專題13-交變電流-備戰(zhàn)高考各校及地市好題高三物理試卷分項匯編(解析版)

備戰(zhàn)2023年高考各校及地市好題高三物理試卷分項匯編【第01輯】（江蘇專用）專題13交變電流一、單選題1．（2022·江蘇·模擬預測）升流器是電力部門和工礦企業(yè)的電器設備做電流負載試驗及溫升試驗的專用設備，其工作原理簡化如圖所示。某次外接調壓器進行伏安特性試驗，升流器第一級的自耦線圈滑頭P位于線圈中點，為第二級升流器，均為理想變壓器，不計線路電阻。當采集負載R的電流值為輸入端電流值的10倍時，則第二級升流器的匝數比為（

）A．1:5 B．3:1 C．4:1 D．5:1【答案】D【解析】設端的電流為，第二級升流器的輸入端電流為，采集負載R的電流為，根據理想變壓器的原理可知聯立解得由于可得所以第二級升流器的匝數比為5:1，故D正確，ABC錯誤。2．（2022·江蘇南通·高三開學考試）如圖所示，磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度為B，匝數為n、面積為S、電阻為r的線圈繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉動，線圈中產生的感應電流為I，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為，則（）A．線圈中感應電動勢的有效值為 B．線圈的輸出功率為C．電阻R上電流的頻率為 D．電阻R上消耗的功率【答案】D【解析】A．線圈中感應電動勢的峰值為有效值為故A錯誤；B．線圈的輸出功率為故B錯誤；C．原副線圈的電流頻率相等，均為故C錯誤；D．由得，副線圈中電流為電阻R上消耗的功率為故D正確。故選D。3．（2022·江蘇·模擬預測）如圖，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈匝數可通過滑片P來調節(jié)。當滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數比，為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是（）A．僅將滑片P向上滑動B．減小交流電的頻率C．僅在副線圈電路中并聯一個阻值為的電阻D．僅在副線圈電路中串聯一個阻值為的電阻【答案】D【解析】A．原線圈電壓有效值則次級電壓有效值則為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，則需要減小燈泡兩端電壓，即僅將滑片P向下滑動，A錯誤；B．減小交流電的頻率不能減小燈泡兩端的電壓，B錯誤；C．僅在副線圈電路中并聯一個電阻，不能減小燈泡電壓，C錯誤；D．僅在副線圈電路中串聯一個電阻，阻值為D正確。故選D。4．（2022·江蘇揚州·模擬預測）圖甲是某燃氣灶點火裝置的原理圖。轉換器將直流電壓轉換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當變壓器副線圈電壓值大于時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。則下列說法正確的是（）A．開關閉合后，電壓表示數為B．轉換器產生的交流電在1s時間內電流方向變化5次C．原線圈兩端的電壓的瞬時表達式D．原、副線圈匝數比至少滿足才能使鋼針放電【答案】C【解析】A．開關閉合后，電壓表測量轉換器輸出電壓的有效值，示數為故A錯誤；B．轉換器產生的交流電的周期為0.2s，在一個周期內電流方向變化2次，所以1s內電流方向變化10次，故B錯誤；C．原線圈兩端的電壓的瞬時表達式為故C正確；D．原、副線圈匝數比為時，副線圈兩端電壓最大值為5000V，此時鋼針和金屬板間無法放電，所以原、副線圈匝數比應小于1∶1000，故D錯誤。故選C。5．（2022·江蘇·揚州中學模擬預測）如圖甲所示，單匝矩形線框在勻強磁場B中，繞與磁場B垂直的軸OO′勻速轉動。已知線框電阻R，轉動周期T，穿過線框的磁通量Φ與時間t的關系圖，如圖乙所示。則下列說法錯誤的是（）A．時刻，線框平面與中性面垂直B．感應電流的有效值為C．到過程中，線框中平均感應電動勢為零D．線框轉動一周，線框中產生的熱量為【答案】C【解析】A．時刻，回路磁通量為零，則線框平面與中性面垂直，故A正確；B．角速度感應電動勢最大值感應電流有效值故B正確；C．到過程中，磁通量變化不是零，則平均感應電動勢不為零，故C錯誤；D．線框轉動一周，線框中產生的熱量為故D正確。本題選錯誤的，故選C。6．（2022·江蘇·南京外國語學校模擬預測）圖為理想的可調式自耦變壓器與負載連接電路，原線圈輸入交流電的電壓u確定，閉合電鍵S，電動機M開始工作，此后觀察到燈泡L亮度變暗，則以下說法錯誤的是（）A．S閉合后電流表讀數變大 B．S閉合后原線圈輸入功率變大C．S閉合副線圈輸出電壓沒有變化 D．要讓L燈達到原來亮度，P滑動頭應向上移動【答案】D【解析】AC．由于原線圈電壓確定，原、副線圈匝數確定，所以副線圈兩端電壓一定；閉合電鍵S，電動機M開始工作，此后觀察到燈泡L亮度變暗，說明燈泡L兩端電壓減小，因此電阻R兩端電壓增大，由可知，通過電阻R的電流增大，電流表讀數變大，故AC正確，不符合題意；B．由副線圈輸出功率，可知副線圈的輸出功率變大，由理想變壓器所以S閉合后原線圈輸入功率變大，故B正確，不符合題意；D．要讓L燈達到原來亮度，就要增大副線圈的輸出電壓，由可知，要減小原副線圈的匝數比，P滑動頭應向下移動，故D錯誤，符合題意。故選D。7．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數比為2:1，電阻R=10Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。原線圈接一個經雙可控硅調節(jié)后的電壓U，U隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，正弦交流電的每一個二分之一周期中，前四分之一周期電壓被截去。現將S1、S2、S3閉合，此時L2正常發(fā)光。下列說法錯誤的是（）A．輸入電壓U的有效值為10V B．R消耗的電功率為10WC．只斷開S3后，L2能正常發(fā)光 D．只斷開S2后，原線圈的輸入功率減小【答案】B【解析】A．令輸入電壓的有效值為U1，根據正弦式交流電的有效值與有效值的定義解得故A正確；B．根據理想變壓器的電壓匝數關系解得副線圈兩端電壓則R消耗的電功率為故B錯誤；C．只斷開S3后，L2電壓不受影響，L2正常發(fā)光，故C正確；D．只斷開S2后，負載電阻變大，輸出電壓不變，根據輸出功率減小，則輸入功率也減小，故D正確。故選B。8．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）如圖是家電漏電觸電保護器原理簡圖，口字形鐵芯上繞有三組線圈A、B、C，A、B為火線和地線雙線并繞，電器正常工作時A、B線圈中電流等大反向，線圈和鐵芯中磁感應強度為零，保護器兩端電壓為零；負載電阻a端接火線線圈A，發(fā)生漏電或觸電事故時相當于負載電阻接地，B線圈（地線）電流小于A線圈電流或為零，交變電流在A線圈及鐵芯中產生磁場，使A、C相當于變壓器原、副線圈工作，通過保護器的電流啟動保護模式—斷開火線開關S。已知人體安全電流I0≤10mA，保護器啟動電流為25mA，變壓器可看作理想變壓器，下列說法正確的是（）A．保護器啟動必須設置在A、B線圈電流差值遠大于10mA時啟動B．人體接觸負載電阻的b端比接觸a端更危險C．線圈A、C的匝數比應該大于或等于5:2D．負載電阻電壓是保護器兩端的2.5倍【答案】C【解析】A．因人體安全電流I0≤10mA，則保護器啟動必須設置在A、B線圈電流差值小于10mA時啟動，選項A錯誤；B．人體接觸負載電阻的a端時，人體直接接觸火線，則人體接觸負載電阻的a端比接觸b端更危險，選項B錯誤；C．當線圈A中電流為10mA時，若保護器中的電流為25mA，則線圈A、C的匝數比則線圈A、C的匝數比應該大于或等于5:2，選項C正確；D．若A線圈中的電流達到10mA，保護器上的電流達到25mA時，根據此時負載電阻電壓是保護器兩端的2.5倍，因AC兩線圈匝數關系不確定，則負載電阻電壓不一定是保護器兩端的2.5倍，選項D錯誤。故選C。9．（2022·江蘇蘇州·模擬預測）如圖乙所示，在AB間接入甲圖所示正弦交流電，通過理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R=20Ω的純電阻負載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無窮大，變壓器原線圈n1=110匝，副線圈n2=20匝，Q為副線圈中心抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設電阻R上消耗的熱功率為P，則有（）A．U0=V，P=20W B．U0=40V，P=80WC．U0=V，P=20W D．U0=20V，P=20W【答案】C【解析】在AB間接入正弦交流電，變壓器原線圈匝，副線圈匝，根據得有效值為：而二極管的反向耐壓值至少為，它需要承受交流電的最大值，所以Q為副線圈正中央抽頭，則電阻R兩端電壓為20V，所以電阻R消耗的熱功率P為：故選C。10．（2022·江蘇南京·模擬預測）河濱生態(tài)園住宅區(qū)的應急供電系統，由交流發(fā)電機和副線圈匝數可調的理想降壓變壓器組成，發(fā)電機中矩形線圈所圍成的面積為，匝數為，電阻不計，它可繞水平軸在磁感應強度為的水平勻強磁場中以角速度勻速轉動，矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭上下移動時可改變輸出電壓，表示輸電線的電阻，以線圈平面與磁場平行時為計時起點，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機線圈某時刻與圖示位置垂直，變壓器原線圈的電流瞬時值最大B．發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式C．當用戶數目減少時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭應向上滑動D．當滑動觸頭向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓將降低【答案】B【解析】A.發(fā)電機線圈某時刻與圖示位置垂直時，當線圈與磁場垂直時，感應電流最小，變壓器原線圈的電流瞬時值最小，錯誤；B.感應電動勢最大值為，由圖可知，是從垂直中性面計時，則感應電動勢的瞬時值表達式為，B正確；C.當用戶數目減小時，用電功率減小，根據功率可知，電壓不變，則電流減小，損失電壓減小，從而可確定觸頭移動方向向下才能保證用戶端得到電壓不變，C錯誤；D.原線圈兩端的電壓由發(fā)電機輸出電壓決定，所以當滑動觸頭向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變，D錯誤；故選B。11．（2022·江蘇·模擬預測）如圖所示，理想自耦變壓器輸入端接入正弦交流電，輸出端可以通過調節(jié)觸頭的位置來改變輸出端匝數，同時在輸出端并聯一個指示燈L，輸出電路中接入滑動變阻器R，調節(jié)的位置可以改變R的阻值，兩電表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）A．指示燈L常亮且通過指示燈的電流方向每秒鐘改變50次B．不論開關S狀態(tài)如何，電壓表示數為C．閉合開關S，僅向下滑動，輸入功率變小D．閉合開關S，僅向下滑動，電表示數不變【答案】C【解析】A．指示燈L不經過開關S與一小段線圈連接，不論S狀態(tài)如何，燈L常亮，由題意可知，交流電周期且一個周期電流方向改變2次，故每秒鐘通過指示燈的電流方向改變100次，A錯誤；B．不論開關S狀態(tài)如何，電壓表示數都為有效值220V，B錯誤；C．閉合開關S，僅向下滑動，輸出端匝數減小，根據電壓比可知，輸出端電壓減小，由可知，輸出端的功率變小，輸入功率變小，C正確；D．閉合開關S，僅向下滑動，接入電路的電阻阻值減小，電壓表示數不變，輸出端電壓不變，由歐姆定律可知，電流表示數變大，D錯誤。故選C。12．（2022·江蘇連云港·二模）某種除顫器的簡化電路，由低壓直流電源經過電壓變換器變成高壓電，然后整流成幾千伏的直流高壓電，對電容器充電，如圖甲所示。除顫時，經過電感等元件將脈沖電流（如圖乙所示）作用于心臟，實施電擊治療，使心臟恢復竇性心律。某次除顫過程中將電容為的電容器充電至，電容器在時間內放電至兩極板間的電壓為0。其他條件不變時，下列說法正確的是（）A．線圈的自感系數L越大，放電脈沖電流的峰值越小B．線圈的自感系數L越小，放電脈沖電流的放電時間越長C．電容器的電容C越小，電容器的放電時間越長D．在該次除顫過程中，流經人體的電荷量約為【答案】A【解析】A．線圈的自感系數L越大，阻礙電流的感抗越大，則放電電流越小，放電脈沖電流的峰值也越小，故A正確；BC．振蕩電路的振蕩的振蕩周期為電容器在時間內放電至兩極板間的電壓為0，即則線圈的自感系數L越大，放電脈沖電流的放電時間越長；電容器的電容C越大，放電脈沖電流的放電時間越長，故BC錯誤；D．電容為的電容器充電至，則電容器儲存的電量為故在該次除顫過程中，流經人體的電荷量約為，故D錯誤；故選A。13．（2022·江蘇·模擬預測）某種手機的無線充電原理如圖所示。已知發(fā)射線圈的兩端電壓為，電流的頻率為，接收線圈的兩端電壓為。充電時效率大約。下列說法正確的是（）A．無線充電工作原理是“電流的磁效應”B．接收線圈中電流的頻率為C．無線充電發(fā)射線圈與接收線圈匝數比為D．充電時接收線圈始終有收縮的趨勢【答案】B【解析】A．無線充電工作原理是：變化的電流流過發(fā)射線圈會產生變化的磁場，當接收線圈靠近該變化的磁場時就會產生感應電流給手機充電，利用的是電磁感應現象，故A錯誤；B．接收線圈中電流的頻率與發(fā)射線圈中電流的頻率相等，均為，B正確；C．若充電時不漏磁，兩線圈可視為理想變壓器，功率無損耗，匝數比為但是本題中充電時效率大約，功率有損耗，所以匝數比不是，故C錯誤；D．發(fā)射線圈接的是交流電，當發(fā)射線圈的電流減小時，由楞次定律可知接收線圈有擴大的趨勢，當發(fā)射線圈的電流增大時，由楞次定律可知接收線圈有收縮的趨勢，故D錯誤。故選B。14．（2022·江蘇·模擬預測）如圖所示，電阻為r的金屬直角線框abcd放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，a、d兩點連線與磁場垂直，ab、cd長均為l，bc長為2l，定值電阻阻值為R。線框繞ad連線以角速度ω勻速轉動，從圖示位置開始計時，則（）A．線框每轉一圈，回路電流方向改變一次B．a、d兩點間的電壓為C．電流瞬時值的表達式為D．半個周期內通過R的電荷量為【答案】D【解析】A．線圈產生的是正弦交流電，正弦交流電在一個周期內方向改變2次，故A錯誤；B．回路中產生的感應電動勢有效值為a、d兩點間的電壓為路端電壓故B錯誤；C．從中性面開始轉動，是正弦交流電，電流瞬時值表達式故C錯誤；D．半個周期通過的電荷量故D正確。故選D。15．（2022·江蘇·南京航空航天大學附屬高級中學高三開學考試）發(fā)電機的示意圖如甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其他電阻不計，圖乙中的Um為已知量。在金屬框轉動一周的過程中（）A．框內電流方向不變 B．電動勢的有效值為UmC．流過電阻的電荷量為 D．電阻產生的焦耳熱為【答案】C【解析】A．線框轉動過程中每經過一次中性面，電流方向改變一次，故A錯誤；B．有效值與正弦交流電有效值相同為故B錯誤；C．轉動半圈流過電阻的電荷量因此轉動一周故C正確；D．電阻產生的焦耳熱故D錯誤。故選C。16．（2022·江蘇·模擬預測）如圖甲所示，100匝圓形線圈接入理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接入阻值為R的電阻，電表都是理想電表。已知每匝線圈的電阻均為R，若在線圈位置加入垂直于線圈平面的磁場，磁感應強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示，得到圓形線圈的電熱功率與電阻R的功率相等。下列說法正確的是（）A．時刻兩電流表示數均達最大B．時刻兩電流表示數均為0C．原、副線圈匝數比D．對某一段線圈來說，當磁感應強度最大時，受到的安培力最大【答案】C【解析】AB．電表測量的是有效值，不是瞬時值，兩電流表的示數不變，AB錯誤；C．根據題意得解得C正確；D．當磁感應強度最大時，感應電流等于零，線圈受到的安培力等于零，D錯誤。故選C。17．（2022·江蘇·海門中學高三開學考試）如圖是變電所為市區(qū)用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是電網的電壓，可視為不變。變壓器視為理想變壓器，其變壓比通過P可調，輸電線的電阻為R0，則（）A．用戶增多時，A表的示數減小B．用戶增多時，為使用戶獲得的電壓穩(wěn)定在220V應將P適當上調C．用戶減少時，用戶獲得的電壓會有所降低D．用戶減少時，R0的功率增大【答案】B【解析】A．設變壓器輸入電壓為U1，輸出電壓為U2，用戶電壓為U3，當P不動，則U2不變，變壓器原副線圈電流關系為用戶增多時，電路總電阻變小，電流I2增大，可知原線圈電流I1增大，則A表的示數增大，故A錯誤；BC．R0兩端的電壓為用戶得到的電壓為當用戶增多時，I2增大，增大，所以減小，為使用戶獲得的電壓穩(wěn)定在220V，則需要增大，變壓器原副線圈電壓關系為在和不變的情況下，要增大，可以減小，即將P適當上調，故B正確，C錯誤；D．R0消耗的功率為當用戶減少時，I2減小，所以R0的功率減小，故D錯誤。故選B。18．（2022·江蘇·模擬預測）某小組探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數之間的關系：可拆變壓器如圖所示，鐵芯B可以安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯。將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，匝數分別選擇n1=800匝，n2=100匝，原線圈與16V正弦式交流電源相連，用理想電壓表測得輸出電壓U2=1V，輸出電壓測量值明顯小于理論值，可能的原因是（）A．原線圈匝數n1少于800匝B．副線圈匝數n2多于100匝C．副線圈阻值較大D．鐵芯B沒有安裝在鐵芯A上【答案】D【解析】AB．由變壓器電壓與匝數關系知即因為輸出電壓測量值明顯小于理論值，則可能是偏小或偏大，故AB錯誤；C．副線圈阻值不影響輸出電壓，故C錯誤；D．若鐵芯B沒有安裝在鐵芯A上，則可能導致漏磁，使得輸出電壓偏小，故D正確。故選D。19．（2022·江蘇·高三專題練習）隨著經濟發(fā)展，用電需求大幅增加，當電力供應緊張時，有關部門就會對部分用戶進行拉閘限電。如圖是遠距離輸電的原理圖，假設發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，輸電線的電阻為R，兩個變壓器均為理想變壓器。在某次拉閘限電后（假設所有用電器可視為純電阻）電網中數據發(fā)生變化，下列說法正確的是（）A．降壓變壓器的輸出電壓減小了B．升壓變壓器的輸出電流增加了C．輸電線上損失的功率減小了D．發(fā)電廠輸出的總功率增加了【答案】C【解析】AB．拉閘限電后，用電器減少，意味著并聯支路減少，用戶端總電阻增加，減小，也隨著減小，輸電線上的電壓損失減小，由于發(fā)電廠輸出電壓恒定，輸送電壓也恒定，根據可知增加，也增加，故AB錯誤；C．根據可知輸電線上損失的功率減小了，故C正確；D．減小，也隨著減小，發(fā)電廠輸出電壓恒定，所以發(fā)電廠輸出總功率減小，故D錯誤。故選C。20．（2022·江蘇·模擬預測）遠距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器，則下列關系式中正確的是()A．B．I2＝C．I1U1＝I22RD．I1U1＝I2U2【答案】D【解析】理想變壓器原副線圈兩端的電壓與線圈的匝數成正比，有：＝，由能量守恒定律可知：P1＝I1U1＝P2＝I2U2，故選項D正確；因此＝，故選項A錯誤；輸電線兩端的電壓應為升壓器副線圈兩端電壓與降壓器原線圈兩端電壓U3之差，因此根據歐姆定律有：I2＝，故選項B錯誤；降壓器的輸入功率為：P3＝I2U3，因此有：I1U1＝I22R＋I2U3，故選項C錯誤．21．（2022·江蘇·阜寧實驗高中模擬預測）一含有理想變壓器的電路如圖，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當開關S斷開時，電流表的示數為1A；當開關S閉合時，電流表的示數為4A，下列說法正確的是（）A．該交流電源電壓最大值為VB．該變壓器原、副線圈匝數比為4：1C．開關S閉合時，R1消耗功率大于R2消耗功率D．開關S從閉合到斷開，電源輸出功率增大【答案】A【解析】設變壓器原、副線圈匝數比為k，當開關S斷開時，電流表的示數為1A，由可得副線圈電流副線圈電壓求得電源電壓同理，當開關S閉合時，電流表的示數為4A時求得A．由上述分析，電壓源電壓的有效值由可求得A正確；B．由上述分析，變壓器原、副線圈匝數比為，B錯誤；C．由上述分析，開關S閉合時，R1消耗功率R2消耗功率C錯誤；D．由C項分析，開關S閉合，電源輸出功率為開關斷開，電源輸出功率開關S從閉合到斷開，電源輸出功率減小，D錯誤．故選A。二、解答題22．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向，匝數為N的矩形線圈abcd的邊長、。線圈以角速度繞中心軸勻速轉動，bc和ad邊同時進入磁場，在磁場中，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：（1）線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F；（2）外接電阻上電流的有效值I?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據題意可知，bc、ad邊的運動速度感應電動勢解得感應電流安培力解得（2）根據題意可知，一個周期內，通電時間則R上消耗的電能又有解得23．（2022·江蘇省昆山中學模擬預測）水利發(fā)電具有防洪、防旱、減少污染多項功能，是功在當代，利在千秋的大事，現在水力發(fā)電已經成為我國的重要能源之一．某河流水流量為40m3/s，現在欲在此河段上筑壩安裝一臺發(fā)電功率為1000kW的發(fā)電機發(fā)電，采用高壓輸電，高壓輸電線的總電阻為5Ω，損耗總功率的5%．求：（1）設發(fā)電機輸出電壓為500V，則所用理想升壓變壓器原副線圈匝數比應是多大；（2）若所用發(fā)電機總效率為50%，則攔河壩要建多高．（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2）【答案】（1）（2）5m【解析】（1）根據導線上的功率損失等于導線電阻的熱功率可得解得升壓變壓器次級的電流I2=100A對變壓器初級解得初級電流I1=2000A根據變壓器匝數和電流的關系（2）設時間t內通過發(fā)電機的水流體積為V=Qt又m=ρV由能量關系可得解得h=5m24．（2022·江蘇·高三專題練習）某小型水力發(fā)電站的發(fā)電輸出功率為5×104W，發(fā)電機的輸出電壓為250V，輸電線總電阻R=5Ω．為了使輸電線上損失的功率為發(fā)電機輸出功率的4%，必須采用遠距離高壓輸電的方法，在發(fā)電機處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器．設用戶所需電壓為220V，不計變壓器的損失．求：（1）輸電線上的電流；（2）升、降壓變壓器原、副線圈的匝數比；（3）可供多少盞“220V40W”的白熾燈正常工作？【答案】(1)20A(2)；(3)【解析】畫出輸電的示意圖（1）輸電線中的功率損失為:化簡可得得：（2）由公式，可得升壓變壓器的副線圈兩端的電壓為：升壓變壓器的原副線圈的匝數比為:降壓變壓器得到的電壓為：由題意可知降壓變壓器的副線圈的電壓為：降壓變壓器的原副線圈的匝數比為:（3）可供“22040”的白熾燈正常工作的盞數為：(盞)25．（2022·江蘇·高三專題練習）三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關鍵工程，是中國規(guī)模最大的水利工程．樞紐控制流域面積為1.0×106km2，占長江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q＝4.51×1011m3.水利樞紐的主要任務包括防洪、發(fā)電、航運三方面．在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺，總裝機容量(指26臺發(fā)電機組同時工作的總發(fā)電功率)為P＝1.82×107kW，年平均發(fā)電量約為W＝8.40×1010kW·h.該工程已全部竣工，電站主要向華中、華東電網供電，以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2)：(1)若三峽電站上、下游水位差按h＝100m計算，試推導三峽電站將水流的勢能轉化為電能的效率η的公式，并計算出效率η的數值．(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電，要達到年發(fā)電量的要求，每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P1＝4.5×105kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U＝500kV，而發(fā)電機輸出的電壓約為U0＝18kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的5%，求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數比和輸電線路的總電阻．【答案】(1)η＝67%(2)192.3天(3)’r≈27.8Ω.【解析】(1)一年里水流做功(即減少的勢能)W′＝Qρgh.水流的勢能轉化為電能的效率η＝＝，將數據代入上式得η≈67%.(2)設每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電n天，則W＝Pt，即P×n×24＝W.所以n＝＝天≈192.3天．(3)升壓變壓器原、副線圈的匝數比＝＝＝，輸電線上的電流I＝＝900A.損失功率P損＝5%P1＝I2r，所以r≈27.8Ω.26．（2022·江蘇省丹陽高級中學三模）如圖甲所示為某一發(fā)電機的實物模型，其工作原理可簡化為如圖乙所示：強磁場的磁感應強度大小為矩形線圈的總電阻為0.3Ω、匝數為50匝、面積為，可繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉動?，F將該發(fā)電機接在理想變壓器的原線圈上，副線圈接有規(guī)格均為“220V，110W”的燈泡、，如圖丙所示，現在使發(fā)電機勻速轉動，使兩燈泡均正常發(fā)光，已知理想變壓器的原副線圈匝數之比為1：10，電壓表為理想交流電表，其余電阻均不計。求：（1）理想交流電壓表的讀數；（2）手搖發(fā)電機勻速轉動的角速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題意可知副線圈兩端電壓為根據理