新课标2022年高考物理一轮总复习高考真题专项突破十二变压器的综合应用题教案

高考真题专项突破(十二) 变压器的综合应用题[真题1] (多选)(2018·全国卷Ⅲ)如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流的正方向．导线框R中的感应电动势(  )A．在t＝时为零B．在t＝时改变方向C．在t＝时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向解析：由图(b)可知，导线PQ中电流在t＝时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t＝时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在t＝时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t＝时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误；由于在t＝时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在t＝时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判断出在t＝T时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误．答案：AC[真题2](2018·全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正．该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示．则Q方∶Q正等于(  ) A．1∶        B．∶1C．1∶2 D．2∶1  解析：根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q＝I2RT＝T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正＝u∶()2＝2∶1，选项D正确．答案：D[真题3](2018·江苏卷)采用220kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为(  )A．55kV  B．110kVC．440kV D．880kV解析：当输电功率P＝UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损＝I2R，R为输电线路的电阻，即P损＝2R.当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确．答案：C[命题情报]近几年高考重点考查交变电流的产生及变化规律，交变电流最大值、瞬时值、有效值、平均值的计算及应用，变压器的工作原理，电能的输送与生产、生活相联系的问题．在考查方式上，对本部分知识单独考查的试题居多，也有与力学、电学相结合的综合性试题．单独考查的试题主要以选择题的形式出现，题目难度不大，与力学、电学相结合的试题主要以计算题的形式出现．1．(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的，则(  )A．R消耗的功率变为PB．电压表V的读数为UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变解析：发电机线圈转速变为原来一半时，产生电动势的最大值和有效值均变为原来的一半，变压器匝数比不变，故副线圈上的电压表示数变为原来的一半，选项B正确；对负载电阻R由P＝可得，R消耗的功率变为原来的，即副线圈消耗的功率变为原来的，故原线圈消耗的功率也变为原来的，而原线圈电压变为原来的一半，故原线圈中的电流即电流表示数变为原来的一半，选项A、C均错误；发电机线圈转速变为原来一半时，频率变为原来的一半，选项D错误．答案：B2．(2018·贵州黔东一模)小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比n3∶n4＝50∶1，输电线的总电阻R＝10Ω.某时段全村平均每户用电的功率为200W，该时段降压变压器的输出电压为220V．则此时段(  )A．发电机的输出功率为22kWB．降压变压器的输入电压为11kVC．输电线的电流为1100AD．输电线上损失的功率约为8.26W解析：用户总功率为P＝110×200＝22000＝22kW，加上输电线上消耗的电功率等于发电机输出功率，所以发电机的输出功率应大于22kW，A错误；降压变压器的输出电压为220V，根据＝可得降压变压器的输入电压U3＝50×220＝11000V＝11kV，B正确；用户端总电流为I4＝＝＝100A,根据＝得输电线中的电流为I3＝2 A，输电线上损失的功率约为ΔP＝IR＝22×10＝40W，C、D错误．答案：B3．(多选)(2019·西藏月考)如图甲所示电路中的理想变压器原线圈a匝数n1＝500，副线圈b匝数n2＝100，线圈a接在如图乙所示的交变电压的交流电源上，规格为“3V6W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝18.5Ω，电压表为理想电表．下列推断正确的是(  )A．交流电源的频率为100HzB．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为Wb/sC．电压表的示数为44VD．R1消耗的功率为8W解析：由图象知交流电源的频率为f＝＝Hz＝50Hz，A错误；副线圈电流的有效值I2＝＝A＝2A，电阻R2两端的电压U＝I2R2＝2×18.5V＝37V，副线圈两端电压的有效值U2＝37V＋3V＝40V，副线圈电压的最大值为40V，根据Em＝n2知＝＝Wb/s＝Wb/s，B正确；由B可知：电压表V的示数为40V，故C错误；变压器初级电流I1＝I2＝×2A＝0.4A，初级电压：U1＝U2＝×40V＝200V；R1上的电压：UR1＝220V－200V＝20V;电阻R1消耗的功率P＝I1UR1＝0.4×20W＝8W，故D正确．答案：BD