备考2020年高考物理一轮复习：43 变压器 电能的输送
试卷更新日期：2019-11-07 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 我国“西电东送”采用特高压远距离输电。在西部发电厂附近升压变压器将电压升高，通过输电线输送到东部某地，再用降压变压器降压到稳定的工作电压，为负载提供电压。变压器均为理想变压器，发电机输出电压及输电线的电阻均不变。则（ ）A、增加负载，输电线上损失的功率增大 B、增加负载，升压变压器的原线圈中电流减小 C、升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D、升压变压器的输出电压小于降压变压器的输入电压2. 某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压（ ）A、降低2 V B、增加2 V C、降低200 V D、增加200 V3. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2、L3均正常发光。已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，则（ ）
A、理想变压器原副线圈的匝数比为1：2 B、图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零 C、若灯L1烧断，灯泡L3将变暗 D、线框转动的角速度为4. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是（ ）
A、副线圈输出电压的频率为原来的一半 B、副线圈输出电压的有效值为31V C、P向右移动时，原副线圈的电流比减小 D、P向右移动时，变压器的输入功率增加5. 寒冷的冬季，容易让高压输电线因结冰而损毁.为清除高压输电线上的冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰. 若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线的电阻不变）（ ）A、输电电流为9I B、输电电流为 C、输电电压为 D、输电电压为3U6. 一小型水电站输出的电功率为40KW，输电线总电阻为2Ω，如果发电机输出电压为400V，直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率P1 ， 若用变压器将电压升为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率为P2 ， 则P1与P2的比值是（ ）A、1：1 B、25：1 C、25：2 D、1：257. 变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R ， 当变压器工作时原、副线圈中（ ）A、电流频率之比为2∶1 B、输入和输出功率之比为2∶1 C、电流之比为2∶1 D、输入端和输出端电压之比为2∶18. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示.发电机的输出电压为 ，输电线总电阻为 ，升压变压器原、副线圈匝数分别为 ，降压变压器原、副线圈匝数分别为 (两变压器均为理想变压器），已知额定电压为 的用电器可以正常工作，则 （ ）
A、 B、 C、升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D、升压变压器的输出功率小于降压变压器的输入功率二、多选题
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9. 三个完全相同的灯泡L1、L2、L3连接在如图所示的电路中，图中变压器为理想变压器，电压表为理想电压表。当在a、b端接上适当电压的正弦交流电时，三个灯泡均正常发光，则变压器原、副线圈匝数n1、n2之比及电压表V1、V2的示数U1、U2之比分别为（ ）
A、n1∶n2=2∶1 B、U1∶U2=3∶2 C、n1∶n2=1∶2 D、U1∶U2 =3∶110. 如图所示，理想变压器的原副线圈上接入了四只完全相同的小灯泡，灯泡的阻值相同且恒定不变为2 Ω。原线圈一侧接电压为12 V的正弦交流电源，所有灯泡都处于正常发光状态。则（ ）
A、原副线圈匝数比为2︰1 B、原副线圈匝数比为1︰2 C、变压器输入电功率为9 W D、变压器输入电功率为18 W11. 如图所示的输电线路中，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，电压表V1、V2分别接在T1和T2副线圈两端。已知T2原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为r，T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，电压表和电流表均为理想电表。由于用户的负载变化，电流表A2的示数增加ΔI，则（ ）
A、电流表A1的示数增大 B、电压表V2的示数减小 C、电压表V1的示数增大 D、输电线上损失的功率增加12. 如图所示，匝数n=10匝、面积S=0.5m2的矩形闭合导线框ABCD（内阻不计）处于磁感应强度大小 的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴 以角速度 匀速转动，并与理性变压器原线圈相连，副线圈接入的一只标有“2.5V 1.5W”的小灯泡恰好正常发光，不计线框电阻。下列说法正确的是（ ）
A、在图示位置时，线框中产生的感应电流最大 B、线框中产生电动势的有效值为5V C、变压器原副线圈的匝数比为2：1 D、流过灯泡的电流方向每秒钟改变 次13. 如图所示，在理想变压器的原、副线圈回路分别接有阻值均为R的3个定值电阻，原线圈回路所接交流电源电压恒定，当开关闭合后，3个电阻R消耗的功率相等，则下列说法正确的是（ ）
A、开关断开前后，变压器输入电压不变 B、原、副线圈匝数比为2：1 C、断开开关后，变压器输出电压变为断开前的 D、断开开关后，变压器输出电压变为断开前的14. 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 、 ，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2 ， 导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后（ ）
A、A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 B、A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 C、V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D、V2示数不变，V1与V2示数的比值不变15. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R ， 输入端ab间接在电压有效值恒定为220V的正弦交流电源上，不计一切导线电阻，则（ ）
A、左右两个电阻R上消耗的功率之比为1：1 B、左右两个电阻R上分得的电压之比为1：2 C、副线圈的输出电压有效值U=88V D、若只将变压器原、副线圈匝数比改为1：2，则副线圈输出电压有效值U不变16. 远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的功率损失和电压损失，正确的是（ ）A、输电线上的电功率损失是原来的 倍 B、输电线上的电功率损失是原来的 倍 C、输电线上的电压损失是原来的 倍 D、输电线上的电压损失是原来的 倍三、解答题
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17. 发电厂的交流发电机输出电压恒为500 V，输出功率为100 kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为2%，输电线总电阻为20 Ω，用户得到的电压220 V。求：发电厂附近的升压变压器和用户附近的降压变压器的匝数比各多大？（所用变压器都看作理想变压器）
四、综合题
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18. 小型发电厂通过升压变压器向输电线路输出的正弦交变电压为U0=50kV，输送功率为P=5.0×106W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为U=220V，升压变压器到降压变压器间的输电导线总电阻为R=20Ω．求：(1)、输电导线上的电流；(2)、输电导线上的电压损失；(3)、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(4)、用户得到的电功率。19. 一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，发电机输出电压恒为500 V，现用总电阻为10Ω的输电线向远处的用电单位输电，在发电机以最大输出功率工作时，若输电线上的损失功率为发电机输出功率的4%，求：(1)、所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)、如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)、在保持输电线的电阻以及升压、降压变压器各自匝数比不变的前提下，如果用电单位的电路中总电流为96A，求此时输电线上损失的电压。20. 如图所示，某水电站发电机输出功率为200kW，发电机输出电压为400V，通过升压和降压变压器给用户供电，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：5，两变压器之间输电线的总电阻为R=1Ω，降压变压器输出电压为U4=220V，求：
(1)、升压变压器的输出电压U2(2)、输送电能的效率η(3)、降压变压器原、副线圈匝数比n3：n421. 一小型水电站，其交流发电机的输出功率为 W，输出电压为1 000 V，在输电过程中，输电线能量损耗6.5%，已知输电线总电阻2r=26 Ω，用户降压变压器的输出电压为220 V。(升、降压变压器均为理想变压器)
(1)、求输电线电流I2的大小；(2)、分别求出升压变压器、降压变压器原副线圈的匝数比．
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