浙江鸭2019年高考物理二轮复习专题20交流电及远距离输电试题含解析.pdf

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1、专题 20 交流电及远距离输电 专题 20 交流电及远距离输电 交变电流的基本概念和描述 交变电流的基本概念和描述 交变电流交变电流 （1）定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 （2）图象：如图（a）、（b）、（c）、（d）所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正 弦式交变电流，如图（a）所示。 1周期和频率1周期和频率 （1）周期（T） ： 交变电流完成 1 次周期性变化（线圈转一周）所需要的时间，单位是秒（s），公式T 。 2 （2）频率（f）：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数。单位是赫兹（Hz）。 （3）周期和频率的关系：T 或f 。 1 f 1 T 2正弦

2、式交变电流的函数表达式（线圈在中性面位置开始计时）2正弦式交变电流的函数表达式（线圈在中性面位置开始计时） （1）电动势e随时间变化的规律：eEmsin_t。 （2）负载两端的电压u随时间变化的规律：uUmsin_t。 （3）电流i随时间变化的规律：iImsin_t。其中等于线圈转动的角速度，EmnBS。 3交变电流的瞬时值、峰值、有效值3交变电流的瞬时值、峰值、有效值 （1）瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。 （2）峰值：交变电流（电流、电压或电动势）所能达到的最大的值，也叫最大值。 （3）有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦交流电，其有 效值和

3、峰值的关系为：E，U，I。 Em 2 Um 2 Im 2 1正弦式交变电流的变化规律1正弦式交变电流的变化规律 线圈在中性面位置时开始计时 物理量函数表达式图象 磁通量 mcos t BScos t 电动势 eEmsin t nBSsin t 电压 uUmsin t EmR Rr sin t 电流 iImsin t Em Rr sin t 2.两个特殊位置的特点2.两个特殊位置的特点 （1）线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变。 t （2）线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。 t 1交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比

4、较 物理量物理含义重要关系适用情况及说明 瞬时值交变电流某一时刻的值 e=Emsin t i=Imsin t 计算线圈某时刻的受力情 况 峰值最大的瞬时值 Em=nBS m m E I Rr 讨论电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等 效的恒定电流的值 m 2 E E （1）计算与电流的热效应 有关的量 （如电功、 电功率、 电热等） m 2 U U m 2 I I 适用于正（余）弦式交变电流 （2）电气设备“铭牌”上 所标的一般是有效值 （3）保险丝的熔断电流为 有效值 平均值 交变电流图象中图线与 时间轴所夹的面积与时 间的比值 vBLE ； En t rR E I 计算通过电路截

5、面的电荷 量 1图中属于交变电流的是 A B C D 【答案】【答案】C 【解析】【解析】电流的方向在周期性变化的电流为交变电流；交变电流的方向在不断地变化，ABD 选项中电流方向 不变，是直流电；C 选项电流大小不变，方向变化，是交变电流。故选 C。 2交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是 A转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大 B转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D转到图丁位置时，AB 边感应电流方向为 AB 【答案】【答案】D 【解析】【解析】转到图甲位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，但磁通量变

6、化率最小为零，故 A 错误； 转到图乙位置时，线圈产生的感应电动势最大，故 B 错误；转到图丙位置时，线圈位于中性面位置，此时 感应电流最小，且感应电流方向改变，故 C 错误；转到图丁位置时，根据楞次定律可知 AB 边感应电流方向 为 AB，故 D 正确；故选 D。 3一个匝数为 100 匝，电阻为 0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起 穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化则线圈中产生交变电流的有效值为（ ） A5 A BA C6 A D A 【答案】【答案】B 【解析】【解析】01 s 时间内，感应电动势为E1n1/t11 V，电流为 2 A； 11.2 s 内

7、，感应电动势E2 n2/t25 V， 感应电流为 10 A， 一个周期内发热量为， 得I2 A， B 正确 4 匝数为 N 的矩形线框 ABCD 放在垂直纸面向里的磁场中， 开始线框所在的平面与磁场方向垂直， 如图所示， 现以线框的 AB 边为轴使其在水平面内以恒定的加速度匀速转动，经测量可知此时线框的转动周期为 To，线 框中所产生的感应电动势的最大值为 Em下列选项中正确的是（ ） A线框中所产生的感应电动势的有效值为 B线框在转动一周的过程中穿过线框磁通量的最大值为 C线框转动过程穿过每匝线框的磁通量变化率的最大值为 D线框转动一周的过程中电流方向始终不变 【答案】【答案】C 【解析】【

8、解析】 A 项：线框中所产生的感应电动势的有效值为，故 A 错误； B 项：当线框平面与磁场垂直时磁通量最大即为，解得：，故 B 错误； C 项：由公式，解得：，故 C 正确； D 项：线框转动一周的过程中电流方向改变两次，故 D 错误。 故应选：C。 5如图所示，边长为 L、匝数为 N 的正方形闭合线 abcd 圈绕对称轴 OO匀速转动，角速度为 w，空间中只 有 OO左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B.若闭合线圈的总电阻为 R，则（） A线圈中感应电动势的有效值为 B线圈中感应电动势的最大值为 C在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流 D当线圈转到图中所示位置时，穿过

9、线圈的磁通量为 【答案】【答案】B 【解析】【解析】感应电动势的最大值，有效值，选项 A 错误，选项 B 正确；在转动 的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，故线圈中始终有电流通过，选项 C 错误；在图中所示位置时， 穿过线圈的磁通量为,选项 D 错误. 6图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场 方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值 R=10 的电阻连接，与电阻并联的交流电 压表为理想电压表示数是 10V.图乙是矩形线圈中磁通量 随时间 t 变化的图像.下列说法正确的是（） A电阻 R 上消耗的电功率为 20W Bt

10、=0.02s 时电阻 R 两端的电压瞬时值为零 C电阻 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u=14.1cos100t（V） D通过电阻 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i=1.41cos50t（A） 【答案】【答案】C 【解析】【解析】根据公式求出电阻 R 上的电功率，由乙图可知，0.02s 通过线圈的磁通量为零，电动势最大， 根据有效值与最大值的关系求出最大值，写出 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律，根据欧姆定律求出通 过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律。 A 项：根据公式得：，故 A 错误； B 项：由乙图可知，0.02s 通过线圈的磁通量为零，电动

11、势最大，R 两端的电压瞬时值为，故 B 错误； C 项 ： 由乙图可知，T=0.02s，电动势的最大值，又因为此交变电流是从垂 直于中性面开始计时的，所以 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u=14.1cos100t（V） ，故 C 正确； D 项 ： 根据得，： 通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i=1.41cos100t（A） ，故 D 错误。故应选 ： C。 7 如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴O以恒定的角速度转动,从线圈 平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t=/2时刻 （ ） A线圈中的

12、电流最大 B穿过线圈的磁通量为零 C线圈所受的安培力为零 D穿过线圈磁通量的变化率最大 【答案】【答案】C 【解析】【解析】试题分析：时刻 ，线圈转过的角度为，此时线圈平面和磁感线垂直，磁通量最大， 磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，此时的安培力为零，选项 C 正确。 考点：交流电的产生及变化规律。 8有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N，S是 一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩 擦轮如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车 头

13、灯泡供电关于此装置，下列说法正确的是（ ） A自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电 B小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关 C知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数 D线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大 【答案】【答案】C 【解析】【解析】 自行车匀速行驶时， 线圈中在磁场中旋转产生感应电动势， 如果从中性面开始计时， 则 e=Emsint， 所以产生的是交流电，故 A 错误；小灯泡亮度决定于电功率，电功率 P=EI，而，所以灯泡 亮度与自行车的行驶速度有关，故 B 错误；如果摩擦轮半径为 r，后轮的半径为 R，则，则后轮 转一周的时间里摩擦轮转动的圈数为 N

14、=R/r，故 C 正确 ； 磁通量的变化率为，与线圈匝数无关，故 D 错误。 故选 C。 理想变压器 理想变压器 一、理想变压器一、理想变压器 1构造1构造：如图 1 所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。 或符号： 2原理：2原理：在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象； 铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。 3基本关系式3基本关系式 （1）功率关系：P入P出。 （2）电压关系：。 U1 n1 U2 n2 有多个副线圈时。 U1 n1 U2 n2 U3 n3 （3）电流关系：只有一个副线圈时。 I1 I2 n2 n1 由P

15、入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3UnIn。 4几种常用的变压器4几种常用的变压器 （1）自耦变压器调压变压器 （2）互感器电压互感器：用来把高电压变成低电压。 电流互感器：用来把大电流变成小电流。) 二、远距离输电二、远距离输电 1 输电过程 （如图 2 所示） 2 输电导线上的能量损失 ： 主要是由输电线的电阻发热产生的， 表达式为QI2Rt。 图 2 3电压损失 （1）UUU；（2）UIR 4功率损失 （1）PPP；（2）PI2RR ( P U) 2 5输送电流 （1）I ；（2）I。 P U UU R 一、互感器一、互感器 电压互感器和电流互感器，比较如下： 电

16、压互感器电流互感器 原理图 原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中 副线圈的连接连接电压表连接电流表 互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流 利用的公式 2 1 2 1 n n U U I1n1=I2n2 二、理想变压器的动态分析二、理想变压器的动态分析 1解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法 （1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合 电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定； （2）分析该类问题的一般思维流程是： 2常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 （1）匝数比不

17、变的情况 U1不变，根据 2 1 2 1 n n U U ，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变； 当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化； I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。 （2）负载电阻不变的情况 U1不变， 2 1 n n 发生变化，U2变化； R不变，U2变化，I2发生变化； 根据 R U P 2 2 2 和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。 三、远距离输电相关的细节三、远距离输电相关的细节 1理清三个回路 图 13 2抓住两个联系 （1） 理想的升压变压器联系着回

18、路 1 和回路 2， 由变压器原理可得 ： 线圈 1（匝数为n1） 和线圈 2（匝数为n2） 中各个量间的关系是，P1P2。 U1 U2 n1 n2 I1 I2 n2 n1 （2） 理想的降压变压器联系着回路 2 和回路 3， 由变压器原理可得 ： 线圈 3（匝数为n3） 和线圈 4（匝数为n4） 中各个量间的关系是，P3P4。 U3 U4 n3 n4 I3 I4 n4 n3 3掌握一个守恒 能量守恒关系式P1P损P3 1如图所示，一个匝数为N=100 匝，电阻不计的线框以固定转速 50r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流 电通过一匝数比为 n1： n2=10： 1 的理想变压器给阻值R=2

19、0 的电阻供电，已知电压表的示数为 20 V，从图 示位置开始计时，则下列说法正确的是 At=0 时刻线框内的电流最大 B变压器原线圈中电流的有效值为 10 A C穿过线框平面的最大磁通量为Wb D理想变压器的输入功率为 10 W 【答案】【答案】C 【解析】【解析】 A、t=0 时刻为中性面位置，故感应电动势为零，故感应电流为零，流过线圈的电流为零，故 A 错误； B、副线圈中的电流，根据电流与匝数成反比，原线圈中电流的有效值 ，故 B 错误； C、根据电压与匝数成正比，原线圈两端的电压U1200V，角速度=2n=100 rad/s，线圈产生最大感 应电动势，而Em=NBS，则最大磁通量,故

20、 C 正确； D、理想变压器输出功率，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率为 20W， 故 D 错误； 故选 C. 2矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示灯泡标有“36 V 40 W”的字样且阻 值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为 21，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所 示则下列说法正确的是（ ） A图乙电动势的瞬时值表达式为 e36 sin（t）V B变压器副线圈中的电流方向每秒改变 50 次 C灯泡L恰好正常发光 D理想变压器输入功率为 20 W 【答案】【答案】D 【解析】【解析】根据交流电的图像确定交流电瞬时值表达式；交流电的方向一周改变 2

21、 次；根据变压器匝数比求 解次级电压从而判断灯泡的发光情况；变压器的输入功率等于输出功率. A由乙图可知，周期为 0.02s，交流电的圆频率：，故原线圈输入电压的瞬时值表达式 为 =72 sin100t（V） ，故 A 错误； B交流电的频率为 50Hz，在一个周期内电流方向改变 2 次，可知变压器副线圈中的电流方向每秒改变 100 次，选项 B 错误； C变压器初级电压有效值为，由原副线圈的匝数比为 2:1 可知，次级电压为 18V，则灯 泡 L 不能正常发光，选项 C 错误； D灯泡电阻为，次级功率 ：，则理想变压器输入功率为 20W，选项 D 正确； 故选 D. 3如图所示，理想变压器的

22、原线圈接在一个交流电源上，交流电压瞬时值随时间变化的规律为 u=220 sin100t（V） ，副线圈所在电路中接有灯泡、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变压 器原、副线圈匝数比为 10：1，灯泡的电阻为 22，电动机内阻为 1，电流表示数为 3A，各用电器均正 常工作。则 A通过副线圈的电流方向每秒钟改变 50 次 B电压表示数为 22V C变压器原线圈的输入功率为 66W D电动机的输出功率为 40W 【答案】【答案】D 【解析】【解析】每个周期内电流方向改变两次；电压表测量的是副线圈的电压有效值，根据原线圈交流电压随时 间变化的规律求出原线圈电压的有效值，再利用求出电压表

23、的示数；变压器的输入功率等于副线圈的输出 功率，计算副线圈总的输出功率就能得出变压器的输入功率；电动机的输出功率等于电动机的输入功率减 去发热功率，分别计算即可； A.交流电的频率 f=100/2=50Hz，每个周期内电流方向改变两次，所以通过副线圈的电流方向每秒钟改 变 100 次，故 A 错误； B.已知交变电压瞬时值随时间变化的规律为 u=220sin100t（V） ，则原线圈电压的有效值为 U1=220/ V=220V，U1：U2=n1：n2，解得 U2=22V，故电压表示数为 22V，故 B 错误； C. 副线圈的输出功率 P2=U2I2=223W=66W，变压器输入功率等于输出功率

24、，也是 66W，故 C 错误； D. 通过电灯泡的电流 I3=U2/R灯=22/22A=1A，故通过电动机的电流 IM=II3=31=2A，则电动机的输入功率 P=IMU2=222=44W，电动机的发热功率 P热=I2R内=4W，故电动机的输出功率为 PP热=444=40W，故 D 正确； 故选：D 4利用如图装置给小灯泡供电，下列说法正确的是 A图示位置穿过线框的磁通量的变化率最大 B在图示位置线框电流改变方向 C用变压器的目的是为了提高输出功率 D若灯泡亮度偏暗，可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度 【答案】【答案】B 【解析】【解析】线框与磁场垂直时，位于中性面，感应电动势为零，根据电压与

25、匝数成正比，电流与匝数成反比， 变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论； AB、 由图可知， 此时线圈和磁场垂直， 线框的磁通量最大， 感应电动势为 0， 线框电流改变方向， 故 B 正确， A 错误； C、变压器只是改变电压和电流，不改变功率和频率，故 C 错误； D、根据，要使输出电压变大，可通过减少原线圈匝数，所以若灯泡亮度偏暗，可通过减小原线圈匝 数来提高灯泡亮度，故 D 错误； 故选 B。 5如下图所示，ab 间接入 u=200sin100tV 的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为 21，Rt为 热敏电阻，且在此时的环境温度下 Rt=2（温度升高时其电阻减小） ，忽

26、略保险丝 L 的电阻，电路中电表均 为理想电表，电路正常工作，则 A电压表的示数为 100V B保险丝的熔断电流不小于 25A C原副线圈交流电压的频率之比为 21 D若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变 【答案】【答案】B 【解析】【解析】根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器 不改变交流电的频率；环境温度升高，则热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析. ab 端输入电压的有效值为 200V，由于理想变压器的原副线圈匝数比为 21，可知次级电压有效值为 100V， 即电压表的示数为 100V，选项 A 错误；次级电

27、流有效值为，则初级电流有效值 ，则保险丝的熔断电流不小于 25A， 选项 B 正确 ； 变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的 交流电压的频率之比为 11，选项 C 错误；若环境温度升高，Rt电阻减小，但是由于次级电压不变，则电 压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，则变压器的输入功率变大，选项 D 错误；故选 B. 6如图，理想变压器原副线圈匝数比为 2:1，原线圈接交流电u=20 sin100t（V） ，保险丝的电阻为 1 ，熔断电流为 2 A，电表均为理想电表则 A电压表 V 的示数为 14.1V B电流表 A1、A2的示数之比为 2:1 C为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为

28、 4 D将滑动变阻器滑片向上移动，电流表 A1的示数增大 【答案】【答案】C 【解析】【解析】 A、 由， 得U1=20V， 所以电压示数U2=10 V， A 错误。 B、 由变压器的电流规律 ， 得，故 B 错误。C、当即将达到熔断电流时，副线圈总电阻， 得，故 C 正确；D、滑片上移，变阻器接入阻值增大，副线圈电流增大，由可知，电流表示 数I1也增大，D 错误。故选 C。本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比 等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定 输入功率且相等。 7如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比

29、n1: n2：n3=3:1:1，三个灯泡的规格均相同，此时 L1的功率 为 P假定灯泡的电阻不随电压变化而改变，则下列说注下确的是 A 、L2的功率为 BL2的功率为 CI1：I23：1 DI1：I21：3 【答案】【答案】B 【解析】【解析】AB、根据变压器电压与匝数的关系可以知道 L2、L3两端的电压等于 L1两端电压的 1/3，根据 知 L2、L3上的功率为 ，故 A 错，B 对； CD、由于负载不是单个负载，所以电流和匝数不是反比关系，故 CD 错误 故选 B 8矩形图 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈 abcd 的阻值为，外接电阻R的阻值 为。图甲中理想交流电

30、压表的示数为 18V；若外电路接一理想变压器，图乙中理想交流电压表的示数为 10V，则该理想变压器原、副线圈的距数比为（ ） A B C3:1 D9:1 【答案】【答案】B 【解析】【解析】交流发电机的矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的感应电动势 为 ， 当按图乙接法时 , 电压表示数 , 原线圈的电流强度为, 则原线圈的输出功率为： ， 设副线圈两端电压为 , 则 , 解得 ， 根据变压器原理可得： ，故 B 正确、 ACD 错误； 故选： B 。 9如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为 21，原线圈一侧接一输出电压恒为 U1的正弦交流电源，电 阻 R1、R

31、2、R3、R4的阻值相等。下列说法正确的是（ ） AS 断开时，图中电压 U1U2=21 BS 断开时，R1消耗的电功率等于 R2的 2 倍 CS 闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同 DS 闭合后，R1两端电压比 S 闭合前的更小 【答案】【答案】C 【解析】【解析】A、S 断开时，设原线圈的电流为 1 I，根据变压器知识课知 21 2II，而， 22 2UIR， 可得 1 1 9 U I R ， 故 A 错误。 B、 由 2 PI R可知， 故 B 错误。 D、 S 闭合后， 22 3 2 R UI ，联立可知 11 7 U II R ，故 D 错误。C、因 21 2II ，而并联电

32、路分流可知， 可得R1、R3、R4三个电阻流过的电流相同， 可知三电阻的功率相同， C 正确。 故选 C。 10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：n450：1，输电线的总电阻 R10。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 22kW B降压变压器的输入电压为 11kV C输电线的电流为 1100A D输电线上损失的功率约为 8.26W 【答案】【答案】B 【解析】【解析】用户总功率为，加上输电线上消耗的电功率，所以发电机的输出功率

33、 应大于 22kW，A 错误；降压变压器的输出电压为 220V，即，所以根据可得降压变压器的输 入电压，B 正确；用户端总电流为，根据所以输电 线中的电流为，输电线上损失的功率约为，CD 错误 11某发电厂的发电机组输出的电压恒为 400 V，将其通过升压变压器升压后加在输电线上向距离较远的用 户端变电站供电，输电线总电阻为 5，当输送的电功率恒为 200 kW 时，发电厂提供的电能与用户端消耗 的电能不相等，二者在一个小时内相差 50 度电，则下列说法正确的是 A输电线上损失的功率为 50 W B供电端升压变压器的匝数比为 1：5 C输电线上损失的电压为 50 V D若输电功率增大，则输电线

34、上损失的功率将会减小 【答案】【答案】B 【解析】【解析】输电线上损失的功率，选项 A 错误；，解得 U=2000V，升压变 压器的匝数比为：40:2000=1:5，选项 B 正确；根据，解得U=500V，选项 C 错误；输电电压不变， 若输电功率变大，则输电电流变大，输电线上损失的功率变大，选项 D 错误；故选 B. 12如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T 的原、副线圈匝数分别为n1、n2， 在 T 的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻 为 2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压为： AA B B C C D D 【答案】【

35、答案】C 【解析】【解析】原线圈中有效电压为 ，则其电流为，根据理想变压器中线圈中电流之比等于匝数比的倒数， 可知输电线中电流为 ，则输电线损失的电压为故 C 正确； 故选 C 13学校外输电线路故障导致全校停电，学校启用校内发电机供电。该发电机的输出电压 ， 通过匝数比为 41 的理想变压器给教学楼内若干盏 （220V， 40W）日光灯供电，如图所示，输电线总电阻r =10，为保证日光灯正常发光，接入电路的日光灯数量为 （ ） A66 B132 C264 D330 【答案】【答案】C 【解析】【解析】发电机输出的电压的有效值为，为了保证日光灯正常发光，应使得副线圈两 端的电压为 220V，根

36、据电压正比匝数公式可知，代入数据得，解得，根据电流反 比匝数公式可得， 解得， 设接入电路的日光灯数量为 n， 故， 解得， C 正确 14在匀强磁场中，一矩形金属框（电阻不计）绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交 变电动势的图像如图乙所示，将此金属框产生的交流电输入图丙中理想变压器的原线圈上，变压器的原、 副线圈匝数比为 21，则 A通过电阻 R 的电流方向每秒改变 50 次 Bt=0.015s 时金属框位于中性面处 Ct=0.01s 时电压表示数为零 D通过金属框的最大磁通量为Wb 【答案】【答案】D 【解析】【解析】 A、由乙图可知，该交流电的周期为 0.02s，频率为 5

37、0Hz，而变压器变压的过程中，并不改变交流电频率的 大小，故通过电阻 R 的交变电流频率也为 50Hz，该电流方向每秒改变 100 次，A 错误； B、 t=0.015s 时， 瞬时感应电动势最大， 故此时金属框两条边正垂直切割磁感线， 其所在平面和中性面垂直， B 错误； C、电压表的示数是副线圈电压的有效值，故电压表示数不为零，且保持不变，C 错误； D、由题意可知，本题中 N=1 匝，故，D 正确。 故本题选 D。 15家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是（ ） A用钢丝代换 B为了保险，选择尽量粗的保险丝代换 C选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝代换 D选择额定电

38、流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝代换 【答案】【答案】D 【解析】【解析】选择保险丝的原则：保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的最大电流注意：千万 不要用钢丝代替保险丝， 钢丝的熔点比较高， 电路中电流过大时， 产生的较多的热量， 不能达到钢丝的熔点， 在电流过大时不能自动切断电源，不能起到保险的作用 千万不要用钢丝代替保险丝，不安全，故 A 错误。选择保险丝时，如果选择太细的保险丝，相同条件下， 保险丝越细，电阻越大，产生的电热越多，很快达到细保险丝的熔点，电路将无法正常工作；如果选择太 粗的保险丝，在电路中电流过大时，相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热量越小，不

39、能达到粗保 险丝的熔点，不能熔断，不能起到保险是作用，故 B 错误；保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工 作时的最大电流。故选项 C 错误，选项 D 正确。故选 D。 162018 年 4 月 15 日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和 我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到 220V 的照明电路上，可以接到交变电压是 u=110 sin120t（V）的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是 A用电压表测该电压其示数为 110V B电流方向每秒改变 60 次 C交流电的频率为 60Hz，当 t=0.1s 时

40、u=110V D将该电压加在 110 的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为 110W 【答案】【答案】D 【解析】【解析】 解：由表达式可知，该交流电的频率为 f=60Hz，电压最大值为 A、电压表读有效值为，故 A 错误； B、一个周期内电流改变 2 次，故 1s 内改变的次数为 602=120 次，故 B 错误； C、电压表测量的是有效值，任何时刻读数均为 110V，C 错误； D、消耗的功率为，故 D 正确； 17如图所示，变频交变电源的频率可在 20Hz 到 20 kHz 之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热 程度相同则下列说法中正确的是 A如果将电源频率增大，A1炽热程度加

41、强、A2炽热程度加强 B如果将电源频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱 C如果将电源频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度减弱 D如果将电源频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱 【答案】【答案】B 【解析】【解析】二个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，所以流过 A1灯泡 所在支路的电流变大， 流过灯泡 A2所在支路的电流变小。 故灯泡 A1变亮， 灯泡 A2变暗， 即 A1炽热程度加强、 A2 炽热程度减弱，故 A 错误，B 正确 ； 当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过 A1 泡所在支路的电流变小，流过灯泡 A2所在支

42、路的电流变大。故灯泡 A1变暗，灯泡 A2变亮，即 A1炽热程度 减弱、A2炽热程度加强；故 CD 错误。故选 B。 18如图所示，A，B，C 为三个相同的灯泡，a、b、c 为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电 源.当开关 S 接“1”时，A、B 两灯均正常发光，C 灯不亮 ； 当开关 S 接“2”时，A 灯仍正常发光，B 灯变暗，C 灯正常发光.由此可以判断 a、b、c 可能分别为（ ） Aa 组件是电阻，b 组件是电感器，c 组件是电容器 Ba 组件是电感器，b 组件是电阻，c 组件是电容器 Ca 组件是电容器，b 组件是电感器，c 组件是电阻 Da 组件是电阻，b 组件是电容器，c

43、 组件是电感器 【答案】【答案】A 【解析】【解析】根据题意,当开关 S 接“1”直流电源时,A、B 两灯均正常发光,C 灯不亮; 当接“2”交流电源时,A 灯仍正常发光,说明 a 对交流电和直流电的影响相同,则 a 为电阻,c 为电容器; B 灯 变暗,说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大,则 b 为电感器; 由以上的分析可以知道,A 正确,BCD 错 误 故选 A。 1某水电站，用总电阻为 2.5 的输电线输电给 500km 外的用户，其输出电功率是 3106kW。现用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是： A输电线上输送的电流大小为 2105A B输电线上由电阻造成的损失电压为

44、 15kV C若改用 5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9108kW D输电线上损失的功率为P=U2/r，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 【答案】【答案】B 【解析】【解析】试题分析：已知输送的电功率和输电电压，根据求出输电线上的电流；根据求出输电 线上损失的电功率 由 P=IU 得输电线上输送的电流，由U=Ir 得输电线路上的电压损失 ，输电线上损失的功率为，输电 线上损失的功率为P 计算时，U 为输电线上的电压降，而不是输电电压 故选 B 2 （浙江省 2017 普通高校招生选考科目考试物理） （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 的实验，必须要选用的是_。 A

45、.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表（交流电压档） F.多用电表（交流电流档） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表， 1.802.803.804.90 4.006.018.029.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是_ （填或） 。 【答案】【答案】ACE nb 【解析】【解析】 （1）变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通 的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测 量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有 A、有闭合铁芯

46、的原副线圈；C 交流电源; E 多用 电表交流电压档;故选 ACE 根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发 热等影晌判断出 U2 为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是 nb。 1如图，将手摇交流发电机与一理想变压器的原线圈相连，副线圈电路中接有三个定值电阻、开关、灯泡 及一个压敏电阻。压敏电阻具有这样的特点：只有加在它两端的电压大于某一值时，才会有电流通过。现 将手摇发电机的手柄匀速转动，小灯泡周期性的闪亮，闭合开关后，小灯泡不再闪亮。下列说法正确的是 （ ） A将滑动头 P 向下滑动，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变小 B将滑动头 P

47、 向上滑动，可能使灯泡继续闪亮，且闪亮频率不变 C将滑动头 P 向上滑动，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变大 D增大发电机手柄的转速，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变大 【答案】【答案】BD 【解析】【解析】根据变压器原理结合滑动变阻器的移动情况确定输出电压的变化情况；根据发动机输出电压最大 值的表达式分析转速增大时产生的交流电的频率和电压的变化，由此分析灯泡亮度的变化。 将滑动头 P 向上滑动，根据变压器原理可得副线圈匝数增加则输出电压增大，可能使灯泡继续闪亮，变压 器变压不变频，所以灯泡闪亮频率不变，故 B 正确、C 错误；将滑动头 P 向下滑动，根据变压器原理可得副 线圈匝数减小则输出电

48、压减小，不可能使灯泡继续闪亮，故 A 错误；增大发电机手柄的转速，则交流电的 频率增大，根据 Em=NBS=NBS2f 可知发电机输出电压变大，根据变压器原理可知副线圈两端电压增大， 可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变大，故 D 正确。故选 BD。 22015 年 8 月，河南等地出现 39以上的高温，为了解暑，人们用电扇降温如图所示为降温所用的一 个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为 n ：1，原线圈接电压为 U 的交流电源， 输出端接有一只电阻为 R 的灯泡和风扇电动机 D，电动机线圈电阻为 r接通电源后，电风扇正常运转，测 出通过风扇电动机的电流为 I，则下列说法正确的是（ ） A风扇电动机 D 两端的电压为Ir B理想变压器的输入功率为 C风扇电动机 D 输出的机械功率为I2r D若电风扇由于机械故