 4×10"X0.05 A=40A 125 (1分) 解得N=9 (2分) P_4×10 (2)设变压器原、副线圈中的电压分别为U1,U,由 升压变压器输出端的电压U, 40 V=1× 是-兴 (2分) 10V (1分) 解得U:=198V 升压交压器的原，刷线圆的距数比会一是一动 n: 发电机产生的电动势有效值E=220V (2分) 对原线圈回路分析E有=I十U, 1 解得r=22n (2分) (3)由P:=(六)R可知，P变为原来的00则 (3)断开一盏灯，设此时原线圈中的电流为1，'，则副 U:变为原来的10倍 线圈中的电流为婴1'，那么每盏灯泡上的电流为 即U,'=1×10V (1分) 器 则升压变压器原、剧线圈的面数比分- =2000 (2分) 又灯泡电阻R=号-碧n (2分) 根据P×0=PX5%×='R (1分) 放灯泡两端电压U,-器1，R 解得1'=4A △U=I:'R=500V (1分) 哈-兴 所以降压变压器的输入电压 对原线圈回路分析E=1'r十' U=U2'-J=999500V (1分) 联立解得/一器A (2分) 降压变压器原、副线陶的质数比只受=9 11,【解析】(1)△1时间内流过的水的质量m-Qy (2分) (1分)物课·」透挥性必修第二函第1页（共4面》 衡水金海·先章驱·高二网步周测存六 物理·」选择性必修第二研 第2页「其4而) 。某幸床供电示意图如图所示，理想变压器瓜线周两猫连按有效值为30V的交礼电 源，两图线圈分别连按电机和阿个相同的蕾示灯（连接电机的副线周福称别线需1， 连接指示灯的刚线侧篇称：副线圆2)，电机两端的电压为118V,皆示灯两端的电压为 2V,S为指示灯巾的一一条支路的开关。下列说法正确 的是 A,闭合S后，副爱周2两简的电压减小 且闭合S后，电源的输出功幸减小 C,w1格1m1=17515911】 D.原线圈和调线圈1的电流之比为5917 8知图两示为一种理想自调变压器的示意图，线圈饶在+个圆环形的铁芯上，P是可移 动的靠动触头，AB间接交流电压，输出端接通了两个相同的灯泡L,和【，Q为滑 动变阻器的滑片，当开关S闭合，P处于如图所示的置时，两灯均能发光，下列说法 情误的是 A.P不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大 :Q不动，将P骨逆时针方向移动，变压器的输人功率变大 C.P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 D.P,Q都不动，斯开开关S,L,将变亮 拼圾 姓名 分数 超号 3 答案 二、非选择题（本题共3小题，共36分，请按要求完成下列各题） 9.《8分)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻：，R,和R,的阻值分别为1口 2D和6，U为正弦交流电压薄。已知当开关s断开和闭合时，连接在周线周的负 载电阻销耗的电功率相等。求该变压器原，别线图的匣数比。 物课·」落性必修第二研第3暖其4页引 衡水金车·先享照门 10,《12分》可视为理想变压器的环形变压器，原线圈按内阻为，的交道爱电机，西线圈 接了若干盏”12V22W”的相同灯泡，如图所示。变压器原，别线周的匝数比： =33:2,发电机产生的电动势e=20亚sm100xt(V》.图中理想交流电商表的示 数为1A时，灯泡均正常爱光 1)求灯泡的个数N: 《2)求发电杭内阻r行 《3)断开一鉴灯，原线周的电流将变为多少？《不考堪灯泡电引的变化，结果用分数 表示) 发电机 11,(16分)某条河流，可水流量为200m/5,落整为4m。现利用它来发电，水电站的总 效率罗=0%，发电机的输出电压为5V.水电站到用户之间要进行运距高输电， 臀地之问输电线的总电阻为125Q,允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的 5%,用户需要的电压为220V,认为所用的变据器都是理想变压器。已知水的密度 p一」×1okg/回'，重力加速度g-10m/x, (1)求发电机输出的功率： (?)求输电线路中设置的开压变压器的原剧周的臣数比， 1 (3)若要将输电线上损失的功牵降低到原素的而·在其他条特不空的情况下应将 升压变压器和摩压变压馨的原，用线周的匝数比分别调整为多少？ 商二月步周测荐大 物厘·」选桶性多榨第二卧第4页（到↓页}