专题：变压器动态分析、四值及功率计算、远距离输电能量传输计算 专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

《人教版选择性必修二第三章第四节习题课——变压器动态分析、四值及功率计算、远距离输电能量传输计算专项训练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C AC C D C B B AC 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D AD AC AB D AC C D C BD 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 C BC D D C BD AD A B AD 1．A 【详解】A．电压表的读数均不变，因为输入电压和匝数比都不变，用电低谷期，输送功率减小，可知电流减小，根据电流与匝数成反比知电流都减小，故A正确； B．输电线上的电压损失减小，故电压表的读数均增大，电流表的读数减小，电流表的读数减小，故B错误； C．电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，C错误； D．根据，又输电线上的电流减小，电阻不变，所以输电线上的功率损失减小，D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．对于理想变压器输入和输出功率相等，即 理想变压器输入和输出电压关系为 由于牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压，故，，A错误； B．对于理想变压器，输入与输出电流频率不变，B错误； C．由于发电厂输出电压不变，因此牵引变电所输出电压不变 对于理想变压器输入和输出电流关系为 电流减小到原来的一半，则电流减小到原来的一半，电阻的分压降低，故电压将增大，C正确； D．对于理想变压器输入和输出电流关系为 电流减小到原来的一半，则电流减小到原来的一半 电阻的热功率为 电流减小到原来的一半，则热功率减小至原来的，D错误。 故选 C。 3．C 【详解】AC．闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为n4的线圈输出功率变大，匝数为n1的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由 可知电流表A1的示数变大，根据 因比值不变，I1变大，I2变大，所以R的发热功率变大，故A错误，C正确； B．根据理想变压器电压比等于匝数比 可知输出电压U2不变，电压表的示数不变，故B错误； D．根据理想变压器电流与匝数关系可得， 由于匝数均保持不变，I1增大，所以I2、I4增大，故电流表A2的示数变大，故D错误。 故选C。 4．AC 【详解】A．根据题意，设灯泡电阻为，开关断开时，副线圈负载电阻为，原线圈等效电阻为 由于灯泡亮度相同，设通过3个灯泡的电流均为，根据变压器匝数与电流关系可得，通过原线圈的电流为 根据欧姆定律有 联立解得，故A正确； BCD．开关闭合时，副线圈负载电阻为 则原线圈等效电阻为 由于端输入电压恒定，则通过电流不变，亮度不变，通过原线圈的电流变为 则通过副线圈的电流变为 可知，流过的电流变为原来的倍，故BD错误，C正确。 故选AC。 5．C 【详解】A． 设为副线圈接入匝数，根据理想变压器电压比 得副线圈电压 滑动触头P向上移动，增大，则增大，不变，由 可知增大，A错误； B．滑动触头P向下移动：减小，则减小，减小，电流表示数变小，B错误； CD．调大电阻箱的阻值时，P不动，不变，因此不变；由 增大，可知减小，电流表示数变小，C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】交流发电机感应电动势有效值 而 因此（转速） 当转速变为原来的2倍，电动势有效值变为原来的 2倍，即 理想变压器副边接电阻 ，原副匝数比 副边电阻等效到原边的阻值为 发电机线框内阻为 ，因此原边总电阻为 总电阻不变。 原边电流 因此 转速加倍后 根据变压器电流关系 得副边电流 因此转速加倍后 定值电阻的功率 因此新功率 即功率变为原来的4倍。 故选D。 7．C 【详解】AB．根据等效电源法可得， 当并入电路的用电器逐渐增加时，减小，减小，增大，减小，则电压表的读数减小。 根据原、副线圈的电压、电流与匝数的关系可知，副线圈中电流增大，副线圈电压减小，两端电压增大，的示数减小，故A错误，B错误； C．由于，，所以 根据等效电源法及电源的输出功率随外电路电阻变化的关系可知，减小时，外电路电阻减小，由于外电路电阻始终大于等效电源内阻，所以电源的输出功率增大，即变压器的输出功率逐渐变大，故C正确； D．根据原、副线圈的电压与匝数的关系有，其中， 所以 由于增大，减小，则增大，减小，增大，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】AB．开关S闭合时，和并联，并联之后电阻为 副线圈总电阻为 将副线圈电阻等效到原线圈，等效电阻 原线圈电流 根据理想变压器电流和匝数关系可得副线圈电流为 副线圈电压为 即电压表的示数为，电流表的示数为，故A错误，B正确； C．开关S从闭合到断开，副线圈负载电阻变为 负载电阻增大，根据等效电阻公式，原线圈等效电阻增大，原线圈回路总电阻增大，根据可知，电源输出功率变小，故C错误； D．开关S闭合时，通过的电流为 开关断开后，副线圈等效电阻为 原线圈电流 副线圈电流为 可知，通过的电流变大，则灯泡变亮，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】将图1中的变压器、定值电阻与原交流电源看成一个整体，等效为一个新的电源，则新电源的电动势为，新电源等效内阻为，作出等效电路图如图2所示。 A．仅将T向a端移动，副线圈匝数增大，设输出回路的总电阻为，根据欧姆定律通过电流表的电流，表达式中的分子、分母同时增大，所以电流表示数不一定增大，A错误； B．仅将滑片P下移，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，则输出回路的总电阻减小，根据，不变，电流一定增大，B正确； C．将T向b端移动，减小，则减小，减小；同时滑片P上移，电阻增大。根据，电流变化不能确定，C错误； D．将T向a端移动，增大，则增大，增大；同时滑片P下移，电阻增大，根据，电流变化不能确定，D错误； 故选B。 【点睛】等效电源 如图1所示，设原线圈两端的电压为，电流为，副线圈两端的电压为，电流为，副线圈负载为，与原线圈串联的定值电阻为，变压器原、副线圈匝数分别为、。将变压器、定值电阻与原交流电源看成一个整体，等效为一个新的电源，令新电源的电动势为，新电源等效内阻为，作出等效电路图如图2所示。 对图2，由闭合电路欧姆定律得 对图1，由串联电路的规律得 则根据理想变压器的电压电流、匝数关系， 可得 通过比较，可得，。 10．AC 【详解】A．图示位置线框平面与磁场平行，线框与中性面垂直，通过线框的磁通量为0，磁通量的变化率最大，故A正确； B．线框产生的感应电动势最大值 电动势有效值 副线圈电阻为，原副匝数比 副电阻等效到原线圈的阻值 电路总电阻 电压表测原线圈电压，故B错误； C．初始时，把变压器和定值电阻等效为电阻 此时线框的电阻，定值电阻消耗的功率最大，则移动滑片P，定值电阻消耗的功率将减小，故C正确； D．线框电动势有效值恒定，对原侧电路有，整理得 因此，可得​ 可知无论滑片P如何移动，大小不变，故D错误。 故选AC。 11．D 【详解】A．由，代入数据，得，电压表示数为110V，故A错误； B．线圈转动的角速度为，故B错误； C．闭合开关，要使灯泡正常发光，电压不变，则转速不变；故C错误； D．闭合开关，副线圈的电阻减半，由可知灯泡的总功率是原来的两倍，根据能量守恒，外力的平均功率应为原来的两倍，故D正确。 故选D。 12．AD 【详解】A．由变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数的关系 可得，故A正确； B．该变压器原、副线圈的电压22kV、220V为有效值，故B错误； CD．根据，解得 该充电站能最大允许10个充电桩同时正常为新能源汽车充电，故D正确，C错误。 故选AD。 13．AC 【详解】A．送电线圈输入电压，因此有效值 受电线圈侧充电电流，串联电阻的分压 手机充电电压 因此受电线圈总感应电动势 理想变压器电压比等于匝数比，故A正确； B．理想变压器电流比满足 得，所以电流表示数为，故B错误； C．不计能量损失，输入功率等于输出总功率，，故C正确； D．电池容量，充电电流，充电时间，故D错误。 故选AC。 14．AB 【详解】A．由题图乙可知该交流电的周期为0.02s，由于变压器不改变交流电的周期，则流过灯泡的电流的变化周期也为0.02s，已知一个周期内电流方向改变两次，所以1s内流过灯泡的电流方向改变100次，故A正确； B．由题意可知，电动机的热功率为 又因为 解得通过电动机的电流为 则电动机两端的电压为 所以由并联电路的性质可知，灯泡的额定电压为1V，故B正确； C．由图乙可知，原线圈输入电压的有效值为 由B选项分析可知，副线圈输出的电压为 则原、副线圈的匝数比为，故C错误； D．原线圈输入的功率为 副线圈输出的功率为 又因为 联立解得原线圈中电流的有效值为，故D错误。 故选AB。 15．D 【详解】A．理想变压器副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，原线圈输入电压不变、匝数比不变，因此副线圈两端电压恒定不变，故A错误； B．出现火情时温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈总电阻减小，总电流增大。定值电阻和滑动变阻器​的总电压随增大而升高，因此​两端电压减小，故B错误； C．原线圈输入功率等于副线圈输出功率，总电阻减小、不变，因此输出功率增大，原线圈输入功率也增大，故C错误； D．降低报警温度，即温度更低、​更大时就能触发报警。滑片下移后，接入电路的阻值减小，因此更大时，即温度更低时就能让电流达到临界触发报警，降低了报警温度，故D正确。 故选D。 16．AC 【详解】A．每秒内，风沿风向移动的距离为，冲击叶片的气流体积为 每立方米空气质量为，因此每秒冲击叶片的气流质量，故A正确； B．每秒气流的动能，故B错误； C．设发电机线圈匝数为N、磁感应强度为B，线圈面积为S，由 可得有效值 可知当角速度变为，电动势变为原来的3倍；电路总电阻不变，因此输电电流也变为原来的3倍。消耗功率 因此功率变为，故C正确； D．用户端并联一个相同电阻后，等效到输电回路后，总电阻 用户总电阻变为后， 总电阻为 因此输电电流小于原来的2倍，消耗功率小于，故D错误。 故选AC。 17．C 【详解】CD．副线圈电压，电阻，则副线圈电流 副线圈输出功率 由于变压器有能量损失，原线圈输入功率大于副线圈输出功率，即 由，得，解得，即电流表读数大于，故C正确，D错误； AB．对于理想变压器，电压比等于匝数比，即 变压器有漏磁，穿过副线圈的磁通量变化率小于原线圈的磁通量变化率，导致 代入数据得，即，所以原副线圈匝数比小于，故AB错误。 故选C。 18．D 【详解】A．在时，磁通量的变化率最大；根据图像，此时图像的斜率为负，表示穿过线圈向里（正方向）的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向里，根据安培定则，可知感应电流方向为顺时针，故A错误； B．原线圈中交变电流的频率应为磁感应强度变化周期的倒数，即50赫兹，故B错误； C．原线圈中电动势的最大值为 原线圈电压的有效值为 副线圈两端电压的有效值为 电阻消耗的功率为 由于理想二极管D的单向导电性，电阻只在半个周期内有电流通过，其消耗的功率是正常工作时的一半，即 输入功率等于副线圈端总功率 在1s内原线圈输入的能量为，故C错误； D．在0~0.005s时间内，根据法拉第电磁感应定律，原线圈中的平均感应电动势为 副线圈的平均电动势为 流过的平均电流为 流过的电荷量为，故D正确。 故选D。 19．C 【详解】A．由于二极管具有单向导电性，所以流过二极管的电流方向向上，则a端电势高于b端电势，故A错误； C．60个LED灯珠串联，所以总电压为 所以输出电流为 由于输入电流的有效值等于输出电流，所以通过变压器副线圈的电流为0.1A，故C正确； B．交直转换器输入的交流电压有效值为 所以变压器输入功率为，故B错误； D．变压器原、副线圈匝数比为，故D错误。 故选C。 20．BD 【详解】A．是右侧副线圈的单匝电表，示数说明右侧副线圈每匝感应电动势为，副线圈总电压，即示数为，A错误； B．定值电阻消耗的功率，B正确； C．理想变压器不改变交流电的频率，原、副线圈电流频率一定相同，C错误； D．通过原线圈的磁通量等于通过左、右两副线圈的磁通量之和。原线圈总电压，匝数，因此原线圈侧每匝感应电动势为 右侧副线圈每匝感应电动势为，所以左侧副线圈每匝感应电动势为，即的示数为，D正确。 故选 BD。 21．C 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数成正比 可得升压变压器输出电压的有效值 则最大值为，故A错误； B．输电线上的电压损失 根据欧姆定律，输电线上的电流，故B错误； C．输电线上损失的功率，故C正确； D．对于升压变压器 即 对于降压变压器 即 由于 则，故D错误。 故选C。 22．BC 【详解】A．由变压器原理可知，解得，选项A错误； B．由变压器原理可知， 输电线上损耗的功率，选项B正确； C．当用户处电阻减小时，降压变压器次级电流变大，则初级电流也变大，则输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，选项C正确； D．若仅将升压变压器的原线圈的匝数变为，则升压变压器副线圈两端的电压变为原来的2倍，输电线上的电流变为原来的，根据，可知输电线上损耗的功率变为原来的，选项D错误。 故选BC。 23．D 【详解】A．由图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误； B．图乙所示电压的瞬时值表达式为，故B错误； C．将降压变压器及副线圈电路等效为一个电阻，则 有 当滑片P向端滑动时，连入电路的阻值变小，升压变压器副线圈两端电压不变，则输电线上的电流变大，输电线上的电压变大，变小，变小，由 可知增大，电阻两端的电压变大，两端的电压变小，电压表示数变小，故C错误； D．由图乙知，升压变压器输入端电压有效值为 若升压变压器的输入功率为66kW，则 根据理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系有 所以 所以远距离输电线路损耗功率为，故D正确。 故选D。 24．D 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数成正比，有，故A错误； B．流过的电流为，故B错误； C．输电线上损失的电压为，故C错误； D．用户端获得的电功率为，故D正确。 故选D 25．C 【详解】A. 输电效率 其中 减小，根据可知升压变压器副线圈电压减小，导致输电电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电效率降低，故A错误。 B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误。 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据可知增大。由可知输电电流减小。输电线中损耗的功率，因减小，所以减小，故C正确。 D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选C。 26．BD 【详解】A．将升压变压器与电阻r组成的整体视为一个内阻为r的电源，降压变压器及用户电路视为外电路，根据闭合回路功率的特点可知，用户消耗的功率越大，降压变压器主线圈的等效电阻越接近r，传输线路总阻值可能变大也可能变小，因此通过r的电流不一定变大，故A错误； B．根据闭合回路的特点可知，外电路阻值越大，电源效率越高，接入电路的用户数增加，降压变压器主线圈的等效电阻越小，电路效率越低，故B正确； C．仅增加相当于增加电路的电动势，定值电阻消耗的功率一定增加，故C错误； D．接入电路的用户增加，相当于外电路阻值下降，根据闭合回路的欧姆定律可知，为保证外电路电压不变，应提高电源电动势，故应该增加，故D正确。 故选BD。 27．AD 【详解】A．因发电机产生正弦式交流电的最大值为 电压表读出的是有效值为 又 联立解得n=50r/s，故A正确； B．因为在升压变压器、降压变压器及它们之间的输电线上有电能损耗，所以医疗设备正常工作的总功率小于发电机输出功率，故B错误； C．若升压变压器、降压变压器都为理想变压器，对升压变压器有 ， 解得，又 解得 故输电线上的电压降为 故降压变压器原线圈两端电压为 又，故C错误； D．增加负载，负载电阻减小，输出电流增大 由,导致输电线上电流增大 损耗功率 输电线上损耗的功率占总功率比例 当负载增加， 增大，占比增大，故D正确。 故选AD。 28．A 【详解】AB．设输送功率为，输电线总电阻为，输电电流满足 输电线上损耗的功率 可知∆P与输电电压U的平方成反比，输电电压从550kV变为1100kV，即 因此，故A正确，B错误； CD．输电线上的电压损失 可知∆U与输电电压U成反比，当时，有，故CD错误。 故选A。 29．B 【详解】A．直流输电功率满足 代入数据得导线电流，故A错误； B．输电损耗最大功率 损耗功率满足 代入得最大总电阻，即总阻值不超过，故B正确； C．由家用交流电瞬时值表达式得家用交流电的电压最大值为V，角速度，频率，故C错误； D．理想变压器原线圈电压有效值，副线圈电压有效值，电压比 电流比，故D错误。 故选B。 30．AD 【详解】A．导线相对磁感线向上运动，而磁感线向右，由右手定则可知感应电流方向由到，故A正确； B．图1所示时刻，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，所以线圈中所产生的电动势与时间的关系为，故B错误； CD．直流输电线上损失的电压为 所以变压器的输入电压为 变压器的输出电压即“换流站接入电压”为，所以理想变压器的原、副线圈的匝数之比为，故C错误，D正确。 故选AD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人教版选择性必修二第三章第四节习题课——变压器动态分析、四值及功率计算、远距离输电能量传输计算专项训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、含变压器电路动态分析 1．如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压恒定，输电线总电阻为，变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时，相当于R变大，当用电进入低谷时，下列说法正确的是（　　） A．电压表、的读数均不变，电流表的读数减小，电流表的读数减小 B．电压表、的读数均减小，电流表的读数增大，电流表的读数增大 C．电压表、的读数之差与电流表的读数的比值减小 D．线路损耗功率增大 2．如图所示为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电。若某次高铁进站过程，保持不变，仅通过调整动力系统的负载，使得电流减小到原来的一半。下列说法正确的是（　　） A．电流大于电流 B．电流的频率将减小到原来的一半 C．电压将增大 D．电阻的热功率将减小到原来的一半 3．如图，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（　　） A．R的发热功率不变 B．电压表的示数变小 C．电流表的示数变大 D．电流表的示数变小 4．如图所示的理想变压器电路中，四个灯泡完全相同，在端输入电压恒定的正弦式交流电。开关断开时，灯泡亮度相同，若四个灯泡电阻恒定不变且灯泡都不会烧毁，下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈匝数比为 B．开关闭合时，的亮度都增大 C．开关闭合后，流过的电流变为原来的倍 D．开关闭合后，流过的电流变为原来的2倍 5．某款微型变压器（视为理想变压器）的结构简图如图所示，原、副线圈的总匝数分别为、。A为理想交流电流表，R为电阻箱。初始时，输入端a、b间接入正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值不为0，电流表的示数始终在量程范围内，下列说法正确的是（　　） A．滑动触头P向上移动，电流表A的示数变小 B．滑动触头P向下移动，电流表A的示数不变 C．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数变小 D．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数不变 6．如图所示，交流发电机的矩形导线框电阻值为，通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有阻值为的定值电阻，变压器的原、副线圈匝数比为2：1。矩形导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则定值电阻消耗的功率变为原来的（　　） A．倍 B．2倍 C．倍 D．4倍 7．通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用和表示，且，a、b端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是（　　） A．电压表的读数保持不变 B．电压表的读数逐渐变大 C．变压器的输出功率逐渐变大 D．电压表与的读数之比保持不变 8．在如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，接在电压有效值为的正弦交流电源上。灯泡和阻值均为且恒定不变，定值电阻，电压表、电流表都为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电压表的示数为 B．开关S闭合时，电流表的示数为 C．开关S从闭合到断开，电源输出功率变大 D．开关S从闭合到断开，灯泡变暗 9．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比可通过滑动触头T调节，原线圈接有内阻不计、电压有效值恒定的交流电源和定值电阻，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和，以及理想电流表A。初始时，滑动触头T位于副线圈中点，滑片P位于滑动变阻器中点。现欲使电流表示数增大，下列操作一定可行的是（　　） A．仅将T向a端移动 B．仅将滑片P下移 C．将T向b端移动，同时滑片P上移 D．将T向a端移动，同时滑片P下移 10．边长为L、匝数为 N、总电阻为r的正方形线框 abcd 处于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中，线框以角速度ω绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，理想变压器副线圈接阻值为4r的定值电阻，图中滑片 P 所在位置对应原、副线圈的匝数比 ，电压表、电流表均为理想交流电表。其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　） A．图示位置，穿过线框的磁通量变化率最大 B．理想电压表的示数为 C．当滑片 P 向下移动时，定值电阻消耗的功率将减小 D．当滑片 P 向上移动时，若电压表与电流表的示数变化量分别为、，则 变小 二、含变压器电路四值及功率计算 11．如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，理想变压器原副线圈匝数比为1：2，副线圈两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，、为两个相同的灯泡，开关S断开时，恰好正常发光，不计线圈及导线电阻，电压表为理想交流电表，则（　　） A．t=0时刻，电压表的示数为 B．线圈转动的角速度为100rad/s C．闭合开关，为使灯泡正常发光，线圈转速应加倍 D．闭合开关，为使灯泡正常发光，外力对线圈做功的平均功率应加倍 12．随着我国新能源汽车迅猛发展，充电桩的需求快速增长。如图甲为常见的交流充电桩，图乙为充电站为充电桩供电的电路示意图，理想变压器的原线圈电压为，最大输出功率为，单个充电桩的充电电压为、充电电流为。下列说法正确的是（　　） A．该变压器原、副线圈的匝数比 B．该变压器原、副线圈的电压22kV、220V为峰值 C．该充电站能最大允许9个充电桩同时正常为新能源汽车充电 D．该充电站能最大允许10个充电桩同时正常为新能源汽车充电 13．磁吸基座无线充电器如图所示，当送电线圈接入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入无线“超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有的电阻，线圈电阻不计，充电过程中不计一切能量损失，则（    ） A．送电线圈与受电线圈的匝数比为 B．电流表的示数为50A C．超充模式下，该充电器送电线圈的输入功率为110W D．若此手机的电池容量为，则超充模式下的充电时间为75分钟 14．如图甲所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光。已知电动机的内阻为，电动机的额定功率为2W、效率为，灯泡正常发光时电阻为（假设灯泡电阻不随温度变化而变化）。下列说法正确的是（　　） A．灯泡中的电流内方向改变100次 B．灯泡的额定电压为1V C．原、副线圈的匝数比为 D．原线圈中电流的有效值为5.5A 15．图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A．副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B．热敏电阻两端电压升高 C．原线圈输入功率变小 D．滑片下移一点可以降低报警温度 16．风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直，每立方米空气质量为，在与风正对的方向上扇叶的实际表面积为S。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为 B．每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C．风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 17．如图所示，变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，电压读数为110V，电流表、电压表均为理想电表，变压器有漏磁和能量损失。则（   ） A．变压器原副线圈匝数比为 B．变压器原副线圈匝数比大于 C．电流表的读数大于5.0A D．原线圈的输入功率小于1100W 18．如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻、D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A．时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．原线圈中交变电流的频率为 C．1s内原线圈输入的能量为 D．0~0.005s内，流过的电荷量为 19．如图所示为LED灯棒的工作原理示意图，其中交直转换器输入的交流电压有效值U1与输出的直流电压U2的关系为U2=0.6U1，输入电流的有效值等于输出电流，发光部分由60个额定电压为3V的LED灯珠（可类比二极管）串联而成，灯珠均正常发光，消耗的总功率为18W，变压器为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．a端电势低于b端电势 B．变压器输入功率为18W C．通过变压器副线圈的电流为0.1A D．变压器原、副线圈匝数比为15:11 20．如图所示电路中，理想变压器原线圈接输出电压有效值恒为U=20V的正弦式交流电，原线圈匝数，副线圈匝数接在单匝线圈上，电表均为理想交流电表。已知定值电阻的阻值R=20Ω，V3示数为0.3V，则（　　） A．V1的示数为10V B．R消耗的电功率为1.8W C．原、副线圈中电流频率可能不同 D．V2的示数为0.2V 三、远距离输电能量传输计算 21．根据湖北省电网发展规划，2025年新增潜江、天门2座500kV变电站。其中潜江站建成后将成为江汉平原电网的重要节点，与现有荆州电网形成环网结构，显著提升区域供电能力和新能源消纳水平。如图所示，发电站输出电压为10kV的正弦式交流电，经匝数比为的理想变压器升压后通过输电线输送到变电站，输电线等效电阻为，变电站两端电压为500kV，再用理想变压器变为电压为220V的家用交流电，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器输出电压最大值为550kV B．输电线上的电流为500A C．输电线上损失的功率为 D．升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为 22．2025年12月30日，蒙西至京津冀±800kV特高压直流工程正式开工建设。某远距离输电的原理示意图如图所示，已知升压变压器原线圈两端的电压为且保持不变，升压变压器的输入功率为，升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、，输电线电阻为R，两变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（   ） A．升压变压器副线圈的输出电压 B．输电线上损耗的功率 C．若用户处电阻减小，则输电线上损耗的功率增大 D．若仅将升压变压器的原线圈的匝数变为，则输电线上损耗的功率变为原来的2倍 23．如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1000匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz B．图乙所示电压的瞬时值表达式为 C．当滑片P向端滑动时，电压表示数变大 D．若升压变压器的输入功率为66kW，远距离输电线路损耗功率为9kW 24．西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A．升压变压器原副线圈匝数比为 B．流过的电流为 C．输电线上损失的电压为 D．用户端获得的电功率为 25．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．减小，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 26．如图所示，发电机的输出电压的有效值恒定，r为传输线路的电阻，升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，每家用户接入电路的阻值恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．用户消耗的电功率越大，通过r的电流越大 B．仅增加接入电路的用户数，传输线路的效率一定下降 C．仅增加，传输线路上消耗的功率一定减小 D．接入电路的用户数量增加，为保证用户电压稳定，应增大 27．如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计、线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连。升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器，当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作，则下列说法正确的是（　　） A．线框的转速为 B．医疗设备正常工作的总功率是 C．降压变压器原、副线圈匝数之比为 D．保持发电机输出电压不变，现增加医疗设备，输电线上损耗的功率占总功率比例增大 28．特高压输电可以大幅提升输电效率，显著降低远距离输送的能耗。我国特高压输电技术水平与应用规模均居全球领先。现假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′，不考虑其他因素的影响，则（　　） A． B． C． D． 29．2025年12月30日，国家电网有限公司蒙西—京津冀±800千伏特高压直流输电工程正式开工建设。计划将输电站提供的直流电由内蒙古鄂尔多斯市输送至河北沧州，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为V，频率为100Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为500∶11 30．一般巨型发电机组采用“旋转磁极式”发电，其原理如图1所示，设线圈面积为、匝数为，磁极以角速度匀速转动且提供的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图2所示，“升压整流模块”电路将发电站输出的电压整流成的直流电输送。直流输电线的总电阻等效为，整流及逆变电路模块的能量损失不计，且逆变过程电压不变，变压器为理想变压器。当发电站的输出功率时，换流站接入的电压恰好为。下列判断中正确的是（    ） A．图1所示时刻，导线中的电流方向为由到 B．由图1所示时刻开始计时，线圈中所产生的电动势可表示为 C．在图2所示电路中，变压器原线圈与副线圈的匝数之比为 D．在图2所示电路中，变压器原线圈与副线圈的匝数之比为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $