周测评(十四)变压器 电能的输送 电磁振荡与电磁波 传感器-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（人教版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十四） 物理·变压器电能的输送 电磁振荡与电磁波传感器 (考试时同4D分钟，感分100分)】 一、单项选择题：本题共4小题，每小驱8分，共江分。每小题只有一个选项符合厘日要求。 题号 1 答案 1,如图甲断示电路中，电流（以图甲中电题方向为正）随时可：的变化规律如图Z所示的 正整盘提，下列说法正确的是 A.0一：，内，目畅能转化为电场衡 且.一：内，自B电动势逐渐变大 C:一，内，电容露C正在充电 D,内，电容器C上极板带负电 二，地磅的工作源理如图所示，勉爵空霞时滑清变阳翠滑片P位于A点，清载时滑片P位干 B点，第簧的终处于性限度内，下列说法正确的是 A.电压表两端电压与被测汽车的质量成反比 县电池长时问使用后，称量值会偏小 C若称量值偏小，可在定位电阻R,上串兼个电阻进行校正 山.若将一个电阻与电压表非联，可增大地翰量程 3.图中B为理题变压替，接在电压有效值保持不变的交变电源上。L为指示灯（电阻不起 忽略且不度)，L,和1，（其阻值均恒定不度）为完全相可的灯泡，R是一个定值电阻，电 压表、电流表都为理想交蓬电表。开始时开美5是斯开的，当S用合后，下列说法正确 的是 A电医表的示数增大 且电德表A:的示数减小 G电流表A的示数就小 D灯泡1，的亮度变猪 高二学科素养周测评{中国】物理第1面其4页) 衡水直 4,我日已授产运行的1100kV特商压直领输电工程是月前世界上电压等级最高，输送容 屏圾 量量大，输送臣离量远，找术水平最光进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千 ,输电线路流程和数馨可简化为加图所示，若直宽线路的缩电线上提类的功率为 1,5×10W,变压与整微警造成的能量损失均不计，直瓷和交德道变时有效值不发生政 姓名 变，当直流攻跻喻电电议列4×0A时，下列说法正确的是 完流电 1 得分 文观电 A.输远电功率为1.2×10W B降压变压图原，则线图望数比为11：5 C,直流输电线的总电阻为10？，损失的电压为40kV D若保持输送电功率不变，改用550kV电压编电，直黄输电线上超失的功率为1之.8X 1ow 二，多项这降题：本共2小题.每小延8分，共15分。每小题有多颂符合题日要或，全部 避对得8分，选对阳不全的得4分，有选绿的得0分。 题号 5 答案 5,妇图所示，班变压墨原，副线周恒数比为1：10，原线 圈4，d两端相上正弦式交变电压，其最时值表达式为 4一-2形n(100阳)V,b是副线悔的中心接头，电压表 V和电德表A均为理想交定电表。下列说齿正确的是 A,当开关与a相楼到，电压表的示数为20V B.当开关与春相报时，着过电阻R的交变电流的顿率为0 C并关与@连接，带动变阻器带片P向上移动的过程中，电尿表尽数不变，电旋表的示 数变小 D滑动变阻等滑片P不动，开关角￥版向b时，电压表和电流表的示数均增大 6.某小丽本电站交藏发电机的输出电压为0阳V,究经升压变医器将电压开高，经总风氧 为取一了口的输电线风送端用户输电，用户铺用降压变压器将电压席到220V供用户使 用。若用户的用电功率为57,2kW,输电线上辑托的功率为2,8kW。已知变压器均为 星想受压器，其他电阻不计。下列说法正角的是 A.输电线R两嫡的电压U=120V B.降压变压器的输人电压U一2860V C,升压变乐器原，圆线周里数比w,·:=1:9 D降压变压卷原，荆线圈匝数比n:3,=13￥1 商二学科素养网测异（十四）物重第2页{其4西) 三、非这择题：本驱共3小圆，共52分。 日，(20分)图甲为科用理想变压普的远距离输电示意图，升区变压蓉原，别线圈匝数比为 7.《12分)如图所示，拜想变压器原，副线图数比为形：，一112，电路图中电阳R,R: 1·0,降压变压器原，国线网顺数比为n:·:,发电机司开压变压间两条输电线的总 的阻值分，为10、20，U为正弦交流恒压电颜。当开美S断开和5周合时，壶接在刚 电阻为0.2口，两条运距离输电线的总电阻为2000。若发电机的输出电压如图乙断示， 线离的负载电阻消托的电功拳相等。求电阻尺：的盈氧 发电桃的轴面功率为78kW,用户端铁得的电压有效值为20V。求： 开再变再思 甲其变海 2 30.5 (1)用户编交瓷电的频率 (2)释压变压器原，刷线图臣数比，'： (多)置距离输电线路耗功率。 8.《2如分)如图为某学校一套校内备用佚电系统，由一台发电机向全校22个雅室（每个程 室有“220V6的W”的白炽灯6盏)侯电。新果轴电线的总电阻R是40，升压变压答 和降压变压甚（那从为是理想变压器）的里数比分别是1：4和4：1。求： 《1)编电线路上枫耗的电功率 《2)发电机的输出功率. 《3》升压交压器中原线周两璃的电压和通过原线阁的电流。 高二学科素养周测评（中国引装理第3面引其4面） 衡水直最密荐 南二学科素养周测浮十四)物重第4页{就4而)·物理· A正确；从图示位置转出磁场的过程中，穿过线 图的磁通量向里减小，根据楞次定律可知线圈 中产生顺时针方向的感应电流，B错误；线图中 产生的感应电动势的最大值为Em=BSw= nBa'w 2 ,线图中产生的感应电动势的有效值为 E=E=2Bau,C错误：线图在转动一个周 2 4 期的过程中，根据能量守恒定律有W=PT一 2R,解得P=Ba 一，D正确。 8R 三、非选择题 7.(1)6.4V(2)2457.6J 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，最大感应 电动势为Em=BL口m E 电动势的有效值为E= √2 解得E=6.4V R (2)由电路图知，两电阻并联，总电阻为R4 整个装置热功率为P一R E 焦耳热Q=P 解得Q=2457.6J. NBRLl2@ Blla 8.(1)见解析(2) (3)N √2(R+r) R+7 【解析】(1)线图转动到与中性面垂直时，电动势 最大，AB、CD两边切割磁感线产生的感应电动 势的大小均为E=NBL和=NBL1·2w= 号NBLlxw 感应电动势的最大值为Em=2E=NBL,l2w (2)线图转动过程中交变电压表的示数为U= ER NBRL,I2 2(R+r)√2(R+r) (3)线圈从图示位置转过好周翔的过程中，通过 △Φ 电阻R的电荷量为g=1·△=N R+r .Bll2 N R+r 2 参考答案及解析 9.1)3A(232w84.05」 50π 【解析】(1)由图像可知感应电动势最大值为 1502V,则有效值为E E==150V E 电路中交流电流表的示数I一R千，=3A (2)由国像可知m= 2x-50m rad/s 根据Em=nBSw=n中mw Em_3/Z Wb 解得中。= u50π (3)线圈由题图甲所示位置转过90°的过程中， 用时4=T=0.01s 电阻R上产生的焦耳热Q=IRt=4.05J. 2024一2025学年度学科素养周测评（十四）】 物理·变压器电能的输送 电磁振荡与电磁波传感器 一、单项选择题 1.B【解析】根据题图乙可知，0~t1内，电流在 逐渐变大，电容器C正在放电，电场能转化为磁 场能，A错误；根据题图乙可知，t1~【生内，电流 随时间变化率增大，则自感电动势逐渐变大，B 正确；根据题图乙可知，t:一t:内，反向电流在 逐渐变大，电容器正在放电，C错误，根据题图 乙可知，t一t4内，电流在逐渐减小，电容器C 正在充电，根据电流方向可知，电容器C上极板 带正电，下极板带负电，D错误。 2.B【解析】设滑动变阻器AB的总电阻为R,总 长度为L,根据闭合电路欧姆定律得E=I(R十 R。十r),设A、P之间的距离为x,由欧姆定律 释U-欣，尽+反，一是，汽车个衡时，由 平衡条件得mg=2kx,联立解得U=R+R,十， E ·经，从公式可以看出电压表两端电压U与 被测汽车的质量m成正比，A错误：电池长时间 1 衡水真题密卷 使用后，内阻会变大，电路总电阻变大，电路中 电流减小，根据欧姆定律可知，AP两端的电压 减小，所以称量值会偏小，B正确：若称量值偏 小，可以通过在定律电阻R。上并联一个电阻， 使回路中总电阻变小，总电流增大，根据欧姆定 律可知AP两端的电压增大，使称量值不变，C 错误：若将一个电阻与电压表串联，AP两端的 最大电压不受此电阻的影响，不能增大地磅量 程，D错误。 3.D【解析】S闭合后，副线图总电阻减小，副线 圈中电流增大，由U1I,=UI:可知原线图中的 电流也增大，B、C错误；由于原线圈中电流增 大，指示灯L两端电压增大，变压器原线图两端 由_可知，制线圈两端的电压由 电压减小，由可， 原线圈两端的电压和原、副线图的匝数决定，所 以当S闭合后，电压表的示数减小，A错误：S 闭合后，副线图中电流增大，灯泡L,两端的电压 U山=U2一IR,所以灯泡L1两端的电压减小， 亮度变暗，D正确。 4.C【解析】输送电功率为P2=U12=1100× 103×4×102W=4.4×103W,A错误：输电导 线上损失的功率△P=Ir=1.6×10W,则直 流输电线的总电阻为r线 △P1.6X10 1g4x10y0=102, 输电导线末端电压为U=U2一I2r,= (1100一40)kV=1060kV,则降压变压器的匝数 比"_=10601 比m:元，500≠亏，损失的电压为=1r= 4×103×10V=40kV,B错误，C正确：保持输 送电功乘不变，用550kV电压输电，输电导线 上损失的功率△P'= U)ra= /4.4×10) 550×103/ 10W=6.4×10W,D错误. 二、多项选择题 5.ABC【解析】根据交变电压的瞬时值表达式可 知，原线圈两端的电压为U U==2V,根据 √2 原，副线图电压与臣数的关系可得U,-”兰U= n 20V,A正确：根据交变电压的醉时值表达式可 1 学科素养周测评 知w=2πf=100x,所以∫=50Hz,B正骑；单 刀双辉开关与a连接，滑动变阻器滑片P向上 移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变 大，由于原线圈两端的电压不变，则副线图两端 的电压不变，即电压表示数不变，而滑动变阻器 接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流 表的示数变小，C正确：当单刀双掷开关由口板 向b时，理想变压器原、副线图的匝数比由1： 10变为1·5，根据电压与臣数成正比可知，此 时副线图两端的电压为10V,所以电压表的示 数减小，由欧姆定律知电流表的示数减小，D 错误。 P 6.BD【解析】通过输电线的电流1：一√R 20A,用电功率为57.2kW,用户端电流I4= =260A,降压支压器原、副线围臣数比，： P n:=I:I2=13:1,所以降压变压器的输入电 压U,=”U,=2860V,B,D正确：升压变压器 n 输出电压U2=U,+1:R=3000V,升压变压器 原、副线圈匝数比m1nz=U1U:=16,C 错误：输电线R两端的电压△U=U2一U3= 140V,A错误。 三、非选择题 7.6n 【解析】设通过原线周的电流为I1,通过副线圈 的电流为1，因为是理想变压器，有行，一了 整理有11=21： U-I1新R11 当开关断开时，有(R十R)乙 U-11网R11 当开关闭合时，有1RR:2 又因为开关断开和闭合时连接在副线圈的负载 电阻消耗的电功率相等，有 (2I1网)2R2=(2I1)2(R:十R,) 解得R,=6n. 8.(1)324W(2)8244W(3)229V36A 【解析】(1)全校救室白炽灯消耗的功率为 Pm=22×60×6W=7920W ·物理· 设输电线路电流为1：，则U=”U,=4× P克=9A 220V=880V,1.= 所以线路损失功率为△P=IR=324W (2)发电机的输出功率为P=P十△P 8244W (3)输电线损失电压为U=IR=9X4V 36V 升压变压器副线图两端的电压为U:=U十 IR=916 V 所以升压变压器原线圈两端的电压为U1 "U,=229V P 通过原线圈的电流1=可=36A。 9.(1)50Hz(2)401(3)7.2kW 【解析】(1)变压器不改变交流电的频率，由题图 乙知交流电的周期T=0.02s 故频率f=50Hz (2)发电机的输出功率为P=78kW 由题图乙知发电机的输出电压有效值为U一 260V P 则升压变压器原线圈两端的电流1=行= 78×10 A=300A 260 发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为 r=0.2n 则升压变压器原线图两端的电压U,=U一I1r= 260V-300×0.2V=200V 根据变压器原理，升压变压器副线图两端的电 压U2=50U1=10kV 11-6A 升压变压器制线圈中的电流1：= 远距离输电线的总电阻R=200Q 远距离输电线中损失的电压△LU=I,R=6X 200V=1200V 则降压变压器原线圈两端的电压U3=U。一△U 8800V 用户端获得的电压有效值U,=220V 降压变压器原、制线圈臣数比为=己宁 参考答案及解析 880040 220-1 (3)远距离输电线路损耗功率△P=IR=62X 200W=7.2kW. 2024一2025学年度学科素养周测评（十五）】 物理·阶段检测（四） 一、单项选择题 1.D【解析】根据题意，观测站接收到某天体发 射的电磁波频率小于该天体发射的电磁波的频 率，说明“红移”现象的本质是电磁波的多普勒 效应，D正确。 2.B【解析】在t,一t:时间内电流随时间均匀减 小，由闭合电路欧姆定律知电流与总电阻成反 比关系，则力敏电阻的阻值随时间增大，但不具 备线性关系，A错误：I-1图像与时间轴所围图 形的面积表示电荷量，在0~t1与t2~t妇时间 内如果面积相等，则通过定值电阻的电荷量相 等，B正确；在1~t2时间内，电流减小，则力敏 电阻的阻值增大，所受的压力减小，则加速度减 小，即小车做加速度减小的加速运动，C错误； 由題干信息不能得出电流与加速度的简单线性 关系，D错误。 3.C【解析】由功率P=U1I1,可得发电机输出 P 的电流为1，一=400A,A错误，由输电线上 损失的功率P=IR,可得I我= √R线 25A,根据变压器电流与匝数关系可得升压变 压器原，制我图医收比为费-宁-片=方B 错误根据变压器电压与匝数关系可得行，一元， Ui ni 可得升压变压器副线图的输出电压为U:= 4000V,输电线上损失的电压为U=I黄R= 200V,则降压变压器原线图的输入电压为 U3=U2一△U=3800V,根据变压器电压与臣 数关系可得降压变压器原、副线围的匝数比为 费受-曾C正：用户滋的学发也阻为 1