《2023新课标版物理高考第二轮复习--专题十二 交变电流.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023新课标版物理高考第二轮复习--专题十二 交变电流.pdf（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023新课标版物理高考第二轮复习专题十二交变电流一、选择题1.物理生活1（2022吉林一模）红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程,被誉为“人工天河，红旗渠居高临下，渠线长,落差大，沿渠建电站，发电、灌溉两受益。某小型水电站远距离输电的简化电路如图所示，若发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为u=Um sin 3t,则下列说法正确的是（）A.用户用电器上交流电的频率为mB.发电机输出交流电的电压有效值为UmC.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当只有用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小答 案 D变压器不改变交流电的频率，输入频率与输出频率相等，故用户用电器上交流
2、电的频率为为，故 A 错误;发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为u=Um sin 3t,可知发电机输出交流电的电压有效值为U=%,故 B错误;输电线上的电流由用户的负载功率、输电线上损失的功率和输电电压决定，故 C错误;当用户用电器的总电阻增大时，用户的负载功率减小,降压变压器的输出功率减小，则输入功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故 D 正确。2.物理科技|（2022云南昆明二模）如图甲所示为一台小型发电机构造示意图。磁极N、S间的磁场看成匀强磁场,磁感应强度大小为+T,线圈共10匝，矩形线圈的面积为S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对一定
3、值电阻R供电，不计发电机内阻,则下列说法正确的是)A.矩形线圈面积为12 m2B.电阻中电流方向每秒钟改变100次C.线圈从t=0开始转过180。的过程中,电压表的读数先增大后减小D.当变压器滑片P向上滑动时，电阻R消耗的功率减小答 案D从乙图可知线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为12 V,周期为0.2 s,根据Em=NBS3=NBS|解得S=1.2 m，A错误面于周期为0.2 s,则1 s内共有5个周期，每个周期内电流方向变化2次，故电阻中电流方向每秒钟改变10次,B错误;电压表的读数是电压有效值，保持不变,C错误;变压器的滑片P向上滑时,原线圈的匝数m增大，根据监=望可知变压器副线圈输
4、出电压6 减小，故电阻R消耗的功率减小,D正确。3.物理科技|（2022广东佛山二模）氮化锡手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。交流电经前端电路和氮化绿开关管后，在a、b端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在c、d端给手机充电，则正常工作时,变压器c、d输出端（）高频控制信号jum氮化钱开关管一前端电路一L甲uN311 1 0 2 7 37；27 I5 V乙A.输出的电压也是直流电压B.输出电流的频率为半C.输出电流的有效值大于a、b端输入电流的有效值D.需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出答 案C由图乙可知a、b端获得的为交流电
5、，则经过变压器输出的电压为交流电压,A错误;由图乙可知高频脉冲直流电的周期为T,故输出电流的频率为f=i,B错误;由于变压器为降压变压器，则输入电压的有效值大于输出电压的有效值，根据变压器的输入功率等于输出功率,可知输出电流的有效值大于a、b端输入电流的有效值,C正确;变压器的工作原理是电磁感应，只要输入电流的大小发生变化，产生的磁场就会发生变化,磁通量就会发生变化，输出端就会有电压输出,故不需要将输入电压转变为交流电，输出端也可以有电压输出,D错误。4.物理生活|（2022四川宜宾二模）北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆 鸟巢 隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统
6、，假设该发电系统的输出电压恒为250 V,通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8 Q,升压变压器T i原、副线圈匝数比为1：16,下列说法正确的是（）A.若该发电系统输送功率为1x105 W,则输电线损失的功率为5x103 WB.若该发电系统输送功率为1 x W,用户获得220 V 电压,则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200:11C.若用户消耗功率减少，则升压变压器人输出电压6 减小D.若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压5 增大答 案 A该发电系统的输入功率等于输出功率若P=lxl05w,则原线圈中电流为h=；=400A,对于U1T i有 军，代入数据解得L=25 A
7、,则输电线损失的功率为AP=/介=252x8 W=5xlQ3 W,A正确;根据九1=二代入数据解得6=4x103 v,又知b=25 A,则输电线的总电阻两端的电压为Ur=I2r=200 V,则U2 几25=6-5=3.8x103 v,又知乎=/，即 有 甩=黑=*,B错误;当用户消耗功率减小时输电线中的电流减174 九 4 九 4 NZU 11小，但是U1和也不变，故 6不变,C错误;当用户消耗功率增大时，输电线中电流增大，输电线的总电阻两端n2的电压变大，而 6 不变根据5=6-5可知U3变小，又由生=也可知山变小,D错误。5.物理探索|（2022福建部分地市4 月诊断）侈选）某同学研究远距
8、离输电的电路如图所示,a、b 端接入电压为Uo的交流电升压变压器T i和降压变压器T2均为理想变压器，且虫=已知Ri=R2=R3,三个电九3阻消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，则（）B.电压表的示数小于UoC.若 Ri短路，电流表示数将变大D.若R3断路，电压表示数将减小答 案B C令R1=R2=R3=R，三个电阻消耗的功率相同，有PR1=R,PR2=PR3=（?2R,则注升艮据变压器原、副线圈匝数与电流之间的关系可得幺邛岩，由题意可得升压变压器T1的匝数比为$上=；,A错误;根据变压器的工作原理得票=3/=玛 又 因 为U3=U2-bRi,Ui=Uo厕U4=U2-l3Ri=Uo-U 2
9、n2 U4 n4 几 3 几 3篇 也 陪 仇-2 备RI=UO-；U4,解得U4=|Uo,电压表的示数即U4,可知电压表的示数小于U0,B正确;若R1短路，则U3=U2,降压变压器原线圈的电压变大，副线圈的电压也将升高，从而使得降压变压器的电流L增大，根据电流与变压器匝数的关系上可知，降压变压器原线圈中的电流也增大,故电流表示数将变大,C正确;若R3断路,此时电压表的示数为U4=Uo-（兼 胃Ri=Uo-3解 得 山 三 汕 可 知U4,U4,故电压表示数将变大,D错误。6.（2022山东济宁二模,10）（多选）如图所示,某理想变压器原线圈a的匝数m=400,副线圈b的匝数山=200,原线圈
10、接在u=1 0 0&s in（50M）V的交流电源上，副线圈中“12 V 6 W 的灯泡L恰好正常发光，电阻Ri=160Q。下列说法正确的是（）A.副线圈两端的电压有效值为50 VB.电阻R2的阻值为76 QC.通过电阻R i的电流大小为0.25 AD.穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为缓Wb/s答 案C D灯泡正常发光，副线圈的电流12=：=。5 A,根据电流与匝数比的关系得原线圈的电流h=l2=0.25 A,故C正确;交流电源输出电压有效值U=100 V,根据U=Ui+hRi,解得原线圈两端的电九1压有效值为Ui=60 V,则副线圈两端的电压有效值为U2=UI=3 0 V,故A错误;电阻R2
11、的阻值为九1R2=用=36 Q,故 B错误;根据法拉第电磁感应定律得近6=血端解得穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为答=黑Wb/s,故 D 正确。7.（2022山东青岛一模,8）如图,变压器的输入端接入Ui=220V2 sin 100nt（V）的交流电，开关S接 1,当滑动变阻器接入电路的阻值为20 Q 时，电压表的读数为10V2 V。变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，反向电阻无穷大，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大B.若只将S从 1 拨到2,电流表示数变大C.S接 1 时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为11：
12、1D.l m in内滑动变阻器产生的热量为400 J答 案 C若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，负载电阻增大,电压表示数由变压器输入电压和原副线圈匝数比决定，故电压表示数保持不变，则副线圈电流L 减小，原线圈电流Ii减小,即电流表示数减小,A 错误;若只将S从 1 拨到2,原线圈匝数m 增大，可知副线圈输出电压减小，滑动变阻器两端电压减小，故滑动变阻器消耗功率减小，根据变压器输入功率等于输出功率可得Uih=PR,可知原线圈电流h 减小，即电流表示数减小,B错误;开关S接 1 时,设此时副线圈的输出电压为6,由于二极管的单向导电性,由电流热效应可得华六粤江T 解得6=20 V,由题意可知Ui=22
13、0 V,可得原、副线圈中接入电路的匝数之比 为 四 学=等 斗（正确;1 m in内滑动变阻器产生的热量为Q=*辔x60 J=600 J,D错误。n2 U2 20 1 208.（2022山东济宁一模,6）如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。已知该手机电池的充电电压为5 V,下列说法正确的是（）甲乙A.该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象B.家用交流电电流方向每秒变化50次C.该无线充电装置的输出电压的峰值为5V2 VD.基座线圈和受电线圈的匝数比为311:
14、10答 案D受电线圈通过基座线圈中产生的交变磁场而产生交变电流，再经过整流电路转变成直流电后对手机充电，主要是利用了电磁感应中的互感现象,A错误;家用交流电的周期为0.02$一个周期内电流方向变化2次，故家用交流电电流方向每秒变化100次,B错误;受电线圈接一理想二极管给手机电池充2 2电，手机电池的充电电压为5 V（有效值），则 有K号 xJZ =KxT,解得Um=10 V,该无线充电装置的输出电压的峰值为10 V,c错误;基座线圈和受电线圈的匝数比为21=*,D正确。9.（2022山东泰安一模,11）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈与电压稳定的正弦交流电源相连（电源内阻不计），原、副线
15、圈匝数比为m:电压表和电流表均为理想电表,Ri为定值电阻,R2为滑动变阻器,当滑片向左滑动时,电压表Vi、72、电流表Ai、A2的示数变化分别用AUi、Alh、All.表示，则下列关系一定正确的是（）A 瑞 l=R】B 喘|=AR2C脸啕2%D瑞 仁 等 R】答 案 A D 正弦交流电源电压稳定，有U=URI+UI,|AUI|=|AURI|,所以有|簧|=|裁|=Ri,故 A 正确;理想变压器原、副线圈电压变化量之比缪=a 原、副线圈电流变化量之比舞=匕所以有U2 712 几 1卷 I嘴）2|膏 1 =（等 R1,所以D 正确,B、C错误。10.（2022长沙周南中学开学考,2）如图是一个家庭
16、用的漏电保护器的简单原理图,它由两个主要部分组成，图中左边虚线框内是检测装置,右边虚线框内是执行装置。检测装置是一个特殊的变压器，它把即将引入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级线圈（n i匝），另绕一个次级线圈（立匝）。执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关。当电磁铁的线圈中没有电流时，开关是闭合的,当电磁铁的线圈中的电流达到或超过一定值时，开关断开，切断电路,起到自动保护作用。我国规定当漏电流达到或超过30m A时,就要切断电路以保证人身的安全。至于电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与使用的具体器材有关，如果本题中的脱扣开关要求电磁铁中的电流至少达到80 mA才会脱扣,并且其检
17、测装置可以看作理想变压器,那么,m 与 m 的比值为（）A.ni:ri2=5:3 B.ni:山二3:5C.ni:n2=8:3 D.ni:8答 案 C根据题意可知虫=怖=黑=*故 A、B、D错误,C正确。九 2 1 JUmA 311.（2022湖南新高考模拟预测卷6）如图所示，为了浴室用电安全某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5：L原线圈输入交变电压u=311 sin（lOOnt）Vo已知照明灯额定功率为44 W,排气扇电动机内阻为1 Q,电流表示数为2 A,各用电器均正常工作，电表均为理想电表。则A.电压表示数为62 VB.变压器的输入功率为88 WC.排气扇输出功
18、率为44 WD.保险丝熔断电流不得低于1 A答 案 B变压器输入的交变电压为u=311sin（100nt）V厕有效值U=220V,变压器原、副线圈匝数比为5:L 根据外务解得6=44 V,故 A 错误;电流表示数为2 A,因此输出功率为P出=皿2=88 W,即变压器的输入功率为88 W,故 B正确;照明灯的电流为IL=1 A,则排气扇的电流为IM=L-IL=1 A,则排气扇的输出功率为P=U21M-扃r=43 W,故 C错误;变压器的原线圈中电流为Ii=1l2=0.4 A,因此保险丝熔断电流不得低于0.4 A,故 D 错误。12.（2022和平一模,7）（多选）如图所示,KLMN是一个竖直的匝
19、数为n 的矩形线框,全部处于磁感应强度为 B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R,线框绕竖直固定轴以角速度3匀速转动（俯视逆时针方向），当 M N 边与磁场方向的夹角为30时（图示位置），下列说法正确的是（）A.导线框中产生的瞬时感应电动势大小鹭nBS3B.导线框中电流的方向是KTLMTNKC.再转过60时导线框中产生的电流达到最大值D.再转过60时穿过导线框的磁通量变化率为0答 案A D可以认为导线框从峰值面转过30。,则感应电动势瞬时值表达式e=nBS3 cos 3 t,将3 t=30。代入表达式可得e=苧nBS3,故A正确;根据楞次定律可以判断出图中位置线框中的感应电流方向是K
20、-N-M-LTK,故B错误;从图中位置再转过60,线框与磁场方向垂直，处于中性面位置，因此线框中感应电流为0,感应电动势为0,由e=*可 知，磁通量的变化率也为0,故C错误,D正确。13.（2022南开二模,6）侈选）如图甲所示电路中,L i为 标 有4 V,2 W 字样的小灯泡,1 _ 2、1_3为两只标有8 V,6 W 字样的相同灯泡,变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当a、b两端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）乙A.电流表的示数为1.5 AB.交变电压的最大值Um=28 VC.变压器原、副线圈的匝数之比为3:1D.电压表的示数为24 V答 案 A C
21、 D 三只灯泡都正常发光，由 P=UI可知流过1 _ 2、L3的电流均为0.75 A,所以电流表的示数为1.5 A,即副线圈中的电流为1.5 A,A选项正确;同理可知流过Li的电流为0.5 A,原线圈中的电流为0.5A,所以四邛4 c 选项正确;原、副线圈两端的电压之比U i：U2=ni：山,并且6=8 V,可得5=24 V,故电压表的示数为24 V,a、b 两端的电压为Uab=Ui+ULi=28 V,而交变电压的最大值为28夜 V,B选项错误,D 选项正确。14.物理科技|（2022南开一模,7）（多选）我国领先全球的特高压输电技术将为国家 碳中和 做出独特的贡献。白鹤滩水电站是世界第二大水
22、电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年 6 月 2 8 日白鹤滩水电站首批初装机容量1 600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150 kV高压输电升级为1 350 kV特高压输电。则下列说法正确的 是（）A.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的;B.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的需C.如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原来的需D.如果损失功率不变，相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的9 倍答 案 B C 在功率不变时，电压升高到原来的9 倍，则传输电流变为原来的也若输电线不变，
23、则输电线上损失的电压AU=Ir变为原来的也A 错误;输电线损失的功率因此输电线损失的功率变为原来的得力正确;如果损失功率不变，则（7 r=（f r；=p岫 果输电线相同厕电阻率不变，传输距离不变时，所需导线横截面积只有原来的亲,C正确;如果损失功率不变，相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的ol81倍,D 错误。15.（2022河东二模,7）如图所示,一正方形线圈通过电刷与自耦变压器相连，线圈平面与水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场平行，现让线圈由图示位置以恒定的角速度3转动并开始计时，转轴与磁场垂直。已知正方形线圈的匝数为N、边长为a,电阻不计。则下列说法正确的是（）A.线圈中产生的感应电动
24、势的瞬时表达式为e=NB3a2 sin 3 tB.若线圈的转速变为原来的2倍,则电压表的示数变为原来的2倍C.若线圈的转速变为原来的2倍，则定值电阻R消耗的电功率变为原来的2倍D.若线圈的转速变为原来的2倍，欲使电压表示数不变,自耦变压器的滑动触头应向下移动答 案B线圈从峰值面位置开始计时，产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBa23 cos 3 t A选项错误;正方形线圈的转速加倍,则角速度变为原来的2倍，据Em=NBSw可得，正方形线圈中产生的电动势的最大值变为原来的2倍,原线圈两端电压变为原来的2倍，根据U i:6=n i:m可得副线圈两端电压变为原来的2倍，电压表的示数变为原来的2倍
25、,B选项正确;定值电阻R消耗的功率PR=，副线圈两端电压变为原来的2倍，则定值电阻R消耗的功率变为4P,C选项错误;欲保持电压表的示数不变，应使原线圈的匝数增加，即应使自耦变压器的滑动触头向上移动,D选项错误。16.（2022北京丰台一模,8）交流发电机的示意图如图所示,当线圈ABCD绕垂直于磁场方向的转轴0 0 匀速转动时，电路中产生的最大电流为Im,已知线圈转动的周期为T,下列说法正确的是（）A.图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大B.图示位置电流最大,方向为A-BC.从图示位置开始经过电流方向将发生改变D.从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Im sin等答 案D图示
26、位置磁通量最大，=BS,感应电流为0,电流在此时改变方向。由于E=n等，此时E=0,所以等=0,磁通量变化率最小。从图示位置开始计时,i=Im sin靠。所以选D。易错提醒 磁通量的变化率对应的是感应电动势,而不是磁通量，当最大时，笠反而最小。17.（2022北京海淀一模,7）如图所示，理想变压器原线圈接在u=Um s in（3 t+（p）的交流电源上，副线圈接滑动变阻器R和两个阻值相同的定值电阻Ro,电表均视为理想电表。滑动变阻器R的滑片P由a端向b端缓慢滑动过程中（）A.电压表。的示数变大B.电压表0的示数变大C.电流表的示数变大D.电流表0 9的示数变大答 案D理想变压器原线圈接在正弦交
27、流电源上，有效值恒定，故原线圈两端电压有效值不变，即示数不变，又由=最知，示数不变，故选项A、B错误;滑动变阻器R的滑片P由a端向b端缓慢滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大,副线圈回路电流变小，由nih=n2L知】示数变小,故选项C错误;副线圈回路电流变小，则干路上的电阻Ro两端电压变小，并联电路两端电压变大，含有）支路的阻值不变，因此伪示数变大，故选项D正确。18.（2022北京丰台二模,9）某水电站输电线路简化模型如图所示，已知R为输电线总电阻（可视为定值电阻），发电机输出电压恒定。由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加。设升压变压器和降压变压器A.电压表V i的示数增大B.电压表V2的
28、示数增大C.电流表A i的示数增大D.电流表A2的示数减小答 案C发电机输出电压恒定，则V i示数不变，功率增大，则A i示数增大,R上的电压及功率损耗增大，因此V2示数减小,根据变压器流过原、副线圈电流与原、副线圈匝数的关系可知,A2示数增大。C正确。思路点拨不变量:发电机的输出电压;已知变量:发电机的输出功率。19物理生活|（2022浙江台州一中选考模拟,8）华为手机充电器中装有变压器。用正弦交流电路给手机充电时，原线圈两端电压为220 V,副线圈两端电压为5 V,副线圈电流为2 A,若将变压器视为理想变压器厕（）A.原、副线圈的匝数比为4.4:1B.原线圈的电流约为0.05 AC.副线圈
29、两端电压的最大值为5 VD.原、副线圈的功率之比为44:1答 案B变压器原、副线圈两端电压与匝数成正比,可得?=*=4 4,A错误;理想变压器不改变功率，即原、副线圈功率相等，可得Uih=U2b,解得原线圈的电流为Ii*0.05 A,B正确,D错误源、副线圈通过的电流均为正弦交流电，故副线圈两端电压的最大值为U2m=V2U2=5V2 V,C错误。20.物理模型1（2022浙江五湖联盟选考模拟,15）（多选）目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定了 2030年前碳达峰行动。风力发电机是将风能转化为电能的装置，世界最大的风力发电机是由我国制造的，其叶片长达107 m0现有一风力发电机，
30、它的叶片在风的带动下转动。已知它的叶片转动时可形成半径为r 的圆面，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，当风速为V、空气的密度为p 时，流到叶片旋转形成的圆面的风约有;的动能转变为叶片的动能。此后叶片带动发电机的线圈转动，使穿过发电机线圈的磁通量发生变化，且两者转速相同。叶片的动能约有;转变为电能，发电机产生感应电动势的瞬时值表达式为u=200 sin焉 t（V）。下列说法正确的是（）A.叶片转动的周期T=200 sB.单位时间A t内叶片的动能Ek=!pnr2V2似C.单位时间内发电机产生感应电动势有效值的平方与风速的三次方成正比D.当风速增大时，产生交流电的周期减小，感应电动势的最大值增大答 案
31、 A C D 由u=200sin芸 t（V）,可知T=200s厕线圈转动周期为T=200 s,又因为叶片与线圈1 U U （J L）转速相同，即叶片转动周期为T=200 s,A正确;设在A t时间内流到叶片旋转形成的圆面中的空气质量为 m,则 m=pnr2VAt,从风的动能转变成叶片的动能为|=如丫2、）=/巾 2V3 似力错误;由能量守恒可知：pnr2V3Atx上所,即发电机产生感应电动势有效值的平方与风速的三次方成正比,C正确;当风速增大时，风力发电机的转速增大，产生交流电的转速增大，周期减小,感应电动势的最大值E=NBS3增大,D 正确。21.物理科技|（2022江苏连云港六校联考,5）
32、2020年 9 月，中国发布 双碳战略，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率、输电线电阻不变的情况下，仅将原来的150 kV高压输电升级为1 350 kV的特高压输电，下列说法正确的是（）A.输电线中的电流变大B.输电线上损失的电压变大C.输电线上损失的功率变小D.用户得到的电功率变小答 案C由公式P=UI可知在输电总功率不变的情况下用压升高，输送电流变小,A错误;由欧姆定律可知,输电线上损失的电压AU=I r,输电线电阻不变，所以输电线上损失的电压变小,B错误;输电线上损失的功率
33、=!；所以输电线上损失的功率变小,C正确;用户得到的电功率P用=4 公变小，用户得到的电功率变大,D错误。22.物理科技|（2022江苏淮安月考,8）我国的特高压输电技术独霸全球，并且特高压输电技术成为全球标准。我国也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，发电机的内阻为1 Q,供给某高中照明用电。变压器都是理想变压器，升压变压器Ti的匝数比为1：4,降压变压器T2的匝数比为3:1输电线的总电阻R=4 Q,全校共50个班,每班有 220 V,22 WB.输电效率约为94.3%C.输电线上损耗的电功率为40 WD.发电机的电动势为250 V答 案B通过每
34、个灯泡的电流为I=?=O.1A,降压变压器副线圈总电流为14=50 x6x0.1 A=30A,则额高压输电线上的电流为I2=I3=l4=10 A,则输电线上损耗的电功率为P损=4R=400 W,故C错误;由能n3量守恒得，发电机输出功率为PI=50X6XP+P损=7 000 W,故A错误;输电效率为n=xl00%*94.3%,故B正确;损耗电压为U=bR=40 V,Ti副线圈两端电压为UI=（U4+A U）X=175 V,通过发电机的电流为11=苧2=40 A,则发电机的电动势为E=Ui+hr=215 V,故D错误。23.物理科技|（2022江苏淮安月考,5）2021年下半年，东北一些地区、一
35、些时段实行了限电、停电，引起人们对输电、用电、节能的关注。某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数之比”=m，降压变压器原、副线圈匝数之比上=匕变压器均为理想变压器，如果发电机的输出电压为U1,用户输入端电压为U2,用户消耗电功率为P,则输电线上消耗的电功率为（）升压变压器 降压变压器6 B.（新 C.2r D.（即答 案C由题知，降压变压器副线圈中电流14=亩则降压变压器原线圈中电流13=詈4=卷，则升压变压器与降压变压器间输电线上消耗电功率P=/=（卷升压变压器副线圈两端电压U1=/U1=，降压变压器原线圈两端电压5=即2=%则输电
36、线上损耗的功率P=如 心=”-华）2 士故选Q二、非选择题24.物理生活1（2022广东深圳二模,13）图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为0.02 m、匝数为100的线圈a,所在位置的磁感应强度B=5 T。线圈a接原、副线圈匝数比为Z1T2：1的理想变压器，给两个额定电流均为0.5 A的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化,如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求:(1)图丙中电动势的表达式；(2)若手动发电的效率为20%,两灯泡正常发光，手做功的功率;(3)线圈a 往复运动过程中的最大速度。答 案(l)e=4 sin(5nt)(V)(2)7.1 W(3)2 m/s解 析(1)由题图丙可知Em=4 VT=0.4 s且 OJ=Y=5TI rad/s根据电动势的表达式e=Em sin 3 t可得 e=4 sin(5nt)(V)(2)设原线圈中电压的有效值为Ui,根据Ui=粤可得V 2Ui=2V2 V设副线圈两端电压为6,根据理想变压器公式虫=鱼可得 1 n2U2=V2 V灯泡功率P灯=612可得人对手电筒做功的功率为P=-y7.1 W(3)根据法拉第电磁感应定律得Em=nB-2nRvm解得 Vm=2 m/s