1、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)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tT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
2、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tT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)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() A1B1C12 D21解析:根据题述,正弦交变电流的电压有效值为,
3、而方波交流电的有效值为u0,根据焦耳定律和欧姆定律,QI2RTT,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()221,选项D正确答案:D真题3(2018江苏卷)采用220 kV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()A55 kV B110 kVC440 kV D880 kV解析:当输电功率PUI,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440 V,故选项C正确答案:C命题情报近几年高考重
4、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()AR消耗的功率变为PB电压表V的读数为UC电流表A的
5、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n3n4501,输
6、电线的总电阻R10 .某时段全村平均每户用电的功率为200 W,该时段降压变压器的输出电压为220 V则此时段()A发电机的输出功率为22 kWB降压变压器的输入电压为11 kVC输电线的电流为1 100 AD输电线上损失的功率约为8.26 W解析:用户总功率为P11020022 00022 kW,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22 kW,A错误;降压变压器的输出电压为220 V,根据可得降压变压器的输入电压U35022011 000 V11 kV,B正确;用户端总电流为I4100 A, 根据得输电线中的电流为I32 A,输电线上损失的功率约为PIR22
7、1040 W,C、D错误答案:B3(多选)(2019西藏拉萨中学月考)如图甲所示电路中的理想变压器原线圈a匝数n1500,副线圈b匝数n2100,线圈a接在如图乙所示的交变电压的交流电源上,规格为“3 V 6 W”的灯泡恰好正常发光,电阻R218.5 ,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100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/sC电压表的示数为44 VDR1消耗的功率为8 W解析:由图象知交流电源的频率为fHz50 Hz,A错误; 副线圈电流的有效值I2A2 A,电阻R2两端的电压UI2R2218.5 V37 V,副线圈两端电压的有效值U237 V3 V40 V,副线圈电压的最大值为40 V,根据Emn2知 Wb/s Wb/s,B正确;由B可知:电压表 V的示数为40 V,故C错误;变压器初级电流I1I22 A0.4 A,初级电压:U1U240 V200 V;R1上的电压:UR1220 V200 V20 V; 电阻R1消耗的功率PI1UR10.420 W8 W,故D正确答案:BD4