专题07 交变电流与远距离输电（期中真题分类汇编，浙江专用）高二物理下学期

专题07 交变电流与远距离输电 3大高频考点概览 考点01交变电流的描述与四值 考点02变压器原理及动态分析 考点03远距离输电 地 城 考点01 交变电流的描述与四值 1．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示电路，已知电阻R1=R2=R，和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB>0）。由此可知（　　） A．R1、R2始终有电流通过 B．R2时而有电流通过时而没有，R1始终有电流通过 C．加在R1上的电压的有效值为10V D．加在R2上的电压的有效值为5V 【答案】D 【详解】A．由题意可知当UAB>0时，电流从二极管正极流入，二极管导通，被短路，此时没有电流通过，故A错误； B．当UAB<0时，电流从二极管负极流入，二极管截止（断路），此时有电流通过，而串联在电路中始终有电流通过，综合可知时而有电流通过时而没有，始终有电流通过，故B错误； C．由于阻值相等，一个周期内，前半个周期（UAB>0）二极管导通，被短路且电压为0，后半个周期（UAB<0）二极管截止（断路），此时两端电压为最大值为 根据有效值定义有 联立解得R1上的电压有效值为 故C错误； D．一个周期内，前半个周期（UAB>0）二极管导通，被短路，此时两端电压最大值为，后半个周期（UAB<0）二极管截止（断路），此时两端电压为 根据有效值定义有 联立解得加在R2上的电压的有效值为 故D正确。 故选 D。 2．（24-25高二下·浙江宁波·期中）下列属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．A B．V C．F D．H 【答案】A 【详解】电压单位V，电容单位F，电感单位H，都不是国际单位制中的基本单位，电流单位A是国际单位制中的基本单位。 故选A。 3．（24-25高二下·浙江·期中）在（V）的交流电路中，接入的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．交流电频率是100Hz B．电流有效值是2.2A C．电阻的功率是968W D．电流方向每秒改变50次 【答案】B 【详解】AD．由表达式可知交流电频率是Hz 周期为s 电流方向一个周期改变两次，则电流方向每秒改变100次，故AD错误； B．电压的有效值为V 电流的有效值为A 故B正确； C．根据电功率公式有W 故C错误。 故选B。 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，，则下列说法正确的是 （　　） A．电流表的示数为10A，电压表的示数为110V B．1分钟内定值电阻和内阻产生的总焦耳热 C．0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，交流电压的最大值为 则交流电压有效值为 根据闭合电路欧姆定律可得电流为 电压的示数为电阻R两端的电压，则有 故A错误； B．根据焦耳定律，可得 故B错误； C．由乙图可知交流电的周期为，则线圈转动的角速度为 根据线圈最大感应电动势 可得 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 又， 联立解得 而0~0.01s的时间内，磁通量的变化量为 代入上式，可得 故C正确； D．由图可知t=0.02s时，感应电动为零，根据 可知穿过线圈的磁通量变化率最小，故D错误。 故选C。 5．（24-25高二上·浙江温州·期中）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（　　） A．V B．A C．eV D．H 【答案】B 【详解】电压单位V，能量单位eV，电感单位H，都不是国际单位制中的基本单位，电流单位A是国际单位制中的基本单位。 故选B。 6．（23-24高二下·浙江·期中）某导线内电流i随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该电流是恒定电流 B．内通过导线横截面的电荷量为 C．该电流的有效值为 D．该电流的周期为 【答案】B 【详解】A．该电流是交变电流，故A错误； B．内通过导线横截面的电荷量为 故B正确； CD．由图可知，该电流的周期为；设该电流的有效值为，根据有效值定义可得 则有 解得 故CD错误。 故选B。 7．（23-24高二下·浙江·期中）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到正弦交流电经半波整流得到的直流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为，周期均为，如图所示。则等于（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，方形交流电源的有效值为，故其一个周期产生的热量为 在周期内正弦式半波交流电源有效值为，根据有效值的定义有，正弦式半波交流电源的有效值为 代入得 正弦式交流电一个周期内产生的热量为 故可知 故选C。 8．（23-24高二下·浙江丽水·期中）如图甲所示是燃气灶点火装置的电路图，转换器将直流电压转换为交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，钢针和金属板间就会引发电火花，从而点燃气体。闭合开关，已知电压表的示数为5V，图乙所示是闭合开关后原线圈中的磁感应强度B随时间t变化的图像，电压表可视为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．原线圈中磁感应强度的瞬时值表达式为（T） B．0~时间内，在时刻最难成功打火 C．原、副线圈匝数比为1：600时点火装置可正常工作 D．若电压表的示数为V，原、副线圈匝数比为1：2000，在一个周期内钢针放电时间为T 【答案】D 【详解】A．由图乙可知原线圈中磁感应强度的瞬时值表达式为 故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，磁感应强度变化最快时，产生的感应电动势最大，所以在时间内，0和时刻最容易打火成功，故B错误； C．原、副线圈匝数之比为1:600时，副线圈电压为 其最大值为 故C错误； D．若电压表的示数为，原、副线圈匝数比为1：2000，副线圈电压为 则副线圈中电压瞬时值表达式为 当时钢针放电，在时间内，解得，，当时钢针放电，解得，所以，在一个周期内钢针放电时间为，故D正确。 故选D。 9．（23-24高二下·浙江·期中）某电路中的交变电流在一个周期内的图像如图所示，其中图线的bc段为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设该交变电流的有效值为I，则有 解得 A 故选A。 10．（24-25高二下·浙江·期中）图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数分别为10匝和1匝，某一风速时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．风叶稳定转动的频率为 B．电压表的示数为 C．断开开关，电压表的示数为0 D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 【答案】D 【详解】A．风叶稳定转动的频率为，选项A错误； B．变压器原线圈电压有效值为 则次级电压有效值，即电压表的示数为，选项B错误； C．断开开关，电压表的示数不变，仍为3V，选项C错误； D．因 可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为，选项D正确。 故选D。 地 城 考点02 变压器原理及动态分析 11．（24-25高二下·浙江台州·期中）如图甲所示，变压器为理想变压器，图乙为端的输入电压，电阻，交流电动机M上标有“9V、18W”字样，电动机通过轻绳拉一个质量为的物体以的速度竖直向上匀速上升，此时电动机恰好正常工作，以下说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比是10∶1 B．电流表示数是 C．电动机的电阻为 D．电动机的输出功率为 【答案】D 【详解】A．电动机正常工作，则 副线圈的电压 ab端的输入电压有效值为 匝数比，故A错误； B．根据 解得 故B错误； C．由功率关系 电动机的电阻为 故C错误； D．物体匀速上升，物体所受拉力大小等于重力大小，即 故电动机的输出功率 故D正确。 故选D。 12．（24-25高二下·浙江宁波·期中）首考期间，为保障考场用电，供电部门为学校配备应急供电系统，输电电路如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为，降压变压器原、副线圈的匝数之比为（降压变压器所画匝数仅为示意），降压变压器的副线圈接入到考场供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。学校有44个考场用电，用电设备额定工作电压均为，每个考场的正常用电功率。当44个考场正常用电，下列说法正确的是（　　） A．线框绕轴的转速为 B．输电线上损失的电压为 C．升压变压器原、副线圈匝数之比为 D．发电机的输出功率为 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，线圈转动产生感应电动势的最大值为 又有 解得 故A错误； B．根据题意可知，每个考试用电的电流为 流过降压变压器副线圈的电流为 由电流与线圈匝数关系有 解得，输电线上的电流为 输电线上损失的电压为 故B错误； C．根据题意，由电压与线圈匝数关系有 可得，降压变压器原线圈的输入电压为 则升压变压器副线圈的输出电压为 升压变压器原、副线圈匝数之比为 故C正确； D．由电流与线圈匝数的关系有 其中 解得，升压变压器原线圈输入电流为 发电机的输出功率为 故D错误。 故选C。 13．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，定值电阻，电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的功率为 B．电流表的示数约为 C．时发电机线圈中磁通量变化率最大 D．内流过电阻的电荷量为 【答案】B 【详解】B．原线圈电压有效值为，则副线圈电压有效值为 副线圈电流为，则原线圈电流为，故B正确； A．定值电阻的功率为，故A错误； C．时发电机线圈的感应电动势为0，则磁通量变化率也为0，故C错误； D．内平均电流不为，则流过电阻的电荷量不为，故D错误。 故选B。 14．（24-25高二下·浙江·期中）图甲是某燃气灶点火装置原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电压表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（　　） A．n1匝数越多，打火越容易 B．开关闭合时，电压表的示数为5V C．要实现点火应满足条件 D．若将钢针替换为金属球，打火更容易 【答案】C 【详解】A．根据可知在原线圈电压不变时，n1匝数越多，副线圈电压越小，打火越困难，故A错误； B．根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为，故B错误； C．根据当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，有，故C正确； D．若将钢针替换为金属球，则不容易尖端放电产生高压，所以打火更不容易，故D错误。 故选C。 15．（24-25高二下·浙江宁波·期中）如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。和分别为理想变压器原、副线圈匝数。下列说法错误的是（　　） 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W A．吹冷风时触片P与bc两触点接触 B．小风扇的内阻为8Ω C．电热丝中的电流约为2.1A D．变压器原、副线圈的匝数比 【答案】C 【详解】A．触片P与bc两触点接触时，电路中没有电热丝，故吹冷风，A正确； B．依题意，冷风时的输入功率等于小风扇的输出功率加上风扇内阻的发热功率 则有， 冷风时的输入功率又等于小风扇的额定电压乘以通过风扇的电流 则有 解得 B正确； C．依题意，热风时的输入功率等于冷风时的输入功率加上电热丝上的热功率 则有 解得 C错误； D．小风扇的额定电压为，即副线圈电压为 由 得 D正确。 故错误的选C。 16．（24-25高二下·浙江·期中）图中、是规格为“，”的灯泡，a、b端所接的交变电压，现调节电阻箱为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光。已知变压器为理想变压器，电表均为理想电表。则（　　） A．原副线圈匝数比为4∶1 B．电流表和示数之比为1∶2 C．电源的输出功率为 D．增大电阻箱连入电路的阻值两灯泡均变暗 【答案】B 【详解】A．两个灯泡均正常发光，可知原线圈的输入电压为 则原副线圈匝数比为 故A错误； B．电流表的示数为 根据 可得副线圈电流为 则电流表的示数为 则电流表和示数之比为 故B正确； C．电源的输出功率为 故C错误； D．增大电阻箱连入电路的阻值，把变压器和副线圈负载看成一等效电阻，则等效电阻增大，根据 可知原线圈电流减小，则灯泡功率变小，灯泡变暗；由于灯泡两端电压减小，则原线圈输入电压增大，副线圈输出电压增大，则灯泡两端电压增大，灯泡变亮，故D错误。 故选B。 17．（24-25高二下·浙江·期中）无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n₂=600，乙： 的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的电流为（　　） A．10 A B．7 A C．3 A D．1 A 【答案】B 【详解】根据题意，已知，，，根据理想变压器变压比公式为 解得 同理 解得 对于理想变压器，有输入功率等于输出功率 而 根据题意有 解得 故选B。 18．（24-25高二下·浙江台州·期中）下列几种物理现象的解释中，正确的是（　　） A．在推车时推不动是因为推力的冲量为零 B．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力 C．迎面驶来的汽车喇叭声变尖锐，是因为空气进入喇叭使喇叭发出的声音频率发生变化 D．远距离输电时升高电压，是为了使导线中的电子移动更快，加快电流的传输 【答案】B 【详解】A．在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力，推力的冲量Ft不为零，故A错误； B．船舷常常悬挂旧轮胎，是因为轮胎能延长作用时间，减小作用力，故B正确； C．迎面驶来的汽车喇叭声变尖锐，是因为产生多普勒效应，人接收到的声音频率变高了，但声源发出的声音的频率没有变化，故C错误； D．远距离输电时，采用高压输电主要是为了减少输电线路上的电能损失，故D错误。 故选B。 19．（24-25高二下·浙江·期中）图为远距离输电的电路示意图。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，为输电线的电阻，的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A．的输出电流小于的输入电流 B．的输出功率等于的输入功率 C．若的副线圈并联的用电器增多，消耗的功率减小 D．若的副线圈并联的用电器增多，输出电流增加 【答案】D 【详解】A．的输出电流等于的输入电流，都等于输电线上的电流，选项A错误； B．由于输电线上有功率损失，则的输出功率大于的输入功率，选项B错误； CD．若的副线圈并联的用电器增多，则降压变压器次级电流越大，则初级电流也越大，输电线上的电流越大，可知消耗的功率变大，选项C错误，D正确。 故选D。 20．（23-24高二下·浙江宁波·期中）如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的（    ） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:400 B．输电线上损失的功率为250W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为995:22 D．图中的所有灯泡亮度都相同 【答案】B 【详解】A．根据理想变压器电压比等于匝数比，可得升压变压器原、副线圈的匝数之比为 故A错误； B．升压变压器副线圈电流为 则输电线上损失的功率为 故B正确； C．用户端得到的功率为 则降压变压器副线圈电流为 则降压变压器原、副线圈中的电流之比为 故C错误； D．由于电容器对交变电流有一定的阻碍作用，所以与电容器串联的灯泡亮度比其他灯泡的亮度暗，故D错误。 故选B。 二、多选题 21．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，一边长为、阻值为的粗线均匀的等边三角形单匝金属线圈，绕轴以角速度逆时针匀速转动，的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF的右侧无磁场，则（　　） A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C．线圈转动一周的过程中，产生的感应电动势的有效值为 D．从图示位置转过后，两点间的电势差 【答案】AD 【详解】A．根据中性面的性质可知，图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，故A正确； B．从图示位置转出磁场的过程中，由楞次定律和安培定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B错误； C．线圈中产生的感应电动势的最大值为 线圈在转动一个周期的过程中，只有半个周期产生感应电流，根据有效值定义有 解得感应电动势的有效值 故C错误； D．从图示位置转过后，产生的电动势 联立解得 则两点间的电势差 故D正确。 故选AD。 22．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，矩形线圈abcd放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心转轴OO'以600r/min的转速匀速转动，磁场分布在OO'的右侧，磁感应强度线圈匝数n=50匝，面积S=100cm2。理想变压器的原、副线圈匝数比，定值电阻，C为电容器，电流表A为理想交流电表，不计矩形线圈的电阻，则下列说法正确的是（    ） A．矩形线圈产生的电动势最大值为 B．副线圈两端获得电压为15V C．减小电容器的电容，电流表示数将增大 D．变压器输出功率小于90W 【答案】BD 【详解】A．由于磁场分布在的右侧，则矩形线圈产生的电动势最大值为 其中角速度 联立解得，故A错误； B．原线圈输入电压有效值为 根据电压比等于匝数比 解得副线圈输出电压有效值为，故B正确； C．交变电流频率不变，电容对交流电也有阻碍效果，这种阻碍效果为容抗，其大小为 减小电容器的电容，电容对交流电的阻碍效果增强，则通过定值电阻所在支路电流减小，即电流表示数变小，故C错误； D．定值电阻中电流为 定值电阻消耗的功率为 由题知，定值电阻，定值电阻与电容器串联，所在支路除了对电流有阻碍作用外，还有电容器对电流的阻碍作用，即所在支路对电流的总的阻碍效果作用大于定值电阻所在支路对电流的阻碍效果，所以电流表示数小于3A，即 根据 可知 则变压器输出功率，故D正确。 故选BD。 23．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示，黑光灯是一种利用发出的人类不敏感的紫外光引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫的环保型设备，图乙是黑光灯高压电网的工作电路示意图，将有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电压通过理想变压器升为高压，变压器原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。已知空气在通常情况下的击穿电场强度约为，杀灭害虫至少需要1000V电压。下列选项正确的是（　　） A．变压器副线圈输出的交流电频率为 B．变压器原副线圈匝数比应满足： C．为安全起见，电网相邻两极间距离需小于 D．若电网相邻两极间距为0.5cm，则 【答案】BD 【详解】A．变压器不改变交流电频率，副线圈输出的交流电频率为50Hz，A错误； B．根据题意得 ， 变压器原副线圈匝数比应满足 变压器原副线圈匝数比应满足，B正确； C．根据题意得 安全的电场强度为 为安全起见，电网相邻两极间距离 为安全起见，电网相邻两极间距离需大于，C错误； D．若电网相邻两极间距为0.5cm，则两极间的击穿电压 则电压有效值， 若电网相邻两极间距为0.5cm，则，D正确。 故选BD。 地 城 考点03 远距离输电 24．（24-25高二下·浙江丽水·期中）如图，MN、PQ为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为12Ω的滑动变阻器R，原、副线圈匝数之比，导轨宽L=1m，质量m=2kg， 电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是，虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=2T，导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A．ab棒中产生的电动势的表达式为 B．若R=9Ω，电阻R0两端电压的有效值为4V C．若R=2Ω，变压器输出功率最大 D．若R=6Ω， 在t=0到t1=0.05s的时间内，外力F所做的功为0.675J 【答案】AB 【详解】A．ab棒中产生的电动势的表达式为，故A正确； B．电路等效电路如图 则 电阻R0两端电压的有效值为，故B正确； C．若R=2Ω，将R0看作电源的内阻r，由闭合电路欧姆定律可得等效电阻和内阻相等，变压器输出功率最大，故C错误； D．若R=6Ω， 由题意可知，初始时刻得速度为0，当t1=0.05s时速度大小为 由闭合电路欧姆定律，可得等效电路中电流有效值为 由能量守恒知，故D错误。 故选AB 。 25．（24-25高二下·浙江衢州·期中）如图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表。内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（　　） A．电压表的示数为10V B．0.01s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 C．若P的位置向上移动，R的大小不变时，电流表读数将减小 D．若P的位置不变，而R的大小增大一倍，发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的2倍 【答案】AD 【详解】A．由图乙知电动势最大值 则有效值为 电压表测量的是电压的有效值，所以电压表示数为10V，故A正确； B．0.01s时电动势最大，此时磁通量的变化最快，磁通量为零，发电机线圈平面与磁场方向平行，故B错误； C．若P的位置向上移动，原线圈匝数减小，根据电压与匝数的关系 可知副线圈的输出电压增大，电阻R的大小不变，根据 可知变压器的输出功率增大，理想变压器原、副线圈的功率相等，故变压器输入功率也增大，根据P=UI 因原线圈电压不变，则原线圈的电流增大，即电流表的示数增大，故C错误； D．电动势的最大值为 又 可得 则有效值为 可知发电机线圈的转速增大一倍，则原线圈的电压增大一倍，根据电压与匝数的关系 则副线圈的电压也增大一倍，而由题知，R的大小增大一倍，根据 可知变压器的输入功率将增大到原来的2倍，故D正确。 故选AD。 26．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压U1恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻R线=10Ω。下列说法正确的是（　　） A．输电线上损失的功率 B．发电机输出功率为50kW C．在用电高峰，用户获得的电压将减小 D．在用电高峰，用户获得的电压将增大 【答案】BC 【详解】A．输电线总电阻上的电压等于U2与降压变压器原线圈两端电压的差，所以输电线上损失的功率 故A错误； B．设输电线上的电流为I2，理想电流表的示数1A，根据电流互感器原副线圈中的电流与匝数的关系有 可得 升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，则有 可得 可知发电机的输出功率 故B正确； CD．用电高峰期，用户使用的用电设备越多，用户电流增大，则输电电流增大，根据可知，输电线损失电压增大，U1、U2不变，则降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，故C正确，D错误。 故选BC。 27．（23-24高三上·陕西安康·期末）我国远距离特高压输电技术日趋成熟，因其能减少损耗、效能高，所以日渐成为经济、安全、高效的送电方式。某远距离输电示意图如图所示，发电机输出的正弦交流电压的有效值、输电线的电阻和理想变压器的匝数均不变，且当用户数量增加后，下列表述正确的是（　　） A．用户的总电阻减小 B．输电线的损耗功率减小 C．升压变压器副线圈电压的有效值大于降压变压器原线圈电压的有效值 D．用户端变化的功率等于升压变压器变化的功率 【答案】AC 【详解】A．由并联电阻关系知 随着用户增多，增加，则减小。A正确； B．用户数量增加后，用户消耗的总电功率增加，所以降压变压器副线圈中的电流增加，根据 可知输电线中的电流增大，所以输电线的损耗功率 增大，故B错误； C．由原副线圈电压与线圈匝数的关系可知 ， 解得 , 根据输电线电压关系知 所以 升压变压器副线圈电压的有效值大于降压变压器原线圈电压的有效值。C正确； D．由于用户消耗的总电功率增加，输电线路上的电流增大，输电线损失的功率变大，所以用户端变化的功率小于升压变压器变化的功率。D错误； 故选AC。 三、实验题 28．（24-25高二下·浙江·期中）(1)关于如图所示的实验，下列说法正确的是_________ A．甲图，“验证动量守恒定律”实验，为减小误差斜槽越光滑越好 B．乙图，“探究影响感应电流方向的因素”实验，应确定电流方向与指针偏转方向的关系 C．丙图，“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，应选用直流电压表测量电压 D．丁图，“用双缝干涉测量光的波长”实验，测量时应使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐 (2)在“用单摆测量重力加速度”实验中： ①下列说法正确的是_________ A．当单摆经过平衡位置开始计时，再次同方向经过平衡位置结束计时，测出周期 B．为了持久摆动并使现象明显，应该把摆球拉离平衡位置较大距离由静止释放 C．若单摆摆动不在同一竖直面内，仍能用单摆周期公式准确测出重力加速度 D．测量摆长时应让单摆竖直悬挂，测量自然下垂时悬点到球心的距离 ②某次测量时秒表指针位置如图所示，所测时间为_________s。 ③处理数据时，某同学错误的把摆线长当成了摆长，他用两种方法得到了重力加速度值，甲方法：根据公式计算；乙方法：画出图像后求图线斜率k，根据计算。关于两种方法得到的重力加速度值，下列说法正确的是_________ A．甲方法得到的g值偏大     B．甲方法得到的g值偏小 C．乙方法得到的g值偏大     D．乙方法得到的g值偏小 【答案】(1)BD (2) D 19.8 B 【详解】（1）A．甲图，“验证动量守恒定律”实验，斜槽光滑与否对实验结果无影响，故A错误； B．乙图，“探究影响感应电流方向的因素”实验中，需要知道电流流入电表与流出电表时与电表指针的偏转的对应关系，否则无法寻找影响感应电流方向的因素，故B正确。 C．变压器是根据法拉第电磁感应定律制造的，因此“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，使用交流电做实验，应选用交流电压表测量电压，故C错误； D．丁图，测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，故D正确； 故选BD。 （2）①[1] A．测量周期：从摆球通过平衡位置开始计时，摆球振动多次后，当某次相同方向通过平衡位置时结束计时，秒表所示读数与全振动次数的比值表示单摆的周期，故A错误； B．为了使单摆做简谐振动，摆角应小于5°，故B错误； C．若单摆摆动不在同一竖直面内，摆球做圆锥摆运动，根据牛顿第二定律可知 解得 故C错误； D．测量摆长时应让单摆竖直悬挂，测量自然下垂时悬点到球心的距离，故D正确； 故选D。 ②[2]根据秒表读数可知时间为19.8s ③[3]甲同学错误的把摆线长当成了摆长，则摆长偏小，由计算的重力加速度偏小； 摆长等于摆线长与小球半径之和，则 变形可得 可知根据计算的重力加速度准确。 故选B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 交变电流与远距离输电 3大高频考点概览 考点01交变电流的描述与四值 考点02变压器原理及动态分析 考点03远距离输电 地 城 考点01 交变电流的描述与四值 1．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示电路，已知电阻R1=R2=R，和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB>0）。由此可知（　　） A．R1、R2始终有电流通过 B．R2时而有电流通过时而没有，R1始终有电流通过 C．加在R1上的电压的有效值为10V D．加在R2上的电压的有效值为5V 2．（24-25高二下·浙江宁波·期中）下列属于国际单位制中基本单位的是（　　） A．A B．V C．F D．H 3．（24-25高二下·浙江·期中）在（V）的交流电路中，接入的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．交流电频率是100Hz B．电流有效值是2.2A C．电阻的功率是968W D．电流方向每秒改变50次 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，，则下列说法正确的是 （　　） A．电流表的示数为10A，电压表的示数为110V B．1分钟内定值电阻和内阻产生的总焦耳热 C．0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 5．（24-25高二上·浙江温州·期中）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（　　） A．V B．A C．eV D．H 6．（23-24高二下·浙江·期中）某导线内电流i随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该电流是恒定电流 B．内通过导线横截面的电荷量为 C．该电流的有效值为 D．该电流的周期为 7．（23-24高二下·浙江·期中）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到正弦交流电经半波整流得到的直流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为，周期均为，如图所示。则等于（　　） A． B． C． D． 8．（23-24高二下·浙江丽水·期中）如图甲所示是燃气灶点火装置的电路图，转换器将直流电压转换为交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，钢针和金属板间就会引发电火花，从而点燃气体。闭合开关，已知电压表的示数为5V，图乙所示是闭合开关后原线圈中的磁感应强度B随时间t变化的图像，电压表可视为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．原线圈中磁感应强度的瞬时值表达式为（T） B．0~时间内，在时刻最难成功打火 C．原、副线圈匝数比为1：600时点火装置可正常工作 D．若电压表的示数为V，原、副线圈匝数比为1：2000，在一个周期内钢针放电时间为T 9．（23-24高二下·浙江·期中）某电路中的交变电流在一个周期内的图像如图所示，其中图线的bc段为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（　　） A． B． C． D． 10．（24-25高二下·浙江·期中）图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数分别为10匝和1匝，某一风速时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．风叶稳定转动的频率为 B．电压表的示数为 C．断开开关，电压表的示数为0 D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 地 城 考点02 变压器原理及动态分析 11．（24-25高二下·浙江台州·期中）如图甲所示，变压器为理想变压器，图乙为端的输入电压，电阻，交流电动机M上标有“9V、18W”字样，电动机通过轻绳拉一个质量为的物体以的速度竖直向上匀速上升，此时电动机恰好正常工作，以下说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比是10∶1 B．电流表示数是 C．电动机的电阻为 D．电动机的输出功率为 12．（24-25高二下·浙江宁波·期中）首考期间，为保障考场用电，供电部门为学校配备应急供电系统，输电电路如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为，降压变压器原、副线圈的匝数之比为（降压变压器所画匝数仅为示意），降压变压器的副线圈接入到考场供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。学校有44个考场用电，用电设备额定工作电压均为，每个考场的正常用电功率。当44个考场正常用电，下列说法正确的是（　　） A．线框绕轴的转速为 B．输电线上损失的电压为 C．升压变压器原、副线圈匝数之比为 D．发电机的输出功率为 13．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，定值电阻，电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的功率为 B．电流表的示数约为 C．时发电机线圈中磁通量变化率最大 D．内流过电阻的电荷量为 14．（24-25高二下·浙江·期中）图甲是某燃气灶点火装置原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电压表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（　　） A．n1匝数越多，打火越容易 B．开关闭合时，电压表的示数为5V C．要实现点火应满足条件 D．若将钢针替换为金属球，打火更容易 15．（24-25高二下·浙江宁波·期中）如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。和分别为理想变压器原、副线圈匝数。下列说法错误的是（　　） 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W A．吹冷风时触片P与bc两触点接触 B．小风扇的内阻为8Ω C．电热丝中的电流约为2.1A D．变压器原、副线圈的匝数比 16．（24-25高二下·浙江·期中）图中、是规格为“，”的灯泡，a、b端所接的交变电压，现调节电阻箱为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光。已知变压器为理想变压器，电表均为理想电表。则（　　） A．原副线圈匝数比为4∶1 B．电流表和示数之比为1∶2 C．电源的输出功率为 D．增大电阻箱连入电路的阻值两灯泡均变暗 17．（24-25高二下·浙江·期中）无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n₂=600，乙： 的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的电流为（　　） A．10 A B．7 A C．3 A D．1 A 18．（24-25高二下·浙江台州·期中）下列几种物理现象的解释中，正确的是（　　） A．在推车时推不动是因为推力的冲量为零 B．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力 C．迎面驶来的汽车喇叭声变尖锐，是因为空气进入喇叭使喇叭发出的声音频率发生变化 D．远距离输电时升高电压，是为了使导线中的电子移动更快，加快电流的传输 19．（24-25高二下·浙江·期中）图为远距离输电的电路示意图。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，为输电线的电阻，的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A．的输出电流小于的输入电流 B．的输出功率等于的输入功率 C．若的副线圈并联的用电器增多，消耗的功率减小 D．若的副线圈并联的用电器增多，输出电流增加 20．（23-24高二下·浙江宁波·期中）如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的（    ） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:400 B．输电线上损失的功率为250W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为995:22 D．图中的所有灯泡亮度都相同 二、多选题 21．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示，一边长为、阻值为的粗线均匀的等边三角形单匝金属线圈，绕轴以角速度逆时针匀速转动，的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF的右侧无磁场，则（　　） A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C．线圈转动一周的过程中，产生的感应电动势的有效值为 D．从图示位置转过后，两点间的电势差 22．（24-25高二下·浙江温州·期中）如图所示，矩形线圈abcd放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心转轴OO'以600r/min的转速匀速转动，磁场分布在OO'的右侧，磁感应强度线圈匝数n=50匝，面积S=100cm2。理想变压器的原、副线圈匝数比，定值电阻，C为电容器，电流表A为理想交流电表，不计矩形线圈的电阻，则下列说法正确的是（    ） A．矩形线圈产生的电动势最大值为 B．副线圈两端获得电压为15V C．减小电容器的电容，电流表示数将增大 D．变压器输出功率小于90W 23．（24-25高二下·浙江·期中）如图甲所示，黑光灯是一种利用发出的人类不敏感的紫外光引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫的环保型设备，图乙是黑光灯高压电网的工作电路示意图，将有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电压通过理想变压器升为高压，变压器原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。已知空气在通常情况下的击穿电场强度约为，杀灭害虫至少需要1000V电压。下列选项正确的是（　　） A．变压器副线圈输出的交流电频率为 B．变压器原副线圈匝数比应满足： C．为安全起见，电网相邻两极间距离需小于 D．若电网相邻两极间距为0.5cm，则 地 城 考点03 远距离输电 24．（24-25高二下·浙江丽水·期中）如图，MN、PQ为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为12Ω的滑动变阻器R，原、副线圈匝数之比，导轨宽L=1m，质量m=2kg， 电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是，虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=2T，导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A．ab棒中产生的电动势的表达式为 B．若R=9Ω，电阻R0两端电压的有效值为4V C．若R=2Ω，变压器输出功率最大 D．若R=6Ω， 在t=0到t1=0.05s的时间内，外力F所做的功为0.675J 25．（24-25高二下·浙江衢州·期中）如图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表。内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（　　） A．电压表的示数为10V B．0.01s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 C．若P的位置向上移动，R的大小不变时，电流表读数将减小 D．若P的位置不变，而R的大小增大一倍，发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的2倍 26．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示为高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出电压U1恒为500V。升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，理想电流表的示数为1A，输电线的总电阻R线=10Ω。下列说法正确的是（　　） A．输电线上损失的功率 B．发电机输出功率为50kW C．在用电高峰，用户获得的电压将减小 D．在用电高峰，用户获得的电压将增大 27．（23-24高三上·陕西安康·期末）我国远距离特高压输电技术日趋成熟，因其能减少损耗、效能高，所以日渐成为经济、安全、高效的送电方式。某远距离输电示意图如图所示，发电机输出的正弦交流电压的有效值、输电线的电阻和理想变压器的匝数均不变，且当用户数量增加后，下列表述正确的是（　　） A．用户的总电阻减小 B．输电线的损耗功率减小 C．升压变压器副线圈电压的有效值大于降压变压器原线圈电压的有效值 D．用户端变化的功率等于升压变压器变化的功率 三、实验题 28．（24-25高二下·浙江·期中）(1)关于如图所示的实验，下列说法正确的是_________ A．甲图，“验证动量守恒定律”实验，为减小误差斜槽越光滑越好 B．乙图，“探究影响感应电流方向的因素”实验，应确定电流方向与指针偏转方向的关系 C．丙图，“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，应选用直流电压表测量电压 D．丁图，“用双缝干涉测量光的波长”实验，测量时应使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐 (2)在“用单摆测量重力加速度”实验中： ①下列说法正确的是_________ A．当单摆经过平衡位置开始计时，再次同方向经过平衡位置结束计时，测出周期 B．为了持久摆动并使现象明显，应该把摆球拉离平衡位置较大距离由静止释放 C．若单摆摆动不在同一竖直面内，仍能用单摆周期公式准确测出重力加速度 D．测量摆长时应让单摆竖直悬挂，测量自然下垂时悬点到球心的距离 ②某次测量时秒表指针位置如图所示，所测时间为_________s。 ③处理数据时，某同学错误的把摆线长当成了摆长，他用两种方法得到了重力加速度值，甲方法：根据公式计算；乙方法：画出图像后求图线斜率k，根据计算。关于两种方法得到的重力加速度值，下列说法正确的是_________ A．甲方法得到的g值偏大     B．甲方法得到的g值偏小 C．乙方法得到的g值偏大     D．乙方法得到的g值偏小 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $