2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)（新高考）專(zhuān)題10 交變電流及遠(yuǎn)距離輸電的運(yùn)用（分層練）（解析版）

專(zhuān)題10交變電流及遠(yuǎn)距離輸電的運(yùn)用A·?？碱}不丟分命題點(diǎn)01正弦交變電流的產(chǎn)生與瞬時(shí)值表達(dá)式命題點(diǎn)02正弦交變電流的“四值”命題點(diǎn)03理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用命題點(diǎn)04理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析命題點(diǎn)05遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題B·拓展培優(yōu)拿高分C·挑戰(zhàn)真題爭(zhēng)滿(mǎn)分【命題點(diǎn)01正弦交變電流的產(chǎn)生與瞬時(shí)值表達(dá)式】【針對(duì)練習(xí)1】（2023·天津·模擬預(yù)測(cè)）一矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂。垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量Φ隨時(shí)間t變化如圖所示，則下面說(shuō)法正確的是（）

A．t1時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．t2時(shí)刻ad的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直C．t3時(shí)刻線(xiàn)圈平面與中性面垂直D．t4、t5時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向相同【答案】B【詳解】A．t1時(shí)刻，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，ad邊切割磁感線(xiàn)的有效速度最大，即ad的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，故B正確；C．t3時(shí)刻，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線(xiàn)圈處于中性面，故C錯(cuò)誤；D．t5時(shí)刻，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線(xiàn)圈處于中性面，電流改變方向，故D錯(cuò)誤。故選B。【針對(duì)練習(xí)2】如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直的矩形導(dǎo)線(xiàn)框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框面積為S，MN邊水平，線(xiàn)框繞某豎直固定軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角達(dá)到30°的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e的大小和線(xiàn)框此時(shí)電流的方向分別為（已知線(xiàn)框按俯視的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）（

）A．12BSω，電流方向?yàn)镵NMLK B．32BSωC．12BSω，電流方向?yàn)镵LMNK D．32BSω【答案】B【詳解】MN邊與磁場(chǎng)方向成30°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=由右手定則可知電流方向?yàn)镵NMLK。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)3】（2022·天津紅橋·統(tǒng)考一模）如圖甲中所示，一矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈所圍面積的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是（）A．初始時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小B．t2時(shí)刻導(dǎo)線(xiàn)ad的速度方向跟磁感線(xiàn)平行C．t3時(shí)刻線(xiàn)圈平面與中性面重合D．t2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向相反【答案】CD【詳解】A．由圖可知，t=0時(shí)刻磁通量為零，線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻磁通量為零，線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，導(dǎo)線(xiàn)ad的速度方向跟磁感線(xiàn)垂直，B錯(cuò)誤；C．t3時(shí)刻線(xiàn)圈的磁通量最大，處于中性面，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，C正確；D．t2、t4時(shí)刻磁通量為零，線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電流最大；相差半個(gè)周期，電流方向相反，D正確。故選CD?！久}點(diǎn)02正弦交變電流的“四值”】【針對(duì)練習(xí)4】（2023·天津和平·統(tǒng)考二模）如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，N、S極間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形線(xiàn)圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sinA．此交流發(fā)電機(jī)的頻率為100HzB．電阻R消耗的功率為40WC．當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到如圖位置時(shí)產(chǎn)生的電流方向?yàn)锳BCDD．當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到如圖位置時(shí)磁通量的變化率最大【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意可知此交流電的頻率為f=故A錯(cuò)誤；B．此發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=線(xiàn)圈電阻不計(jì)則電阻R消耗的功率為P=故B錯(cuò)誤；C．由右手定則可知，當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電流方向?yàn)镈CBA，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量為零，在中性面的垂面，磁通量的變化率最大，故D正確。故選D?！踞槍?duì)練習(xí)5】（多選）（2023·寧夏石嘴山·石嘴山市第三中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕梢詫?duì)交變電流進(jìn)行整流，將交變電流變?yōu)橹绷?。一種簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示，a、b為交變電流信號(hào)輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻R兩端的電壓如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．交變電流的頻率為50HzB．R兩端電壓的有效值為502C．若電阻R=10Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為D．一個(gè)標(biāo)有“95V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作【答案】AC【詳解】A．由圖乙可知，該電壓的周期為0.02s，可知交變電流的頻率為f=故A正確；B．由圖乙可知，前T2周期內(nèi)最大電壓為100V，后TU解得R兩端電壓的有效值為U=50故B錯(cuò)誤；C．若電阻R=10Ω，由焦耳定律，可得1min內(nèi)RQ=故C正確；D．因電阻R兩端的電壓最大值為100V，大于95V，因此一個(gè)標(biāo)有“95V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，不可以正常工作，故D錯(cuò)誤。故選AC?！踞槍?duì)練習(xí)6】（多選）（2022·寧夏銀川·六盤(pán)山高級(jí)中學(xué)?？既＃┮阎鐖D所示為穿過(guò)匝數(shù)n=100的線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖像，其產(chǎn)生的電壓為交變電壓（π=3.14）。判斷下列選項(xiàng)中的四個(gè)交變電壓的有效值與已知的交變電壓的有效值相同的是（）A． B．C． D．【答案】AD【詳解】由題圖知，周期為T(mén)=6.28×10ω=交變電壓的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E電壓的有效值為U=AB．交變電壓的有效值由U=得UA=1002CD．設(shè)等效電壓為U，電阻R相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則有U得U=100D正確，C錯(cuò)誤；故選AD?！久}點(diǎn)03理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用】【針對(duì)練習(xí)7】（多選）（2023·河南鄭州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈所在電路的輸入端接有電壓有效值為220V的正弦交變電流，匝數(shù)為30的副線(xiàn)圈2與規(guī)格為“12V36W”的燈泡L1連接，副線(xiàn)圈3與規(guī)格為“18V54W”的燈泡L2連接，原線(xiàn)圈與額定電壓為40V的燈泡L連接。若電路接通時(shí)，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，則下列說(shuō)法正確的是（）A．原線(xiàn)圈1兩端的電壓為180VB．原線(xiàn)圈1的匝數(shù)為500C．副線(xiàn)圈3的匝數(shù)為50D．通過(guò)燈泡L的電流有效值為0.5A【答案】AD【詳解】A．因?yàn)槿齻€(gè)燈泡均正常發(fā)光，所以燈泡L兩端的電壓ULU選項(xiàng)A正確；BC．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有U其中U2=12VD．對(duì)理想變壓器，根據(jù)功率關(guān)系有U其中P1=36W故選AD?！踞槍?duì)練習(xí)8】（2023·海南·統(tǒng)考一模）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為100匝和50匝，定值電阻R1

A．副線(xiàn)圈中的電流頻率為25Hz B．電流表的示數(shù)為1AC．電壓表的示數(shù)為50V D．電阻R2【答案】AB【詳解】A．變壓器不改變交流電的頻率，所以副線(xiàn)圈中的電流頻率f=故A項(xiàng)正確；B．由圖乙可知，輸入電壓的有效值U則有U（其中U1為原線(xiàn)圈兩端的電壓，IUR又R聯(lián)立可得UII所以B項(xiàng)正確：C．電壓表兩端電壓UC項(xiàng)錯(cuò)誤；D．電阻R2P=所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AB?！踞槍?duì)練習(xí)9】（2023·河南新鄉(xiāng)·統(tǒng)考一模）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈的匝數(shù)n1為1100匝，原線(xiàn)圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系式為u=2202cos100πtV。單匝線(xiàn)圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，將阻值為10Ω的電阻A．副線(xiàn)圈的匝數(shù)n2為50匝 B．電壓表的示數(shù)為C．R兩端的電壓為10V，頻率為100Hz D．流過(guò)R的電流為1【答案】AD【詳解】B．變壓器的輸入電壓為220V，輸入交流電壓的最大值為2202n解得U故B錯(cuò)誤；ACD．根據(jù)P=副線(xiàn)圈電壓為U流過(guò)R的電流為I根據(jù)理想變壓器原線(xiàn)圈與單匝線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1解得n根據(jù)f=周期為T(mén)=故AD正確，C錯(cuò)誤；故選AD?！久}點(diǎn)04理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析】【針對(duì)練習(xí)10】（2023·河北保定·河北省唐縣第一中學(xué)校考二模）理想變壓器原、副線(xiàn)圈兩端所接電路如圖所示，圖中電表均為理想交流電表，R2為電阻箱，定值電阻R0=30Ω，R1=20Ω

A．當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，V2、B．當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，V1、C．電阻箱R2的阻值為零時(shí)，V2D．電阻箱R2的阻值為20Ω【答案】D【詳解】B.原線(xiàn)圈的輸入電壓不變，由變壓器的工作原理n可知，變壓器副線(xiàn)圈的輸出電壓不變，即V1不變，當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，副線(xiàn)圈的總電阻增大，則副線(xiàn)圈的電流減小，即n可知變壓器原線(xiàn)圈的電流減小，即A1的示數(shù)減小，所以V1、A.又由于定值電阻R0分得的電壓減小，則電壓表VC.當(dāng)電阻箱R2的阻值為零時(shí)，定值電阻R1被短路，電壓表D.電阻箱R2的阻值為20R=由于副線(xiàn)圈的輸出電壓為40VI由n得I則電源消耗的電功率為P=則變壓器的輸入功率為40W，所以變壓器的輸出功率為40故選D。【針對(duì)練習(xí)11】（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接正弦式交流電源，副線(xiàn)圈接有電阻R和燈泡L，閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P處于圖示位置時(shí)燈泡正常發(fā)光。將滑片P向下緩慢移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．燈泡L變暗 B．副線(xiàn)圈中電流的頻率變小C．電阻R消耗的功率變大 D．理想變壓器的副線(xiàn)圈輸出電壓變大【答案】A【詳解】AD．將滑片P向下緩慢移動(dòng)，副線(xiàn)圈匝數(shù)變小，根據(jù)電壓和匝數(shù)成正比可知，副線(xiàn)圈電壓變小，則副線(xiàn)圈回路電流變小，燈泡變暗，故A正確D錯(cuò)誤；B．變壓器不改變交流電的頻率，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)P=可知，電阻R消耗的功率變小，故C錯(cuò)誤。故選A?！踞槍?duì)練習(xí)12】（多選）（2023·江西鷹潭·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）將電壓有效值不變的交流電源接在如圖所示電路兩端，電路由理想變壓器、定值電阻R1、R2、R4，滑動(dòng)變阻器R3，電流表、電壓表組成，a，b為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)，所有電表均為理想電表，導(dǎo)線(xiàn)電阻不計(jì)。將滑動(dòng)變阻器滑片P從A．R2兩端電壓不變 C．電壓表示數(shù)增大 D．R4【答案】CD【詳解】B．在滑片P從a端向b端滑動(dòng)過(guò)程中，R3接入電路的電阻減小，副線(xiàn)圈回路中的總電阻減小，回路中的總電流I2增大，電流表示數(shù)增大，BC．由n1I1=n2I2A．輸入理想變壓器的電壓U1減小，由U1UD．R2兩端電壓減小，通過(guò)R2的電流減小，由I2=I故選CD?！久}點(diǎn)05遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題】【針對(duì)練習(xí)13】（2023·廣東·統(tǒng)考二模）“西電東送”是我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程之一．如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠(chǎng)的輸出電壓U1

A．若輸送總功率不變，當(dāng)輸送電壓U2B．在用電高峰期，用戶(hù)電壓U4C．當(dāng)用戶(hù)負(fù)載增多，升壓變壓器的輸出電壓U2D．當(dāng)用戶(hù)負(fù)載增多，通過(guò)用戶(hù)用電器的電流頻率會(huì)增大【答案】B【詳解】A．若輸送總功率不變，當(dāng)輸送電壓U2P可知輸電線(xiàn)路損失的熱功率變小，故A錯(cuò)誤；B．在用電高峰期，用戶(hù)電壓U4I可知輸電線(xiàn)路中電流變大，輸電線(xiàn)路損失的熱功率增大，故B正確；C．由于發(fā)電廠(chǎng)輸出電壓恒定不變，根據(jù)U可知升壓變壓器的輸出電壓U2不變，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)用戶(hù)負(fù)載增多，通過(guò)用戶(hù)用電器的電流頻率不會(huì)變化，故D錯(cuò)誤。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)14】（2023·河北·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬研究遠(yuǎn)距離輸電。圖中交流電源電壓有效值為6V，定值電阻R=20Ω，小燈泡L的規(guī)格為“6V，3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩個(gè)變壓器，使小燈泡始終以額定功率狀態(tài)工作，此時(shí)理想變壓器T1、T2A．k1和kB．k1C．若k2=6，則RD．若k2=6，則變壓器T【答案】D【詳解】A．由于在兩個(gè)變壓器之間的電阻R上會(huì)有電壓損失，理想變壓器T1的輸出電壓等于T2對(duì)應(yīng)的輸入電壓與n1n又因?yàn)閁則有k故A錯(cuò)誤；B．由上面分析知，k1越大則變壓器T1的輸出電壓U2CD．對(duì)變壓器T2I4I若k2=6，則R中電流I3P根據(jù)U可得U所以變壓器T1U故C錯(cuò)誤，D正確。故選D?！踞槍?duì)練習(xí)15】（多選）（2024·河南·項(xiàng)城市第一高級(jí)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3:nA．發(fā)電機(jī)的輸出電流為2000A B．輸電線(xiàn)上損失的功率為C．輸送給儲(chǔ)能站的功率為400kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比【答案】AD【詳解】A．由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U因?yàn)檩敵龉β?00kWI故A正確；BD．由題知，用戶(hù)端電壓U因?yàn)楣β?8kWU解得IIU則輸電線(xiàn)上損失的功率為P且U再根據(jù)U解得n故B錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)理想變壓器無(wú)功率損失有P=解得P故C錯(cuò)誤。故選AD。一、單選題1．如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線(xiàn)框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框的總電阻為R，邊長(zhǎng)如圖所示。線(xiàn)框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則從圖示位置（）A．轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中電流方向發(fā)生改變B．轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為零C．轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3BL2ωD．轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱為8π【答案】C【詳解】A．線(xiàn)框通過(guò)一次中性面時(shí)，電流方向才會(huì)發(fā)生改變，圖示位置即是中性面，再轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直，電流方向并未發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤；B．轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為q=故B錯(cuò)誤；C．轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E故C正確；D．轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中線(xiàn)框中電流的有效值為I=轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為t=所以線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=故D錯(cuò)誤。故選C。2．如圖所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2:1，b是原線(xiàn)圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，R1=R，R2的最大值為2R，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線(xiàn)圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1

A．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為110VB．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P在正中間時(shí)，R2C．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P從正中間向下移動(dòng)的過(guò)程中，R1D．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小【答案】C【詳解】A．變壓器輸入電壓的最大值為2202U根據(jù)理想變壓器原、副線(xiàn)圈電壓關(guān)系有U根據(jù)變壓器電路有U解得U可知電壓表的示數(shù)小于110V，A錯(cuò)誤；B．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，設(shè)原線(xiàn)圈電壓為U1，電流為I1，副線(xiàn)圈電壓為U2，電流為I2，P=又由于U則有R所以I又由于U解得I1=則有P=可知當(dāng)R2=RC．刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b，原副線(xiàn)圈匝數(shù)相等，則有UR1P=I1又由于R所以I又由于U則有I所以P=當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭從正中間向下移動(dòng)的過(guò)程中，R2從R減小到0，則PD．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，滑動(dòng)變阻器觸頭向上移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)上述可知副線(xiàn)圈的電流I2減小，由原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比和電流決定關(guān)系知，原線(xiàn)圈電流I1減小，電流表示數(shù)變小。同時(shí)R1上的電壓減小，則原線(xiàn)圈電壓U故選C。3．如圖為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所有葉片迎風(fēng)總面積為S0，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)速比為1：k的升速齒輪箱帶動(dòng)面積為S、匝數(shù)為N的發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過(guò)理想變壓器升壓后，輸出電壓為U。已知空氣密度為ρ，風(fēng)速為v，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，V為交流電壓表，忽略線(xiàn)圈電阻，則（）

A．線(xiàn)圈位于圖示位置時(shí)，交流電壓表示數(shù)為零B．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為2πNBSknC．變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2πNBSkn:UD．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)輪機(jī)葉片氣流的動(dòng)能為1【答案】D【詳解】A．交流電壓表的示數(shù)應(yīng)始終為交變電流的有效值，故A錯(cuò)誤；B．由題意可得發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速為nk，則發(fā)電機(jī)輸出的交變電流的頻率為f=nk對(duì)該線(xiàn)框發(fā)電產(chǎn)生的交變電流應(yīng)有ω=2πf=2πnke=NBSω故B錯(cuò)誤；C．線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為E=根據(jù)變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)關(guān)系得原副線(xiàn)圈匝數(shù)比為n故C錯(cuò)誤；D．單位時(shí)間（取Δt=1V=氣體質(zhì)量m=ρV=ρ動(dòng)能E故D正確。故選D。4．水電是清潔能源，發(fā)展水電對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和有著重要的意義。某水電站輸出的功率恒為P，第一次直接通過(guò)輸電線(xiàn)向用戶(hù)供電時(shí)，用戶(hù)得到的功率為P1，第二次利用如圖所示的理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向用戶(hù)供電時(shí)，用戶(hù)得到的功率為P2，兩次輸電過(guò)程中輸電線(xiàn)電阻和用戶(hù)電壓均相同，則

A．P1P2P?P1P?P2【答案】B【詳解】由能量守恒P?I2根據(jù)P=UI兩次輸電用戶(hù)電壓相同，則第二次輸電用戶(hù)的電流為I降壓變壓器原、負(fù)線(xiàn)圈電流關(guān)系為n聯(lián)立得n故選B。5．圖（a）是目前世界上在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程“白鶴灘水電站”，是我國(guó)實(shí)施“西電東送”的大國(guó)重器，其發(fā)電量位居全世界第二，僅次于三峽水電站。白鶴灘水電站遠(yuǎn)距離輸電電路示意圖如圖（b）所示，如果升壓變壓器與降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定，R表示輸電線(xiàn)電阻，則當(dāng)用戶(hù)功率增大時(shí)（）A．A2示數(shù)增大，AB．V1示數(shù)不變、VC．輸電線(xiàn)上的功率損失減小D．V1、A1示數(shù)的乘積等于V2【答案】B【詳解】A．由于發(fā)電機(jī)輸出電壓U1U可知，升壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓不變，即V1示數(shù)U2不變，用戶(hù)功率增大，即并聯(lián)用戶(hù)數(shù)量增多，令用戶(hù)的等效電阻為R0，則等效電阻R0減小，將降壓變壓器與用戶(hù)看為一個(gè)整體，令整體的等效電阻為Rx，降壓變壓器原副線(xiàn)圈兩端電壓分別為U3、U4，電流表A1、R用戶(hù)的等效電阻為R0減小，則Rx減小，AI可知，A1示數(shù)II可知，A2示數(shù)IB．由于U根據(jù)上述可知，V1示數(shù)U2不變，A1示數(shù)IU可知，降壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓U4減小，即V1示數(shù)不變、C．輸電線(xiàn)上損耗的功率Δ根據(jù)上述，A1示數(shù)ID．由于輸電線(xiàn)上存在功率損耗，則V1、A1示數(shù)的乘積等于V2故選B。6．如圖甲，白鶴灘水電站是世界第二大水電站，共安裝16臺(tái)我國(guó)自主研制的全球單機(jī)容量最大功率百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。2021年6月28日，白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，用500千伏特高壓向四川遠(yuǎn)距離輸電。在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電線(xiàn)的電阻是不可忽略的，如圖乙，為白鶴灘水電站輸電線(xiàn)路原理圖，水電站輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電，升至特高壓U后向四川供電，輸送的總功率為P。用戶(hù)端理想變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2，R1為輸電線(xiàn)總電阻，R2為不斷電用戶(hù)電阻（可視為定值電阻），R為可變用戶(hù)電阻（可視為可變電阻）。當(dāng)可變電阻R減小時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U、△I，電壓表和電流表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是（）A．ΔB．ΔC．對(duì)于原線(xiàn)圈回路，虛線(xiàn)框所圈部分的等效電阻為RD．輸電線(xiàn)路上損耗的功率為P【答案】B【詳解】AB．設(shè)用戶(hù)端理想變壓器原副線(xiàn)圈兩端電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，則根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)U1I1=U2I2U1：U2=n1：n2得U1=n對(duì)原線(xiàn)圈電路有U=由上式可得Δ故A錯(cuò)誤，B正確；C．由U1=I1R'R故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)C中分析可知，虛線(xiàn)框所圈部分的等效電阻為R’，則R1上消耗功率為P故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題7．間距為L(zhǎng)=0.5m的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定放置在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間存在大小為B=1T，方向垂直導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌左端串接一阻值為R=1Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，如圖所示。當(dāng)水平圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)上的小圓柱帶動(dòng)T形支架在水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，T形支架進(jìn)而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體棒在水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以水平向右為正方向，其位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系為x=?0.5

A．導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度的最大值為vB．導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的最大值為IC．在0~π4D．在0~π4【答案】ACD【詳解】C．設(shè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，根據(jù)x=?0.5其中T=得T=π在0~π4sx感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E感應(yīng)電流的平均值I通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q=聯(lián)立解得q=0.25故C正確；AB．根據(jù)x?t關(guān)系式，可得t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度v=所以導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度的最大值為v通過(guò)導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流i=聯(lián)立解得i=0.5導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的最大值為I故A正確，B錯(cuò)誤；D．在0~π4s內(nèi)，設(shè)T形支架對(duì)導(dǎo)體棒做功為WT，電阻WQ=聯(lián)立解得W故D正確。故選ACD。8．某興趣小組為了研究圓柱體鐵芯的渦流熱功率，構(gòu)建了如圖所示的分析模型，用電阻率為ρ的硅鋼薄片繞成一個(gè)內(nèi)徑為r、厚度為d、高度為h的圓筒，其中d=r。沿平行于圓柱體軸線(xiàn)方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B(t)=BA．產(chǎn)生渦流的電阻為ρB．瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=πC．感應(yīng)電流的有效值為2D．發(fā)熱功率為π?d【答案】AC【詳解】A．根據(jù)電阻定律可知R=ρ故A正確；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=ΔΦe=故B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電流的有效值為I故C正確；D．根據(jù)功率的計(jì)算公式可知，發(fā)熱功率為P=故D錯(cuò)誤；故選AC。9．圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡(jiǎn)化為圖乙。已知矩形導(dǎo)線(xiàn)框的匝數(shù)為N，面積為S，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框以角速度ω繞垂直磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框與理想變壓器原線(xiàn)圈相連。理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1:4，圖示時(shí)刻線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，交流電壓表V1、V2

A．線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為NBSωB．滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過(guò)程中，R1C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表V2的示數(shù)始終為2NBSωD．線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為NBSω【答案】BD【詳解】A．線(xiàn)框從題中圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，磁通量的變化量ΔΦ而產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)ET=解得E故A錯(cuò)誤；CD．矩形線(xiàn)框在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E則原線(xiàn)圈的電壓即電壓表V1的示數(shù)U再根據(jù)原、副線(xiàn)圈電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系有U1U2U故只要U1不變則UB．根據(jù)以上分析知，原線(xiàn)圈的電壓沒(méi)有發(fā)生改變，則副線(xiàn)圈的電壓U2也不會(huì)改變，在滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過(guò)程中，接入電路中的電阻增大，副線(xiàn)圈回路的電流I2減小，故選BD。三、解答題10．現(xiàn)有一種利用電磁感應(yīng)原理測(cè)血栓的傳感器，該傳感器部分的構(gòu)成如下圖，激勵(lì)線(xiàn)圈和反饋線(xiàn)圈分別裝在兩個(gè)圓盤(pán)上，兩圓盤(pán)圓心在同一豎直線(xiàn)上，如圖甲。轉(zhuǎn)盤(pán)a固定，其邊緣圍繞一組環(huán)形的激勵(lì)線(xiàn)圈，內(nèi)部鋪裝有許多點(diǎn)狀磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器。轉(zhuǎn)盤(pán)b可轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部單匝反饋線(xiàn)圈為“三葉式”，如圖乙所示。該傳感器工作原理：當(dāng)檢測(cè)部位放入兩圓盤(pán)之間時(shí)，有血栓部位將導(dǎo)致反饋線(xiàn)圈所在圓盤(pán)對(duì)應(yīng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，反饋線(xiàn)圈以角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將導(dǎo)致磁傳感器所在處的耦合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，從而確定血栓所在位置和大小。某次模擬測(cè)試時(shí)，放入半徑為r2的16扇形模擬血栓塊，使得兩圓盤(pán)之間對(duì)應(yīng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。若反饋線(xiàn)圈處磁感應(yīng)強(qiáng)度與激勵(lì)線(xiàn)圈的電流關(guān)系為B=kI，反饋線(xiàn)圈單位長(zhǎng)度的電阻為R，線(xiàn)圈內(nèi)圈半徑為r1=r，外圈半徑r2=2（1）若激勵(lì)線(xiàn)圈接I=1A的恒定電流，取k=0.1,（2）若反饋線(xiàn)圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬血栓塊恰好與其中一葉片重疊，當(dāng)激勵(lì)線(xiàn)圈接i=Isin（3）求（2）中單位時(shí)間內(nèi)反饋線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）1A；（2）116π【詳解】（1）反饋線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E反饋線(xiàn)圈的電阻為R則I（2）由題可知反饋線(xiàn)圈有磁場(chǎng)覆蓋的面積為S=則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得E=n其中ΔIΔt=I×故可得反饋線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E（3）由第二小問(wèn)可知，勵(lì)磁線(xiàn)圈在反饋線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E分析可知其為交流電，則有效值為E則反饋線(xiàn)圈的電阻為R根據(jù)Q=聯(lián)立解得單位時(shí)間內(nèi)反饋線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量為Q=一、單選題1．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線(xiàn)總電阻R=62.5Ω。其余線(xiàn)路電阻不計(jì)，用戶(hù)端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B．輸電線(xiàn)上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲(chǔ)能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【詳解】A．由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有IA錯(cuò)誤；BD．由題知，用戶(hù)端電壓U4=220V，功率88kW，則有UP′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線(xiàn)上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I(xiàn)3R=11500V再根據(jù)U1nBD錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想變壓器無(wú)功率損失有P=U2I3＋P儲(chǔ)代入數(shù)據(jù)有P儲(chǔ)=408kWC正確。故選C。2．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）我國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶(hù)端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說(shuō)法正確的是（）A．送電端先升壓再整流 B．用戶(hù)端先降壓再變交流C．1100kV是指交流電的最大值 D．輸電功率由送電端電壓決定【答案】A【詳解】AB．升壓和降壓都需要在交流的時(shí)候才能進(jìn)行，故送電端應(yīng)該先升壓再整流，用戶(hù)端應(yīng)該先變交流再降壓，故A正確，B錯(cuò)誤；C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯(cuò)誤；D．輸電的功率是由用戶(hù)端負(fù)載的總功率來(lái)決定的，故D錯(cuò)誤。故選A。3．（2022·重慶·高考真題）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r(shí)需要變壓器降壓。若將“12V50W”的交流鹵素?zé)糁苯油ㄟ^(guò)變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為220V的交流電后能正常工作，則（）A．鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐?2VC．流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛?.24A D．鹵素?zé)舻碾娮铻?68Ω【答案】B【詳解】A．鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓12VB．根據(jù)理想變壓器的原理可知nB正確；C．流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛镮=C錯(cuò)誤；D．鹵素?zé)羰欠蔷€(xiàn)性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯(cuò)誤。故選B。4．（2022·北京·高考真題）某理想變壓器的原線(xiàn)圈接在220V的正弦交流電源上，副線(xiàn)圈輸出電壓為22000V，輸出電流為A．原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為100∶1 B．輸入電流為30C．輸入電流的最大值為152A【答案】B【詳解】A．原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為n故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)n可得輸入電流為I故B正確；C．輸入電流的最大值為I故C錯(cuò)誤；D．變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，故原、副線(xiàn)圈交流電的頻率之比為1∶1，故D錯(cuò)誤。故選B。5．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡(jiǎn)易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)速比為1:n的升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，t=0時(shí)刻，線(xiàn)圈所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過(guò)理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線(xiàn)圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)輸出的電壓為2B．發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為2πnzC．變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e=【答案】C【詳解】B．發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為f=B錯(cuò)誤；A．線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為E輸出電壓的有效值為E=A錯(cuò)誤；C．變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為nC正確；D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e=D錯(cuò)誤。故選C。6．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．恒定磁場(chǎng)對(duì)靜置于其中的電荷有力的作用B．小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量最大時(shí)，電流最大D．升壓變壓器中，副線(xiàn)圈的磁通量變化率大于原線(xiàn)圈的磁通量變化率【答案】B【詳解】A．恒定磁場(chǎng)對(duì)速度不平行于磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，A錯(cuò)誤；B．小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，B正確；C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量最大時(shí)，電流為0，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，副線(xiàn)圈中磁通量的變化率小于或等于原線(xiàn)圈中磁通量的變化率，D錯(cuò)誤。故選B。7．（2022·廣東·高考真題）圖是簡(jiǎn)化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線(xiàn)圈，n1>n2，二者軸線(xiàn)在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線(xiàn)圈到其軸線(xiàn)交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在A．兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值相等 B．兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C．兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值 D．兩電阻消耗的電功率相等【答案】B【詳解】AD．根據(jù)E=nΔΦΔtB．因兩線(xiàn)圈放在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵的旁邊，則兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流電的頻率相等，選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)磁鐵的磁極到達(dá)一線(xiàn)圈附近時(shí)，一個(gè)線(xiàn)圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，另一個(gè)線(xiàn)圈通過(guò)的磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，可知兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不可能同時(shí)達(dá)到最大值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。8．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，理想變壓器原、副線(xiàn)圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭P1初始位置在副線(xiàn)圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，R1消耗的功率減小【答案】B【詳解】AB．由題意可知，原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2，則副線(xiàn)圈的電流為2I，根據(jù)歐姆定律可得副線(xiàn)圈的電壓有效值為U則變壓器原線(xiàn)圈的電壓有效值為U設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U0U可得I=保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，U可知變壓器原線(xiàn)圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則R2兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)U變小，原線(xiàn)圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線(xiàn)圈的功率相等，可知RCD．設(shè)原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n，同理可得U則U整理可得I=保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，n不斷變大，則I變小，對(duì)U=I可知U不斷變小，根據(jù)原副線(xiàn)圈的功率相等可知R1P整理可得P可知n=3時(shí)，R1消耗的功率有最大值，可知R故選B。9．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線(xiàn)圈中電壓隨時(shí)間變化為u=Umcos(100πt)．單匝線(xiàn)圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12ΩA．n1為1100匝，Um為B．BC間線(xiàn)圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A，周期為0.02s【答案】D【詳解】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線(xiàn)圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為2202n解得原線(xiàn)圈為2200匝，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線(xiàn)圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V，故BC間的線(xiàn)圈匝數(shù)關(guān)系有nBC間的線(xiàn)圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為IB錯(cuò)誤；C．若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線(xiàn)圈輸入220V時(shí)，AB間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線(xiàn)圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為100π，故交流電的頻率為f=C錯(cuò)誤；D．若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線(xiàn)圈輸入220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)電阻R的電流為I交流電的周期為T(mén)=D正確。故選D。10．（2021·重慶·高考真題）某電動(dòng)牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動(dòng)牙刷充電時(shí)，原線(xiàn)圈兩端的電壓為220V，副線(xiàn)圈兩端的電壓為4.4V，副線(xiàn)圈的電流為A．原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為25:1 B．原線(xiàn)圈的電流為0.02C．副線(xiàn)圈兩端的電壓最大值為5V D．原、副線(xiàn)圈的功率之比為【答案】B【詳解】A．由理想變壓器的變壓公式，可知原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為nA錯(cuò)誤；B．由理想變壓器的變流公式I解得原線(xiàn)圈電流IB正確；C．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知，副線(xiàn)圈兩端的電壓最大值UC錯(cuò)誤；D．根據(jù)理想變壓器輸出功率大于輸入功率可知，原副線(xiàn)圈的功率之比為1:1，D錯(cuò)誤。故選B。11．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶(hù)供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線(xiàn)的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶(hù)使用的用電器增加時(shí)，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小【答案】D【詳解】不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，即變壓器原線(xiàn)圈的輸入電壓U1U可知，變壓器副線(xiàn)圈的輸出電壓U2=UI可知，副線(xiàn)圈的電流I2U可知V3減??；由理想變壓器的原理U可知原線(xiàn)圈的電流I1=IA1變大；故綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V故選D。12．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線(xiàn)圈接入最大阻值為2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線(xiàn)圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A【分析】本題考查含理想變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析?！驹斀狻緼B．由于原線(xiàn)圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線(xiàn)圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，變壓器副線(xiàn)圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得I可知副線(xiàn)圈的電流逐漸減小，由n可知變壓器原線(xiàn)圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤；C．原線(xiàn)圈的輸入功率為P由于I1逐漸減小，則原線(xiàn)圈的輸入功率逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D．由于副線(xiàn)圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過(guò)定值電阻的電流逐漸減小，則由公式P可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選A。13．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線(xiàn)圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線(xiàn)圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著與磁場(chǎng)垂直且與線(xiàn)圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊距軸L4A．NBL2ω B．22NBL【答案】B【詳解】交流電的最大值和兩條邊到轉(zhuǎn)軸的距離無(wú)關(guān)，為E因此有效值為E=故選B。14．（2021·天津·高考真題）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，R=5Ω的電阻兩端的交流電壓為u=502A．該交流電周期為0.02s B．電壓表的讀數(shù)為100VC．電流表的讀數(shù)為10A D．電阻的電功率為1kW【答案】C【詳解】A．該交流電的周期T=B．電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即U=選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電流表的讀數(shù)為I=選項(xiàng)C正確；D．電阻的電功率為P=IU=10×50選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。15．（2021·北京·高考真題）一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．在t=0.4s時(shí)電流改變方向 B．該交變電流的周期為0.5sC．該交變電流的表達(dá)式為i=2cos5πt?A 【答案】C【詳解】A．由圖可知t=0.4s時(shí)電流為正方向最大，電流方向沒(méi)有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，該交變電流的周期為T(mén)=0.4s，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，電流的最大值為imaxω=故該交變電流的表達(dá)式為i=故C正確；D．該交變電流的有效值為i=故D錯(cuò)誤。故選C。16．（2021·廣東·高考真題）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線(xiàn)管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線(xiàn)圈接螺線(xiàn)管，副線(xiàn)圈接充電電路，原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為1∶60，下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電的頻率為10HzB．副線(xiàn)圈兩端電壓最大值為3VC．變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D．充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B【詳解】A．周期是T=0.2s，頻率是f=1故A錯(cuò)誤；B．由理想變壓器原理可知U解得，副線(xiàn)兩端的最大電壓為U故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，變壓器的輸入電壓會(huì)越大，故C錯(cuò)誤；D．由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題17．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）下圖為輸電線(xiàn)為用戶(hù)輸電的情景，電路中升壓變壓器T1和降壓變壓器T2都認(rèn)為是理想變壓器，中間輸電電路電阻為

A．T1輸出電壓與TB．T1輸出功率大于TC．若用戶(hù)接入的用電器增多，則R功率降低D．若用戶(hù)接入的用電器增多，則T2【答案】BD【詳解】AB．由于輸電過(guò)程中電阻R要產(chǎn)生熱量，會(huì)損失功率，故T1輸出功率大于T2輸入功率；T1C．由于輸入電壓不變，所以變壓器T1P可知R功率增大；故C錯(cuò)誤；D．用戶(hù)接入電路的用電器越多，用電器消耗功率增大，即T2故選BD。18．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下圖是工廠(chǎng)利用u=2202sin100πtV的交流電給

A．電源電壓有效值為2202V C．副線(xiàn)圈匝數(shù)為180匝 D．副線(xiàn)圈匝數(shù)為240匝【答案】BC【詳解】A．電源電壓的有效值U=選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．交流電的周期T=選項(xiàng)B正確；CD．根據(jù)n可得副線(xiàn)圈匝數(shù)n2選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。19．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），半徑之比為4:1，小輪與線(xiàn)圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線(xiàn)圈是由漆包線(xiàn)繞制而成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，共n匝，總阻值為R。磁體間磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線(xiàn)圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直。線(xiàn)圈通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi)，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4ωB．燈泡兩端電壓有效值為3C．若用總長(zhǎng)為原來(lái)兩倍的相同漆包線(xiàn)重新繞制成邊長(zhǎng)仍為L(zhǎng)的多匝正方形線(xiàn)圈，則燈泡兩端電壓有效值為4D．若僅