(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（人教版）

U 物耀人敏质)透择性多修第二图第士页（具1万} O 衡水金海·先章驱·高二网步周测存六 物（人敏版}选择性必修第二瑞第2页[其页] 二，多项法释题（本圈共2小圆，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题日要求。金部远对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) T.某车床供电示意图如图所示，理恩变压器瓜线圃两岩连接有效值为350V的交流电 夏，两副线圈分别连接电机和两个相同的指示灯《连注接电机的刚线圈简称聊线圈1， 连接指示灯的刚线圈荷称刚线图2)，电机两瑞的电压为18V,指示灯两端的电压为 22V,S为指示灯中的…条支路的开关。下列说法正确 的是 A,闭合S后，副爱周2两指的电压减小 五闭合S后，电藤的输出功率增大 C,:1m=175159111 D.原线周和雨线周1的电流之比为591175 。如图所示为一种理想目调变压器的示意图，线圈绕在一个国环形的铁芭上，P是可移 动的带动触头，AB阿接交流电压U,输出漫接通了两个相同的灯泡【，和【，，Q为带 动变阻器的滑片，当开关S用合，P处于如阁所示的位置时，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 BQ不动，将P沿逆时针方向移动，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,1将变亮 训 幢名 分数 想号 1 鉴案 三，非选择题（本题共3小题，共4州分，请按要求完成下列各题） 9.(12分)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R,R:和R的阳值分别为 1Q,20和8Q,U为正兹交流电压源。已知当开关s新开和附合时，连接在聊线周 的负我电消耗的电功率相等。求孩变压署原，副线圈的顺数比。 物喱（人校版！送择性必修第二研第8页{共4页引 衡水金车·先享照门 10,《16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,(20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 物里[人餐版】选预程必修第二研第4页《其4页】高二周测卷 ·物理（人教版）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） 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 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 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 中 0.75 变化 3 单项选择题 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 6 0.80 因素 易 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“-t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 9 非选择题 12 原线圈带负载问题 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 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 电流的频率要=25，A项结误：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=mV,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（人教版）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,=兴=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,频率f=会=50H,C项错误： 闭合S后，副线图2中又接入了灯泡，则电源的输出 功率由Pm=P十P,变为P'=Pw十2P,即电源 流过R的电流1，-光=吕A=1A,周期T= 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m:m2,=175:59:11,C 4,A【解析】根据输电过程中损失的电功率P衡= 项正确：若仅有副线圈1，则Pm=PM,即UI= R,可知高压输电是通过减小输电电流来减小电路 1:,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=59：175，但副 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11增大，故1112>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 锆误。 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，副线圈匝数m不变，副线圈两 端的电压U,不变，Q向右移动，滑动变阻器接入电路 电过程中损失的电功率P细一尸R可知，不利于减小 的阻值变大，副线圈总电阻变大，副线圈中的电流 输电过程中的电能损失，C项错误：在输送电压一定 减小，根据P1=P:=U:1:可知，变压器的输入功率 时，输送的电功率越大，输电线上的输送电流越大，因 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，剧线圈距致心变大，根超品-品 量与穿过接收线圈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,1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4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，滑动变阻器接入电路的阻值变 颜率，C项错误：根据=，，三 小，电压变小，所以灯泡两端的电压变大，两灯均变 亮，C项正确：P、Q都不动，副线圈两端的电压U:不 80%△也，可得丛=80，故接收线圈的输出电压 4 变，断开开关S,副线圈总电阻变大，电流减小，滑 约为U:=8V,D项正确。 动变阻器两端的电压减小，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。 U1m=5V,根据正弦式交变电流最大值和有效值的 三、非选择题 9.【解析】设变压器原、线圈的匝数比为k,原线圈的 关系可知，原线圈输人电压的有效值U,= 电流为1，副线圈的电流为1：，因为是理想变压 三V=V,则电压表的示数为V,A项错误， 器，有 2 2 4=上 I。k (2分) 当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，钢针 整理有1=kI 和金属板问由于尖端放电引发电火花，B项错误：当 U-IR 原线圈的瞬时电压增大时，其变化率变小，根据法拉 当开关断开时，有R干R一大 (2分) 第电磁感应定律可知，副线圈的瞬时电压正在减小， U-【mR=k C项错误：瞬时电压大于5000V时引发电火花，当 当开关闭合时，有1R (2分) 副线圈输出电压最大值U:=5000V,根据变压比可 又因为开关断开和闭合时连接在副线圈的负载电阻 知 消耗的电功率相等，有 m一=1000所以实现燃气灶点火的条件是 1 (k11海)(R十R,)=(kI1)R (3分) <1 :1000D项正确。 解得女=之 (3分】 54 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△Em=mgh (2分) (2分) 发电机输出的功率P=A5=Qh=0,5×1× △ 解得I=号A 103×200×10×4W=4×10W (2分) 设原副线圈中的电流分别为1，山，由片-费 (2)升压变压器输出端的电流1：= Px5巫= R (2分) 4×10"X0.05 A=40A (2分)》 解得1=受A 125 P4×10 灯泡并联有NI= 升压变压器输出端的电压U, 40 ,V=1× 解得V=9 (2分) 10V (2分) (2)设变压器原，副线圈中的电压分别为U1、U:,由 总-品 升压安压器的原、则线周的腹数比兴-光= n: (2分) (2分) 解得U:=198V 1 发电机产生的电动势有效值E=220V (3)由P:=(六)R可知，P变为原来的00则 对原线圈回路分析E有=1十U (2分) U:变为原来的10倍 解得r=220 (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1，'，则副 则升压变压器原，剧线周的压数比宁-品- 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×高=PX5%×='R (1分) 又灯卷电阻R-号-侣A 解得1'=4A (2分) △U=I:'R=500V (1分) 故灯泡两端电压U'-器R 所以降压变压器的输入电压 U1=U,'-△U=999500V (1分) 降压变压器原、副线陶的质数比兴受=9 对原线圈回路分析E有=1r十U,' (2分) 联立解得1/-贺A (2分) 11.【解析】(1)△1时间内流过的水的质量m=Q△ (2分)