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一、单项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得6分,选错或不答的得0分)图102191如图10219所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数是12毫安,那么电流表A2的读数是()A0B3毫安C48毫安 D与R值大小有关【解析】当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,原线圈中产生恒定的电流,不能在铁芯中产生变化的磁场,副线圈中不会产生感应电流,A正确【答案】A2(2012华南师大附中模拟)在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是()【解析】电流互感器应是测电流的,应串联在火线上,故B、D选项错误同时,由I1n1I2n2知要使I2n1,故A选项正确,C选项错误【答案】A3(2012珠海模拟)图10220甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是()甲乙图10220A图甲表示交流电,图乙表示直流电B两种电压的有效值相等C图甲所示电压的瞬时值表达式为u311 sin 100t VD图甲所示电压经匝数比为101的变压器变压后,频率变为原来的【解析】由题图可知两个电流的大小和方向均作周期性变化,所以都是交流电,故A错;有效值E只对正弦交流电适用,虽然最大值一样,有效值不同,所以B错由题图可知,C对变压之后频率不变,D错【答案】C4(2011福建高考)图10221甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251,电阻R20 ,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光下列说法正确的是()图10221A输入电压u的表达式u20 sin (50t) VB只断开S2后,L1、L2均正常发光C只断开S2后,原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W【解析】由图象可知Um20 V,T0.02 s,故100 ,即输入电压u的表达式u20 sin (100t) V,所以A项错误断开S2后两灯泡串联,总电压仍为4 V,所以L1、L2均不能正常发光,B项错误根据P入P出可知断开S2后R增大,P入变小,C项错误若S1接2,由P可得P W0.8 W,故答案为D.【答案】D5(2010山东高考)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈输入电压的变化规律如图10222甲所示,副线圈所接电路如图10222乙所示,P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()图10222A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时,原、副线圈的电流比减小DP向右移动时,变压器的输出功率减小【解析】由图甲知,原线圈两端输入电压的最大值为U1m310 V,有效值为U1220 V,周期为T2102 s,频率f50 Hz,变压器不改变电压的频率,A项正确;由知,U2U122 V,B项错误;变压器原、副线圈的电流比与匝数成反比,由于匝数未变,所以原、副线圈的电流比不变,C项错误;P向右移动时,滑动变阻器的有效阻值减小,副线圈中电流增大,由P2U2I2知变压器的输出功率增加,D项错误【答案】A二、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分全部选对的得8分,只选1个且正确的得4分,有选错或不答的得0分)6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L1、L2,电路中分别接理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图10223所示当开关S闭合后()图10223AA1示数变大,A1与A2示数的比值不变BA1示数变大,A1与A2示数的比值变大CV2示数变小,V1与V2示数的比值变大DV2示数不变,V1与V2示数的比值不变【解析】交流电源的电压有效值不变,即V1示数不变,因,故V2示数不变,V1与V2示数的比值不变,D对S闭合使负载总电阻减小,I2,所以I2增大因,所以A1示数增大,A1与A2示数比值不变,A对【答案】AD7如图10224所示,是通过变压器给用户供电的示意图,变压器的输入电压是电网电压,基本稳定,输出电压通过输电线输送给用户输电线的电阻用R0表示,用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻,当变阻器的滑动触头P向上移动时,以下说法正确的是()图10224A相当于增加用电器的个数BV1的示数随V2示数的增大而增大CA1的示数随A2示数的减小而减小D变压器的输入功率减小【解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时,用电器的总电阻增大,相当于并联的用电器的数目减少,同时变压器的输入功率减小,由于电网电压u不变,所以两个电压表的示数不变,故A、B均错,D正确;由于变压器的输出功率决定输入功率,所以A1随A2示数的减小而减小,故C正确【答案】CD图102258学校的变压器把电压为1 000 V的交流电降压为u311sin 100t V后供给各教室,输电线的零线b上保持零电势不变,而火线a上的电势随时间周期性变化为保证安全用电,教室里电灯的开关要接在火线上,如图10225所示下列说法正确的是()A变压器原线圈与副线圈的匝数比为5011B此交流电的频率为100 HzC开关断开时其两触点间的电压为220 VD火线上的最高电势与最低电势之差为311 V【解析】教室需要的交变电压有效值U2 V220 V,故匝数比5011,A正确;变压器不能改变交流电的频率,故f1f2 Hz50 Hz,B错误;开关断开时两点电压为有效值,即为220 V,C正确;火线上最高电势为311 V,最低电势为311 V,故电势之差为622 V,D错误【答案】AC9(2012南通模拟)如图10226甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为201,R110 ,R220 ,电容器电容C100 F.已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示,则()图10226A原线圈输入电压的最大值为400 VB交流电的频率为100 HzC电容器所带电荷量恒为2103 CD电阻R1消耗的电功率为20 W【解析】由图乙可知变压器输出的电压最大值为20 V,变压器原、副线圈的匝数比为201,所以原线圈输入电压的最大值为400 V,A选项正确;副线圈交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,原、副线圈交流电的频率一致,B选项不正确;电容器所带电荷量QCU1.414103 C,C选项不正确;R1消耗的电功率P20 W,D选项正确【答案】AD10(2012辽宁协作体模拟)如图10227甲所示,为一种可调压自耦变压器的结构示意图,线圈均匀绕在圆环形铁芯上,若AB间输入如图乙所示的交变电压,转动滑动触头P到如图甲中所示位置,在BC间接一个理想的交流电压表(图甲中未画出),则()图10227AAB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u220 sin (100t) VB该交流电的频率为100 HzCt1102 s时电压表的读数为零DBC间输出的电功率为零【解析】由乙图可读出交流电的最大值为Um220 V,周期T2102 s,100 rad/s.则交流电的电压瞬时值uUm sin t220 sin (100t) V,A正确由f50 Hz,知B错因电压表测交流电电压时,读数为交流电压的有效值,不能读出瞬时值,所以读数为220 V,则C错由于BC间接理想电压表,RV无穷大,则P0,D正确【答案】AD三、非选择题(本题共2小题,共30分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11(14分)如图10228所示,交流发电机电动势的有效值E20 V,内阻不计,它通过一个R6 的指示灯连接变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6 V0.25 W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计求:图10228(1)降压变压器原、副线圈匝数比;(2)发电机的输出功率【解析】(1)彩色小灯泡额定电流IL A,副线圈总电流I224IL1 A.变压器输入功率等于U1I1U2I26 W变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得EU1I1RI1R6I1,代入E值解得I1A(I13 A应舍去,根据题意是降压变压器,应I1I21 A),所以.(2)发电机的输出功率PI1E6.67 W.【答案】(1)31(2)6.6712(16分)发电机的端电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 ,如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压【解析】该题是输电线路的分析和计算问题,结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题(1)线路图如图所示(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2U12 200 V,升压变压器副线圈上的输出电流I2I1,升压变压器原线圈上的输入电流,由PU1I1得I1 A200 A,所以I2 A20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V,PRIR0.08 kW.降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 A,U3U2UR2 196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U3219.6 V,I4I3200 A.用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电,线路损失电压为URI1R40 V,用户得到的电压UU1UR180 V,用户得到的功率为PUI136 kW.【答案】(1)见解析(2)219.6 V43.92 kW(3)180 V36 kW
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