(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（教科版）

高二同步周测卷/物理选择性必修第二册 (六)变压器，电能的输送 (考试时利40分钟.满分100分) 一，单项选择薑（木题共6小，每小题6分，共36分。在每小圈给出的四个选项中，只 有一项是符合毯目要求的) 1,如图所示，一理想变压器其原，那线周匝数比#'=41，原线周两端连接光滑学线： 刚线圈与电阻R组成闲合可路，金属棒N在匀强置场中沿导轨向左匀速切料题感 浅时，电流表A,的示数为12mA,电流表均为理想电流表：用电流表入的示数为 A.48 mA B.3 mA C.O D,与电阻R的伯有美 2.如图所示，将理思变压器原线漏接在电压阙时慎整=2的2m0(V)的交流电源 上，在湖线圈两端并联接入4个规格均为“11V2W“的灯泡，灯泡均正常发光 电流表为理想交流电流表，下列说法正确的是 A.交变电德的顿率为50Hz B.变压器的输人功卓为88W C.电瓷表的示数为0.1A D变压器原，周线圈的须数比为20,2：1 3.如图所示，理想变压器原线图的更数：为100匝，周线圈的匝数为：（未知），原线 测肖端的电压随时间变化的关系式为M-220,20s100(V)。单线周绕过铁芯 连接理细交流电压表，将阻值为10的电阻R接在制线图两端时，南耗的功率为 IW,下列说法正确的是 A.围线周的瓯数为心匝 B.电压表的示数为0.1V C.R再清的电压为10V,频率为100H D流过R的电流为1A·周期为0,2s 物理数科版)选择性必修第二册第【页（共4页》 面水金卷·先享盈 .如用所示为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列说法正确的是 其用 数压支息溶 A.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热周耗 B.高压输电综合考虑各种因素，轴电电压越高越好 C.藏小输电导线的横线面积有利于威小输电过程中的电能国失 )在输送电压一一定时，输送的电功率越大，输电过程中枫失的电能越小 5.近年来，基干变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如周 所示。发射找线周的输人电压为2DV,师数为1100值，接收线圈的拒数为50师。在 工作状志下，穿过接收线漏的盛通量约为发射线图的8%，忽略其他凝耗，下判说法 正确的是 A.穿过发射线隔的些通量变化率与穿过接收线圈的磁 通量变化率相同 B接收线图与发射线圆中电礼之比为22：1 C,接收线圈的文变电淡相率小于爱射线测的交变电流辆卓 电 D接收线圈的棕出电压约为8V ,如丽甲所示为某潜气址点火装置的原理围，转换器将直道电压转换为如图乙所示的 正弦交流电压，并国在一理想变压器的原线国上，变压器原，副线周的压数分别为， %,电压表为理想交流电压表。当变服器用线墨电压的疑时值大于3O0V时，就金 在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是 甲 A.电压表的示数为52V 五.钢针和金属板间由于电磁感应引发电火花 C,原线图上的瞬时电压增大时，用线固的瞬时电压也在增大 D若费1网测可以实凳燃气灶点火 高二同步周测生六 物建数科版】选择性必修第二面第？页（共4页》 二多项选择题（本题共2小圆，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合圆日要求。全部选对的得8分，选对瓜不全的得4分，有远错的得0分) 7,某车味侠电示意图如图所示，理想变压器原线圈两端迷接有效植为350V的交瓷电 夏，两副线围分别连接电机和两个相同的蕾示灯（连接电机的副线圈简称剧线周【， 连接指示灯的别线周篇弥副线围2)，电机两端的电压为118V.指示灯两端的电压为 2V.S为指示灯中的一条支路的开关。下列说法正确 8V 的是 A,用合S后，国线周2两端的电压减小 B,闭合S后，电源的输出功率增大 C,4,1%tm=176159111 D.原线圆和圈线两1的电流之比为59175 A如图所示为一种用想目调变压器的示意图，登圆烧在-一个国环形的铁芯上，P是可移 动的滑动触头，AB间接交流电压U,输出端接通了两个相同的灯在【和1，Q为滑 动变阻器的滑片，当开关S闭合，P处于如离所示的位置时，两灯均能发光，下列说法 正确的是 A,P不动，将Q向右移动，变压器的输人功率变大 B.Q不动，将P沿道时针方向移动，变压招的输人功率变大 已，P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 D.P,Q都不动，斯开开关5，L,将变亮 许拟 性名 分刻 短号 答案 三、非选择题（本圈共3小题，共8分。请按要求完成下列各题） 9,(12分)发电机两端的电压为20V,给电功率为0kW,如果通过理想升压变压器 升高电压至15kV后向运处输电，在用户端用理想降压变压器把电压降为220V,要 保证用户获得20kW的功事，求： 《1)给电线的总电阻： (2)降压变展器原、刚线图的臣数比 物建（教料极》选择性必修第二债第3贞【共4页 陶水金连·先享题 10.(16分)可视为理想变压器的环形变压器，原线圈接内阳为「的交瓷发电机，聊线圈 接了若干鉴“12V22W”的相同灯泡，知图所示。变压器原。线圈的压数比m:: :=33:2,发电机产生的电动势：=22D,2n100(V),图中理想交流电瓷表的丽 数为1A时，灯泡均正常发光 (1)求灯泡的个数V (2)求发电机内凰r 〔3)断开一盏灯，原线图的电流将变为多少？（不考虑灯泡电阻的变化，结果用分数 表示) 11,(20分)某条河流，河水流量为200m/8,落卷为4m。现利用它米发电.水电站的总 效率？一M%,发电机的输出电压为50V。水电站到用户之间要进行远距离输电。 两地之间输电线的总电阻为15，允许输电线上拟托的功率为发电机输出功率的 5%,用户需要的电压为220V,认为所用的变压器都是理想变压器。己知水的密度 一1×10kg/m',重力加速度g一0m/×。 (1)求发电机输出的功率： (2求棉电找路中设置的升压变压器的第。副线调的质数比兴， (3)若要将输电线上损失的功率降纸到原来的品·在北能条件不变的情汉下，应将 升压变压器和降压变压器的原，副线圈的重数比分别调整为多少？ 高二简步湖测卷六 物理（教科版》选择性必修第二景第（页[共4页引高二周测卷 ·物理（教科版）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） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： 1.理解能力 Ⅱ.推理能力 Ⅲ.分析综合能力N.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科学思雏③科学探究 ④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) I ① ② ③ 档次 系数 单项选择题 6 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 6 中 0.75 变化 单项选择题 6 原、副线圈电压与匝数的关系 公 0.75 远距离输电中电能损耗的影响 单项选择题 6 易 0.80 因素 5 单项选择题 6 变压器的实际应用 中 0.70 6 单项选择题 6 变压器与-【图像结合 中 0.65 多项选择题 8 多个副线圈问题 中 0.60 8 多项选择题 8 自耦变压器 难 0.55 非选择题 12 理想变压器与远距离输电 中 0.75 10 非选择题 16 交流电源与变压器结合 中 0.60 11 非选择题 20 远距离输电的相关计算 难 0.55 香考答案及解析 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=号-器 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 线圈的数比是受-Y-?D项错误。 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 【解析】电阻R消耗的功率为10w,根据P尽 电流的频率了=50红-25Hz,A项错误：根据理想变 可知，副线图两端的电压U=10V,变压器的输人电 压器的输入功率与输出功率相等可知，变压器的输入 压有效值U,= -202v=2V.根号-升 功率P■4×22W=88W,B项正确：原线圈电压的 可知，则线圈的柜数，受4一品×110重=0 ·53· ·物理（教科版）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 二、多项选择题 圈，所以U,=州U=0×10V=0.2V,B项错误：R 7.BC【解析】闭合S后，由于理想变压器的匝数及输 入电压不变，因此副线圈2两端的电压不变，但由于 两端的电压为10V,颜率f一会=50H,C项错误： 闭合S后，测线圈2中又接人了灯泡，则电源的输出 流过R的电流1，-是-吕A=1A,周期T=7 功率由P=PM+P,变为Pm'=P十2P,即电源 的输出功率变大，A项错误，B项正确：原线圈与副线 0.02s,D项正确。 圈的匝数比等于电压比，故n1m:=17559:11.C 4.A【解析】根据输电过程中损失的电功率P= 项正确：若仅有副线圈1，则P=P,即I1= R,可知高压输电是通过减小输电电流来减小电路 UI2,可知原、副线圈中电流比等于匝数的反比，可得 的发热损耗，A项正确：实际输送电能时要综合考虑 原线圈和副线圈1的电流之比1：1：一59：175，但刷 各种因素，如输送功率的大小，距离的远近，技术和经 线圈2的存在使得1增大，故11：12>59：175，D项 济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压，B项 错误。 错误：减小输电导线的横截面积会增大电阻，根据输 8.BCD【解析】P不动，刷线圈匝数2不变，副线圈两 电过程中损失的电功率P=广R可知，不利于诚小 端的电压U,不变，Q向右移动，滑动变阻器接入电路 输电过程中的电能损失，C项错误：在输送电压一定 的阻值变大，副线圈总电阴变大，副线圈中的电流 时，输送的电功率越大，输电线上的输送电流越大，因 减小，根据P,=P:=U,:可知，变压器的输人功率 此输电过程中损失的电能越大，D项错误。 变小，A项错误：Q不动，副线圈总电阻不变，将P沿 5.D【解析】由于存在漏磁现象，穿过发射线圈的磁通 递时针方向移动：刷线周臣数阳变大，根号-品 量与穿过接收线图的磁通量大小不相同，所以穿过发 可知，副线圈两端的电压U:变大，电流【：变大，根据 射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的磁通量变 P=P=U,I:可知，变压器的输人功率变大，B项正 化率不相同，A项错误：由于存在漏磁现象，电流不再 确：P不动，副线园匝数：不变，副线圈两端的电压 与匝数成反比，B项错误：变压器不改变交变电流的 U:不变，Q向左移动，滑动变阻器接人电路的阻值变 题率，C项错误：根据U,=·兽，么三功。 小，电压变小，所以灯泡两端的电压变大，两灯均变 80%△中，可得丛=80L,故接收线圈的输出电压 亮，C项正确：P,Q都不动，副线圈两端的电压U:不 4/ nz U2 变，断开开关S,副线圈总电阻变大，电流1：减小，滑 约为U:=8V,D项正确。 动变阻器两端的电压诚小，所以灯泡两端的电压变 6.D【解析】根据图乙可得原线圈输入电压的最大值 大，L1将变亮，D项正确。 U1=5V,根据正弦式交变电流最大值和有效值的 三、非选择题 关系可知，原线圈输入电压的有效值U,= 9,【解析】(I)设发电机的输出功率为P,,输电线的电流 和电压分别为1U2,升压变压器的输出功率为P:, 三V=5yV.则电压表的示数为yV,A项错误， 降压变压器的输入功率为P:·用户得到的功率为 √ 2 2 P,变压器为理想变压器，则P2=P=300kW,P3= 当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，钢针 P.=290kW 和金属板间由于尖端放电引发电火花，B项错误：当 (2分)】 原线圈的瞬时电压增大时，其变化率变小，根据法拉 故-是-0Λ 第电磁感应定律可知，副线圈的爵时电压正在减小， 则输电线上损失的功率△P=P一P (2分) C项错误：瞬时电压大于5000V时引发电火花，当 又△P=r (2分) 副线围输出电压最大值U:m=5000V,根据变压比可 解得r=25n (2分) 知”- (2)降压变压器的输人电压U=U:一1：r=14500V 店。100，所以实现燃气灶点火的条件是 1 (2分) :1000D项正确。 1 降压变压器原、，副线周的匝数比业=号=5(2分) ,U11 ·54· 高二周测卷 ·物理（教科版）选择性必修第二册· 10.【解析】(1)设每盏灯额定电流为I,根据P=U1 河水减少的重力势能△E。=mg力 (2分) (2分) 发电机输出的功率P=公5=Qgh=0.5X1X △1 解得1=号A 102×200×10×4W=4×105W (2分) 设原，丽线周中的电藏分别为1，，由2-出 /Px5巫= (2)升压变压器输出端的电流↓：=√R (2分) 4×10×0.05 A=40A 解得1上=翌A 125 (2分) 灯泡并联有NI=1 升压变压器输出瑞的电压山一是-XV=1× 40 解得N=9 (2分) 10V (2分) (2)设变压器原、副线陶中的电压分别为U、U·由 U=西 升压变压器的原，副线调的压数比会-受-动 可， (2分) (2分) 解得U,=198V P 1 发电机产生的电动势有效值E右=220V (3)由P=〈)产R可知，P变为原来的00·则 对原线圈回路分析E=1r十U (2分) U,变为原来的10倍 解得r=22n (2分) 即U,'=1×10V (1分) (3)断开一盏灯，设此时原线圈中的电流为'，则副 则开压变压器原、刷线陶的距数比分-品- 1 线周中的电流为婴1，那么每盏灯泡上的电流为 (2分) 根据P×=PX5%×d0-1R (1分) 又灯泡电阻R=号-得a 解得1'=4A (2分) △U=1:'R=500V (1分) 故灯泡两缩电压山，'-器，R 所以降压变压器的输入电压 U3=U,'-△U=999500V (1分) 降压变压器原、刷线周的臣数比品-总=0 11 对原线圈回路分析E=1'r十U, (2分) 联立解得1'=80 A (2分) 11.【解析】(1)△1时间内流过的水的质量m=Q△ (2分) ·55·