1.(2010年高考天津卷)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4-5所示.当开关S闭合后( )
图4-5
A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变
B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大
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
解析:选AD.由=知,开关S闭合后,V2示数不变,V1与V2示数的比值不变,故选项C错误,选项D正确;开关S闭合后,副线圈闭合回路的总电阻R减小,由I2=知,I2变大,由=知,A1示数变大,且A1与A2示数的比值不变,故选项A正确.
2.(2010年高考福建卷)中国已投产运行的1000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000 kV特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为( )
A. B.
C.2P D.4P
解析:选A.在高压输电中,设输送电功率为P′,输电电压为U,输电线电阻为R,则输电线上损耗的电功率为P=()2R,当输电电压升为原来的2倍时,输电线损耗的电功率变为原来的,故选A.
3.(2010年高考山东卷)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4-6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( )
图4-6
A.副线圈输出电压的频率为50 Hz
B.副线圈输出电压的有效值为31 V
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时,变压器的输出功率增加
解析:选AD.副线圈输出电压的频率等于输入电压的频率f==50 Hz,故选项A正确;原线圈输入电压的有效值u1=V=220 V,由=知,U2=22 V,故选项B错误;原、副线圈的电流比==,故选项C错误;变压器的输出功率P=,P向右移动时,RP减小,所以P变大,故选项D正确.
4.(2010年高考江苏卷)在如图4-7所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )
图4-7
A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析:选CD.对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比U1∶U2=n1∶u2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=UI知,U不变,P增大,故I增大,使得输电线上的电压损耗ΔU=I2R线增大,功率损耗ΔP=I22R线增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B不正确,C正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为===∝P1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D正确.
5.(2010年高考浙江卷)某水电站,用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3×106 kW,现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为2.0×105 A
B.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C.若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kW
D.输电线上损失的功率为ΔP=U2/r,U为输电电压,r为输电
线的电阻
解析:选B.输电线上输送的电流I===6000 A,A错;输电线上损失的电压为ΔU=Ir=6000×2.5 V=1.5×104 V=15 kV,B对;若改用5 kV的电压输电,则输电线上输送的电流I′===6×105 A,输电线上损失的功率ΔP=I′2r=(6×105)2×2.5 W=9×108 kW,表明电能将在线路上损耗完,则输电线上损失的功率为3×106 kW,C错;D项中输电线上损失的功率ΔP=U2/r,U应为输电线上损耗的电压,而不是输电电压,D错.
6.图4-8
(2009年高考江苏卷)如图4-8所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u=20sin100πt V.氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有( )
A.开关接通后,氖泡的发光频率为
100 Hz
B.开关接通后,电压表的示数为100 V
C.开关断开后,电压表的示数变大
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
解析:选AB.由u=20sin100πt V可知交变电流的角速度ω=100π rad/s,又由ω=2πf知,f==Hz=50 Hz.氖泡的发光频率应为2f,即100 Hz,A对;由=知,U2==V=100 V.即为电压表示数,与开关是否接通无关,B对,C错;开关断开后,负载减少,输出功率会改变,D错.
7.(2009年高考四川理综卷)如图4-9甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20 Ω,R2=30 Ω,C为电容器,已知通过R1的正弦交流电如图乙所示,则( )
图4-9
A.交流电的频率为0.02 Hz
B.原线圈输入电压的最大值为220 V
C.电阻R2的电功率约为6.67 W
D.通过R3的电流始终为零
解析:选C.由图乙可知交流电的周期T=0.02 s,频率为f==50 Hz,所以A错误;副线圈电压最大值U2m=I2mR1=20 V,由=可知U1m=200 V,B错误;R1和R2并联,P2==≈6.67 W,C正确;因电容器接交流电有充放电电流通过R3,故D错误.
8.(2009年高考广东卷)图4-10为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述正确的是( )
图4-10
A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能
损失越小
D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
解析:选ABD.远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗,由ΔP=I2R可以看出,在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失:一是减小输电线的电阻R,由R=ρ知,A正确;二是减小输电电流,B正确;若输电电压一定,由P=IU知输送的电功率越大,输电电流越大,则输电中能量损耗ΔP=I2R越大,C错误;在影响高压输电的因素中另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗,在输电电压越高时,电晕放电引起的电能损失越大,D正确.下载本文