人教版高中物理选修3-2配套练习，同步检测题：第五章 交变电流（(5)

U1n1220 Vn1220 Vn1解析 由＝得＝，＝，解得n1＝1100、n2＝180，选项B正确。

U2n236 Vn21 V58．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为( )

A．2.2×103 W C．2.2×108 W 答案 C

解析 由电流互感器知高压输电线中电流I＝1000 A，由电压互感器知高压U＝220×103 V，则高压输电线功率P＝UI＝2.2×108 W。

9．(多选)如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )

B．2.2×102 W

－

D．2.2×104 W

A．原线圈匝数n1增加 B．副线圈匝数n2增加 C．负载电阻R的阻值增大 D．负载电阻R的阻值减小 答案 BD

U1n1U22解析 由＝，P出＝ U2n2R

2U21n2可得P出＝2

n1R

22U1n2又因为P入＝P出，所以P入＝2 n1R

分析可得选项B、D正确。

10．(多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，

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在原线圈上加一电压为U的交流电，则( )

A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大 B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小 答案 BC

U1n1解析 保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由＝知U2不变，当P向上滑动时，

U2n2

U2R变大，由I2＝知I2减小，I1减小，故电流表的读数变小，A错误，B正确；保持P

R0＋RU1n1U2的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由＝知U2增大，由I2＝知

U2n2R＋R0I2增大，I1增大，故电流表的读数变大C正确，D错误。

11．(多选)[2014·课标全国卷Ⅱ]如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该

二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( )

A．Uab∶Ucd＝n1∶n2

B．增大负载电阻的阻值为R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 答案 BD

Uabn1解析 设变压器副线圈两端的电压为U2，则有＝，而U2＝2Ucd，所以A项错误；

U2n2

增大负载电阻R，变压器的输出功率减小，所以电流表的读数减小，B项正确；负载电阻的阻值减小，Ucd不变，C项错误；将二极管短路，变压器的输出功率加倍，所以输入功率加倍，因此电流表的示数加倍，D项正确。

12．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。 一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，

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且变压器是理想的，则U2和I1分别约为( )

A．380 V和5.3 A C．240 V和5.3 A 答案 B

P2000

解析 对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝＝ A≈9.1

U1220A，负载两端电压即为副线圈电压，由

二、非选择题

13.如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100，接入电压U1＝220 V的电路中。

(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？

(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？

答案 (1)n2＝30 n3＝550 (2)0.36 A

解析 (1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由 U1n1U1n1＝，＝，得 U2n2U3n3

U26

n2＝n1＝×1100＝30

U1220U3110

n3＝n1＝×1100＝550。

U1220

(2)设原线圈输入电流为I1，由P入＝P出，即 I1U1＝I2U2＋I3U3＝P2＋P3

P2＋P320＋60所以I1＝＝ A＝0.36 A。

U1220

14．如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V，0.25 W”，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：

U1U2220U2＝，即＝，可得U2＝380 V，故B对。 n1n211001900

B．380 V和9.1 A D．240 V和9.1 A

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(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比； (2)发电机的输出功率。 答案 (1)3∶1 (2)6.67 W 解析 (1)彩色小灯泡的额定电流

P0.251IL＝＝ A＝ A，次级线圈总电流I2＝24IL＝1 A。

U624变压器输入功率等于：I1U1＝I2U2＝6 W。 变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得 6

E＝U1＋I1R＝＋6I1，

I1

1

代入E值解得I1＝ A(I1＝3 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2)，

3n1I23所以＝＝。

n2I11

(2)发电机输出功率P＝I1E≈6.67 W。

第五章 第5节 电能的输送

一、选择题

1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是( ) A．可节省输电线的材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减少输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度 答案 AC

解析 设输电功率为P，输电电压为U，输电线的电阻为R，则输电线上损失的功率为P1

P损＝()2R，若P、R一定，则P损∝2，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；

UU

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L1

若P损、P一定，则R∝U2，又R＝ρ，ρ、L一定时输电导线的横截面积S∝2，采用高压

SU输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。故选项A、C正确。

2．(多选)在远距离输电时，若输电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线上损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则下列关系式中正确的是( )

U2S

A．P′＝

ρLU2S

C．P用＝P－

ρL答案 BD

LP

解析 输电线电阻R＝ρ，输电电流I＝

SUP2LP2ρL

输电线上损失的功率P′＝IR＝()ρ＝2 USUS

2

P2ρL

B．P′＝2 USPρL

D．P用＝P(1－2)

US

PρL

用户得到的电功率P用＝P－P′＝P(1－2)

US所以选项B、D正确。

3．(多选)某发电厂原来用11 kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是( )

P1

A．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流降为原来的

U20U

B．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍

R

P21

C．根据公式P损＝IR＝2R，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的

U400

2

U2

D．根据公式P＝，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍

R答案 AC

PΔU

解析 输电线上电流为I＝，也可以用I＝来表示，其中ΔU为输电线上电阻R两

URP2

端的电压，而不是输送电压，故A正确，B错误；输电线上的功率损失为P损＝IR＝2R，

U

2

U2

C正确；如果用P损＝，则U应为R上的分压ΔU，故D错误。

R

4．某用电器距离供电电源为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是( )

ρLA. UUC. IρL

25

2ρLIB． U2ULD．

Iρ

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