专题06 交流电、变压器远距离输电、电磁波（期中真题汇编，福建专用）高二物理下学期

专题06 交流电、变压器远距离输电、电磁波 3大高频考点概览 考点01 交流电 考点02 变压器、远距离输电 考点03 电磁波 地 城 考点01 交流电 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某手摇发电机产生的感应电动势如图所示，发电机的内阻为，将该发电机与阻值为的定值电阻和理想交流电流表串联成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．发电机的输出电压的有效值为 B．电流表的示数为 C．定值电阻的电功率为 D．内通过定值电阻的电流方向改变50次 【答案】C 【详解】A．由图有发电机输入电压，故A错误； B．电流表的示数为，故B错误； C．定值电阻的电功率,故C正确； D．一个周期电流改变两次方向，由图交流电的周期为，则内电流方向改变的次数，故D错误。 故选C。 二、多选题 2．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)图（a）为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式交变电压如图（b），则（   ） A．磁铁的转速为 B．线圈中电压的有效值为 C．电压的表达式为 D．风速加倍时，电压的表达式为 【答案】AC 【详解】A．磁铁的转速等于交流电变化的频率，通过乙图可知，故A正确； B．线圈中电压的有效值为，故B错误； C．电压的表达式为，故C正确； D．风速加倍时，角速度加倍，根据 可知产生的感应电动势加倍，电压的表达式为，故D错误。 故选 AC。 3．(24-25高二下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)如图甲为小型交流发电机的示意图，两磁板N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，n=20匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。已知线圈内阻，与线圈连接的定值电阻，其他部分的电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．图甲所示位置是图乙的计时起点 B．将电阻R换成电容并使其不击穿，其耐压值为 C．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为0.8C D．在0~0.1s内，电阻R产生的焦耳热为 【答案】AD 【详解】A．图甲所示线圈位置磁通量为零，图乙的起始磁通量也为零，因此图乙的磁通量曲线可以描述为以图甲为起点的线圈磁通量变化情况，故A正确； B．最大电动势为 要使电容不击穿，其耐压值至少为20πV，故B错误； C．通过电阻R的电荷量为 由闭合电路欧姆定律得 由法拉第电磁感应定律得， 解得 故C错误； D．电流有效值为 因此在0~0.1s内，电阻R产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 三、填空题 4．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)中国是全球发电量最大的国家。图为交流发电机模型的示意图，两磁极之间的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场，线圈位于图示位置时，线圈________（填“平行”或“垂直”）于中性面，此时线圈的感应电动势________（填“最大”或“最小”）。矩形线圈的面积为，线圈的匝数为，线圈绕轴以角速度匀速转动时，线圈产生的感应电动势的有效值为________。 【答案】 平行 最小 【详解】[1][2]图示位置即为中性面的位置，或与中性面平行的位置，此位置时磁通量最大，磁通量的变化率为零，电动势最小（为零）； [3]根据法拉第电磁感应定律可得，线圈的电动势的最大值 故电动势的有效值 5．(24-25高二下·福建泉州四校·期中)如图所示，边长为L、绕线N匝、总电阻为r的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B、水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度绕轴匀速转动，外接电阻值为R，则图示位置线圈处于________________的位置（选填“中性面”或“与中性面垂直”），在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻R的电荷量________________。 【答案】 与中性面垂直 【详解】[1]图示位置，过程线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置； [2]在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻R的电荷量为 6．(24-25高二下·福建厦泉五校联考·期中)如图所示，平行四边形线圈匝数匝，线圈面积S=10cm2，线圈电阻r=1Ω，在匀强磁场中绕轴逆时针（从上往下看）匀速转动，轴和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小，角速度，外电阻电阻R=9Ω，交流电表均为理想电表。若从图示位置开始计时，线圈感应电动势的瞬时值表达式为_________，转动过程中交流电压表的数值为__________。 【答案】 27V 【详解】[1]线圈产生电动势的最大值为 图示位置垂直于中性面，此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，产生的电动势最大，则从图示位置开始计时，线圈感应电动势的瞬时值表达式为 [2]电动势有效值为 则回路电流为 则电阻两端电压为 则交流电压表的数值为27V。 7．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中学·期中)家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则电压有效值为______V。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为______W。 【答案】 110 100 【详解】[1]根据有效值的定义有 解得 [2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为 8．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。汽车制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈匀速旋转，在线圈中产生交变电流。如图所示，某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量_____（填“最大”或“为零”），线圈_____（填“平行”或“垂直”）于中性面，线圈的感应电动势_____（填“最大”或“为零”）。 【答案】 最大 平行 为零 【详解】[1] [2][3]某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量最大；线圈平行于中性面；线圈的感应电动势为零。 9．(20-21高二下·福建宁德部分达标中学·期中)交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Ф随时间t变化的规律如上图所示。已知线圈匝数为20匝，则该线圈感应电动势最大值为______V，感应电动势瞬时值表达式为E=____V。 【答案】 4π或12.56 4πcosπt 【详解】[1]矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势最大值为 磁通量最大值为 联立可得 由图像可知=0.2Wb，T=2s，则角速度 rad/s 得 [2]由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的特点知，当磁通量随时间正弦规律变化时，感应电动势随时间余弦规律变化，感应电动势瞬时值表达式为 V 10．(24-25高二下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在a、b间加上如图乙所示的正弦交流电，则交流电压的瞬时值表达式为______V，电阻R的功率为___________W。 【答案】 200 【详解】[1]由图乙知，周期T=0.02s，电压的最大值为 则频率 角速度100πrad/s 交流电压的瞬时值表达式为 [2]交流电压的有效值为 电流表的有效值为 电阻R的功率P=UI=200W 四、解答题 11．(24-25高二下·福建福州台江区九校·期中)如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： (1)转动中感应电动势的有效值； (2)电路中交流电压表和电流表的示数； (3)线圈由图示位置转过的过程中，线路中通过的电荷量。 【答案】(1) (2), (3) 【详解】（1）由题可知，线圈的转速 则线圈的角速度 线圈转动中感应电动势的最大值为 感应电动势的有效值 （2）由闭合电路欧姆定律可得 交流电压表的电压 （3）线圈由图示位置转过的过程中 结合电流 由闭合电路的欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得 12．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极之间的磁场可看作匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为，面积为S，线圈的电阻为，转动的周期为，外电路定值电阻的阻值为，线圈转动一圈过程中，外力对线圈所做的功为，电流表和电压表均为理想交流电表。求： (1)电压表的示数； (2)两磁极间匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设回路中的电流为，根据功能关系有 根据欧姆定律有 解得 （2）根据闭合电路欧姆定律有 线圈转动的角速度 线圈转动过程中感应电动势的最大值 由感应电动势的最大值和有效值之间的关系有 解得 13．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴逆时针转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。 (1)写出从中性面开始计时电动势的瞬时值表达式； (2)线圈匀速转动，求电流通过电阻产生的焦耳热； (3)线圈从图示位置开始转过的过程中，求通过外电阻的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值 从中性面开始计时电动势的瞬时值表达式为 （2）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值 经过电流通过电阻产生的焦耳热 解得 （3）线圈从图示位置转过的过程中，根据、、 解得 代入数据解得 14．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长，其匝数匝，总电阻，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，并通过电刷和的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，开始时线圈平面与磁场方向垂直，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动，角速度。求： (1)电阻R两端电压的最大值； (2)线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热； (3)线圈转动的过程中，通过电阻R的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值，线圈中感应电流的最大值，电阻R两端电压的最大值，解得； （2）线圈中感应电流的有效值，线圈转动一周所需的时间，线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热，解得或； （3）线圈转动的过程中，平均电动势为，平均电流为，通过电阻R的电荷量为，解得。 地 城 考点02 变压器、远距离输电 一、单选题 1．(23-24高二下·福建福州福清·期中)如图所示是教材插图，介绍火花塞点火原理，一同学课本存在污渍，看不清完整原理图。他根据所学知识，利用一直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，则以下原理图可行的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据变压器原副线圈电压比等于匝数比 可知副线圈匝数应远大于原线圈匝数，因为是直流电源，为了使副线圈产生感应电动势，需要把开关接在原线圈。 故选C。 2．(23-24高二下·河南新乡·期末)钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其主要由一只电流表和电流互感器组成，工作原理与变压器相同。电流互感器铁芯被制成活动开口，且呈钳形，用手柄来控制开合，其内部结构示意图如图所示，此时钳口闭合，被测通电导线内通有正弦变化规律的交变电流，钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，下列说法正确的是（　　） A．若仅将钳口打开少许，则电流表示数为零 B．钳形电流表测电流时相当于升压变压器 C．若次级线圈的匝数增加，则电流表示数增大 D．若仅增大通电导线中电流的频率，则电流表示数增大 【答案】B 【详解】B．钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，则根据题意可知，，即钳形电流表测电流时相当于升压变压器，故B正确； A．仅将钳口打开少许，则漏磁将会增加，但电流表示数不会为零，故A错误； C．根据 可知，若次级线圈的匝数增加，则电流表示数减小，故C错误； D．若仅增大通电导线中电流的频率，根据变压器原理可知，电流表示数不变，故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中学·期中)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路，输入端接在的交流电源上，原、副线圈匝数之比。定值电阻和理想变压器相连，小灯泡和并联，。电压表和电流表均为理想交流电表。是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（    ） A．环境温度降低时，电流表A示数一定增大 B．环境温度降低时，电压表V示数一定减小 C．当时，电压表的读数为12V D．流过灯泡L电流的频率为100Hz 【答案】C 【详解】D．交流电的频率为 则流过灯泡L电流的频率为50Hz，故D错误； AB．将变压器以及副线圈负载看成一个等效电阻，则有 环境温度降低时，R2变大，则副线圈总电阻变大，等效电阻变大，根据 可知原线圈电流减小，则R1电压减小，原线圈输入电压变大，根据， 可知副线圈电压增大，副线圈电流减小，则电流表A示数减小，电压表V示数增大，故AB错误； C．当时，副线圈总电阻为 此时原线圈电流为 副线圈电流为 副线圈电压为 可知电压表的读数为12V，故C正确。 故选C。 4．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，为一定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．此交变电源的每秒钟电流方向变化50次 B．电压表示数为 C．当传感器所在处出现火警时，电压表的示数减小 D．变压器原、副线圈中的输入、输出功率之比为 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，周期为，一个周期电流方向变化2次，则此交变电源的每秒钟电流方向变化100次，故A错误； B．由图乙可知变压器原线圈输入电压为 则副线圈输出电压为 由于分到一定电压，所以电压表示数小于，故B错误； C．当传感器所在处出现火警时，阻值减小，根据欧姆定律可知副线圈电流增大，则两端电压增大，所以两端电压减小，即电压表的示数减小，故C正确； D．理想变压器原、副线圈中的输入功率与输出功率相等，故D错误。 故选C。 5．(20-21高二上·福建厦门·期末)如图甲所示电路中，L为“，”的灯泡，定值电阻阻值为，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，变压器为理想变压器，原副线圈的匝数比为，各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压，用某一强度的光照射光敏电阻时，灯泡恰好正常发光，则（　　） A．副线圈两端输出的交流电频率为 B．电流表的示数为 C．增大光照强度，电压表示数变小 D．增大光照强度，灯泡变暗 【答案】D 【详解】A．交流电的周期，所以频率，故A错误； B．由线圈匝数比可知副线圈两端的输出电压有效值为；灯泡恰好正常发光，说明灯泡两端电压为6V，所以定值电阻两端的电压最大值为，流过的电流为 由匝数比可知原线圈的电流为： 故B错误； CD．副线圈两端的输出电压是不变的；增大光照强度，则光敏电阻的阻值减小，与之并联的灯泡两端电压降低，灯泡变暗；故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 6．如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B．若将自耦变压器触头向上滑动，则电流表示数增大 C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3：1 【答案】AB 【详解】A．感应电动势的最大值为 若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为，故A正确； B．根据理想变压器的原理 解得副线圈通过的电流 若将自耦变压器触头向上滑动，而副线圈的匝数增大，则副线圈中的电压增大，则流过副线圈的电流增大，故变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率增大，由于主线圈的电压不变，则电流表的示数增大，故B正确； C．若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈中的电流减小，根据上述结论可知，原副线圈匝数都不变，副线圈的电流减小，则原线圈的电流减小，电流表的示数减小，故C错误； D．由题可知，原线圈电压的有效值 小灯泡正常发光时，根据 解得副线圈两端的电压 故原副线圈的匝数比为，故D错误。 故选AB。 7．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端输入的电压为，当开关断开时，变压器副线圈中的电流随时间变化的图像如图乙所示。当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍。下列说法正确的是（　　） A．内原线圈中电流的方向变化50次 B．开关无论是断开还是闭合，电动机的功率均为 C．定值电阻的阻值为 D．当开关闭合后，原线圈中的电流为 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，则1s内原线圈中电流的方向变化100次，A错误； B．开关无论是断开还是闭合，电动机的电压与电流不变，副线圈电压满足 电动机电路有效值为 电动机的功率为 故B正确； C．当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍，则定值电阻的电功率为 定值电阻的阻值为 故C正确； D．根据上述分析可知，当开关闭合后，定值电阻两端电流为 则副线圈电流为 原线圈中的电流满足 解得 故D错误； 故选BC。 8．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)如图所示，理想变压器原线圈接电压为的正弦交流电，开关接1时，原、副线圈的匝数之比为，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（    ） A．开关接1时，电压表示数为 B．变压器的输入功率与输出功率之比为 C．仅将从1拨到2，电压表示数增大 D．将从1拨到2，并将滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表示数可能不变 【答案】AD 【详解】A．S接1时，原副线圈的匝数之比为，根据理想变压器原副线圈电压与匝数之间的关系 代入数据解得 A正确； B．理想变压器输入功率等于输出功率，即变压器的输入功率与输出功率之比为，B错误； C．仅将从1拨到2，原线圈的匝数增大，根据理想变压器原副线圈电压与匝数之间的关系 可知，电压表的示数减小，C错误； D．根据上述分析可知，若将从1拨到2，滑动变阻器的接入电路中的阻值不变，电压表的示数将减小，将滑动变阻器的滑片向上移动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，故副线圈回路中的电流可能不变，根据变流比可知，原线圈回路中的电流可能不变，电流表的示数可能不变，D正确。 故选AD。 9．(19-20高二下·广西桂林兴安县兴安中学·期中)一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示。各电表均为理想表，则下列说法中正确的是（　　）    A．安培表A1与A2的示数之比为3：1 B．伏特表V1与 V2的示数之比为3：1 C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将增加 D．原、副线圈的功率之比为3：1 【答案】BC 【详解】A．根据变压器的匝数与电流的关系，有 故A错误； B．根据变压器的匝数与电压的关系，有 故B正确； C．当变阻器滑动头向下移动时，负载电阻减小，副线圈电流增加，原线圈电流也随之增加，根据公式，有 可知原线圈的输入功率将增加。故C正确； D．理想变压器，能量没有损失，原、副线圈的功率之比为1：1.故D错误。 故选BC。 10．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)如图，理想变压器的两端接在交流电源上，定值电阻为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化的公式为，光照强度E的单位为勒克斯。开始时理想电流表的示数为，增大光照强度E，发现理想电流表的示数增大了，电流表的示数增大了，下列说法正确的是（　　） A．变压器原副线圈匝数比 B．理想电压表示数不变、示数减小 C．光照强度的增加量约为 D．增大光照强度，变压器的输入功率变小 【答案】BC 【详解】A．设开始时变压器初级电流为I1，则，解得，故选项A错误； B．因变压器初级电压不变，则由于匝数比一定，可知次级电压U2不变；因次级电流变大，则R0上电压变大，则V3的示数减小，故选项B正确； C．变压器次级电压为，开始时光敏电阻，后来光敏电阻，由可得，故选项C正确； D．在增大光照强度过程中，变压器次级电阻减小，则次级消耗功率变大，则变压器的输入功率逐渐变大，故选项D错误。 故选BC。 11．咸宁九宫山的风电通过如图所示的线路输送到某工厂。两变压器均为理想变压器，升压变压器的匝数比，输电线的总电阻。风力发电机的输出功率为62.5kW，升压变压器的输入电压，降压变压器的输出电压。下列说法正确的是（　　） A．降压变压器输出的电流为50A B．降压变压器匝数比 C．输电线路上损失的电功率750W D．降压变压器的输入电压 【答案】BD 【详解】D．理想变压器原、副线圈的电压之比等于线圈匝数之比，则 原、副线圈的电流之比等于线圈匝数的反比，则 则降压变压器的输入电压为 故D正确； B．降压变压器原、副线圈匝数之比为 故B正确； A．降压变压器的输出电流为 故A错误； C．输电线路上损失的电功率为 故C错误。 故选BD。 12．(23-24高二下·广东惠州博罗县·期中)如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　） A．①为电流表，②为电压表 B．采用高压输电可以增大输电线中的电能损耗 C．提高输送电压，则输电线电流减小 D．电厂输送电功率为 【答案】CD 【详解】A．由图可知①和互感器接在火线和零线之间，为电压表，②及互感器接在同一条线上，测得是电流，为电流表，故A错误； BC．由，可知采用高压输电减少输电线中的电流，由 可知减少输电线路上的损耗，故B错误，C正确； D．若不考虑变压器自身的能量损耗，电厂输送电功率为，故D正确。 故选CD。 13．(24-25高二下·福建福州台江区九校·期中)风力发电绿色环保、低碳，通过变压器和远距离输电线给用户供电，工作原理如图所示。发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速，其输出端与升压变压器的原线圈相连，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器。用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度大小为 B．用户获得的功率为 C．降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4 =10：1 D．若输出电压不变，输电线电流变大，则用户端电压变大 【答案】BC 【详解】A．发电机线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，产生的电动势的最大值 有效值 发电机线圈电阻不计，所以 解得 故A错误； B．由 得升压变压器副线圈的电压为 则升压变压器副线圈的电流为 则 则用户得到的功率为，故B正确； C．升压变压器原、副线圈的匝数比，故C正确； D．若输出电压不变，由 则不变 输电线电流变大，则减小 由 则用户端电压减小，故D错误。 故选BC。 三、实验题 14．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)某科技小组设计了一款温控报警装置如图示。将理想自耦变压器T的原线圈与交流电源相连，副线圈与滑动变阻器、灯泡L和热敏电阻相连（热敏电阻阻值随温度升高而减小）。设输入电压不变，当温度升高时，电压表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡L亮度______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），若要使灯泡亮度跟升温前一样，仅改变自耦变压器的划片，则应该______移动（选填“向上”或“向下”）。 【答案】 变小 变暗 向上 【详解】[1]温度升高时，热敏电阻的阻值减小，副线圈中的电流增大，根据变压器的原理 可知原线圈中的电流增大，结合欧姆定律可知，定值电阻两端的电压 随之增大，故电压表的示数变小； [2]根据理想变压器的原理 可知原线圈两端的电压减小时，副线圈两端的电压随之减小，结合欧姆定律可知 结合上述分析可知，变大，故灯两端的电压减小，根据 可知灯的功率变小，灯变暗； [3]要使灯恢复原来的亮度，可以增大副线圈的匝数，故自耦变压器的划片应向上移动。 15．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)下列说法正确的是_______。 A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是减小涡流，提高变压器的效率 (2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是_______。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 (3)一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”，测得副线圈的电压为3.2V。下列分析可能正确的是_______。 A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 D．副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 【答案】(1)C (2)AC (3)B 【详解】（1）A．变压器只能改变交流电的电压，原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故A错误； B．变压器的工作原理是电磁感应现象，变压器开始正常工作后，通过电磁感应，把电能由原线圈输送到副线圈，而不是铁芯导电，传输电能，故B错误； C．变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是减小涡流，提高变压器的效率，故C正确。 故选C。 （2）A．变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故A正确； B．若仅增加原线圈绕制的圈数，根据变压比可知，输出电压减小，小灯泡的亮度将变暗，故B错误； C．若仅增加副线圈绕制的圈数，根据变压比可知，输出电压变大，根据欧姆定律可知，输出电流增大，根据变流比可知，输入电流增大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，故C正确。 故选AC。 （3）A．原线圈为800匝，副线圈为400匝，副线圈匝数少，则电流大，则副线圈导线比原线圈导线粗，故A错误； B．由于原、副线圈匝数比为2∶1，副线圈电压为3.2V，根据变压器原理可知，学生电源实际输出电压大于标注的“6V”，故B正确； C．根据 可知，原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应小于800匝，故C错误； D．根据 可知，副线实际匝数与标注的“400”不符，应大于400匝，故D错误。 故选B。 16．(23-24高二下·北京顺义区第一中学·期中)(1)图甲为教学用的可拆变压器，线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接，另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的______（选填“直流”或“交流”）输出端上； (2)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝，学生电源输出端电压的有效值为6V，考虑变压器实际工作中有能量损耗，则小灯泡两端电压的有效值可能是______。 A．2.8V B．5.6V C．3.0V D．12.0V 【答案】(1)交流 (2)A 【详解】（1）（1）根据变压器原理可知，线圈A应连到学生电源的交流输出端上。 （2）若变压器为理想变压器，则有 解得 V 由于实际实验过程中有损耗，则小灯泡两端电压的有效值小于3V，可能为2.8V。 故选A。 四、解答题 17．(24-25高二下·四川广元苍溪中学校·月考)如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率P=19kW，额定电压，变压器均视为理想变压器。求： (1)升压变压器副线圈两端电压； (2)通过输电线上的电流； (3)输电线的总电阻r。 【答案】(1)2000V (2)10A (3)10Ω 【详解】（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 解得V （2）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 解得 通过输电线上的电流为A （3）输电线电压降为V 输电线的总电阻 地 城 考点03 电磁波 一、单选题 1．(24-25高二上·江苏连云港普通高中·模拟)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是用于接收和研究天体发射电磁波的装置。下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比红外线的波长更长 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 C．医院利用红外线摧毁病变细胞 D．均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 【答案】B 【详解】A．X射线的波长比红外线的波长更短，选项A错误； B．电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，选项B正确； C．医院里经常利用γ射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，故C错误； D．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场会产生稳定不变的电场，选项D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，对电磁波的理解，以下说法正确的是（　　） A．紫外线比红外线频率大 B．变化的磁场周围空间产生恒定的电场 C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 D．电场与磁场看不见、摸不到，因此它们不是客观存在的物质 【答案】A 【详解】A．紫外线比红外线频率大，故A正确； B．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场，周期性变化的磁场周围空间产生周期性变化的电场，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．电场与磁场看不见、摸不到，但它们是客观存在的物质，故D错误。 故选A。 3．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)下列说法中正确的是（　　） A．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 B．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联 D．红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应 【答案】B 【详解】A．红外线波长一定大于X射线波长，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B正确； C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故C错误； D．红外线最显著的作用是热效应，紫外线最显著的作用是荧光效应，故D错误。 故选B。 4．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)下列有关电与磁的说法正确的是（   ） A．在电磁波谱中，红外线的频率比紫外线大 B．带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用 C．楞次定律表明了感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 【答案】B 【详解】A．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，频率依次变大，即红外线的频率比紫外线小，故A错误； B．带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用，例如速度与磁感线平行时洛伦兹力为零，故B正确； C．楞次定律表明了感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同；故C错误； D．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场；故D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·福建泉州四校·期中)如图甲为某一理想的LC振荡电路，从某一时刻电容器开始放电时取，此时上极板带正电，下极板带负电，图乙为回路中电流i随时间t的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A．在时刻，电容器两极板之间的电势差最大 B．在时刻，电容器上极板带负电 C．在时间内，电容器C正在放电，电路中电流方向为逆时针 D．在时间内，电容器C正在放电，磁场能正转化为电场能 【答案】B 【详解】A．在时刻，由图乙可知，电流最大，磁场能最大，电场能最小，所以电容器所带电荷量最小，电容器两极板之间的电势差最小，故A错误； B．时刻电容器开始放电，且上极板带正电，下极板带负电，由图乙可知，经过半个周期，在时刻，电容器开始放电，且上极板带负电，下极板带正电，故B正确； C．由图乙可知，在时间内，电流逐渐减小，磁场能正转化为电场能，电容器C正在充电，电路中电流方向为顺时针，故C错误； D．由图乙可知，在时间内，电流逐渐增大，电场能正转化为磁场能，电容器C正在放电，故D错误。 故选B。 二、多选题 6．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻电容器处于放电状态 B．该时刻线圈中的磁场能正在减少 C．若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 D．若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小 【答案】AC 【详解】AB．根据电容器上极板带正电与电流方向，说明电容器正在放电，该时刻线圈中的磁场能正在增大，故A正确，B错误； C．若把线圈中的铁芯抽出，则电感L减小，根据可知，电磁振荡的周期将减小，故C正确； D．根据可知，若减小电容器的板间距离，则C增大，根据可知，电磁振荡的周期将增大，故D错误； 故选AC。 7．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)振荡电路在自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用，振荡电路如图甲所示，规定顺时针方向为电流的正方向，振荡电路中振荡电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．时刻，电容器的下极板带正电 B．到时间内，磁场能转化为电场能 C．到时间内，电容器在放电 D．时刻，线圈的感应电动势最大 【答案】AC 【详解】A．由乙图可知，时，电路中的电流为零，开始放电要有正方向的电流，故电容器的下极板带正电，A正确； BC．由乙图可知，在到时间内，电路中的电流增大，电容器处于放电过程，电场能转化为磁场能，B错误，C正确； D．时刻，电路中的电流最大，图线的斜率为零，根据感应电动势可知，此时感应电动势最小（为零），D错误。 故选AC。 三、填空题 8．(23-24高二下·福建龙岩龙岩非一级达标校·期中)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在______（填“充电”或“放电”），电容器下板带______（填“正电”或“负电”），电场能正在______（填“增加”或“减少”）。 【答案】 充电 正电 增加 【详解】[1][2][3]振荡电路电流正在减小，则电容器正在充电，磁场能正在转化为电场能，则电场能在增加，且根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，电容器下板带正电。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 交流电、变压器远距离输电、电磁波 3大高频考点概览 考点01 交流电 考点02 变压器、远距离输电 考点03 电磁波 地 城 考点01 交流电 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某手摇发电机产生的感应电动势如图所示，发电机的内阻为，将该发电机与阻值为的定值电阻和理想交流电流表串联成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．发电机的输出电压的有效值为 B．电流表的示数为 C．定值电阻的电功率为 D．内通过定值电阻的电流方向改变50次 二、多选题 2．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)图（a）为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式交变电压如图（b），则（   ） A．磁铁的转速为 B．线圈中电压的有效值为 C．电压的表达式为 D．风速加倍时，电压的表达式为 3．(24-25高二下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)如图甲为小型交流发电机的示意图，两磁板N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，n=20匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。已知线圈内阻，与线圈连接的定值电阻，其他部分的电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．图甲所示位置是图乙的计时起点 B．将电阻R换成电容并使其不击穿，其耐压值为 C．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为0.8C D．在0~0.1s内，电阻R产生的焦耳热为 三、填空题 4．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)中国是全球发电量最大的国家。图为交流发电机模型的示意图，两磁极之间的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场，线圈位于图示位置时，线圈________（填“平行”或“垂直”）于中性面，此时线圈的感应电动势________（填“最大”或“最小”）。矩形线圈的面积为，线圈的匝数为，线圈绕轴以角速度匀速转动时，线圈产生的感应电动势的有效值为________。 5．(24-25高二下·福建泉州四校·期中)如图所示，边长为L、绕线N匝、总电阻为r的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B、水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度绕轴匀速转动，外接电阻值为R，则图示位置线圈处于________________的位置（选填“中性面”或“与中性面垂直”），在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻R的电荷量________________。 6．(24-25高二下·福建厦泉五校联考·期中)如图所示，平行四边形线圈匝数匝，线圈面积S=10cm2，线圈电阻r=1Ω，在匀强磁场中绕轴逆时针（从上往下看）匀速转动，轴和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小，角速度，外电阻电阻R=9Ω，交流电表均为理想电表。若从图示位置开始计时，线圈感应电动势的瞬时值表达式为_________，转动过程中交流电压表的数值为__________。 7．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中学·期中)家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则电压有效值为______V。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为______W。 8．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。汽车制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈匀速旋转，在线圈中产生交变电流。如图所示，某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量_____（填“最大”或“为零”），线圈_____（填“平行”或“垂直”）于中性面，线圈的感应电动势_____（填“最大”或“为零”）。 9．(20-21高二下·福建宁德部分达标中学·期中)交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Ф随时间t变化的规律如上图所示。已知线圈匝数为20匝，则该线圈感应电动势最大值为______V，感应电动势瞬时值表达式为E=____V。 10．(24-25高二下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在a、b间加上如图乙所示的正弦交流电，则交流电压的瞬时值表达式为______V，电阻R的功率为___________W。 四、解答题 11．(24-25高二下·福建福州台江区九校·期中)如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求： (1)转动中感应电动势的有效值； (2)电路中交流电压表和电流表的示数； (3)线圈由图示位置转过的过程中，线路中通过的电荷量。 12．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极之间的磁场可看作匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为，面积为S，线圈的电阻为，转动的周期为，外电路定值电阻的阻值为，线圈转动一圈过程中，外力对线圈所做的功为，电流表和电压表均为理想交流电表。求： (1)电压表的示数； (2)两磁极间匀强磁场的磁感应强度大小。 13．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴逆时针转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。 (1)写出从中性面开始计时电动势的瞬时值表达式； (2)线圈匀速转动，求电流通过电阻产生的焦耳热； (3)线圈从图示位置开始转过的过程中，求通过外电阻的电荷量。 14．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长，其匝数匝，总电阻，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，并通过电刷和的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，开始时线圈平面与磁场方向垂直，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动，角速度。求： (1)电阻R两端电压的最大值； (2)线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热； (3)线圈转动的过程中，通过电阻R的电荷量。 地 城 考点02 变压器、远距离输电 一、单选题 1．(23-24高二下·福建福州福清·期中)如图所示是教材插图，介绍火花塞点火原理，一同学课本存在污渍，看不清完整原理图。他根据所学知识，利用一直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，则以下原理图可行的是（　　） A． B． C． D． 2．(23-24高二下·河南新乡·期末)钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其主要由一只电流表和电流互感器组成，工作原理与变压器相同。电流互感器铁芯被制成活动开口，且呈钳形，用手柄来控制开合，其内部结构示意图如图所示，此时钳口闭合，被测通电导线内通有正弦变化规律的交变电流，钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，下列说法正确的是（　　） A．若仅将钳口打开少许，则电流表示数为零 B．钳形电流表测电流时相当于升压变压器 C．若次级线圈的匝数增加，则电流表示数增大 D．若仅增大通电导线中电流的频率，则电流表示数增大 3．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中学·期中)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路，输入端接在的交流电源上，原、副线圈匝数之比。定值电阻和理想变压器相连，小灯泡和并联，。电压表和电流表均为理想交流电表。是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（    ） A．环境温度降低时，电流表A示数一定增大 B．环境温度降低时，电压表V示数一定减小 C．当时，电压表的读数为12V D．流过灯泡L电流的频率为100Hz 4．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，为一定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．此交变电源的每秒钟电流方向变化50次 B．电压表示数为 C．当传感器所在处出现火警时，电压表的示数减小 D．变压器原、副线圈中的输入、输出功率之比为 5．(20-21高二上·福建厦门·期末)如图甲所示电路中，L为“，”的灯泡，定值电阻阻值为，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，变压器为理想变压器，原副线圈的匝数比为，各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压，用某一强度的光照射光敏电阻时，灯泡恰好正常发光，则（　　） A．副线圈两端输出的交流电频率为 B．电流表的示数为 C．增大光照强度，电压表示数变小 D．增大光照强度，灯泡变暗 二、多选题 6．如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B．若将自耦变压器触头向上滑动，则电流表示数增大 C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3：1 7．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端输入的电压为，当开关断开时，变压器副线圈中的电流随时间变化的图像如图乙所示。当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍。下列说法正确的是（　　） A．内原线圈中电流的方向变化50次 B．开关无论是断开还是闭合，电动机的功率均为 C．定值电阻的阻值为 D．当开关闭合后，原线圈中的电流为 8．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)如图所示，理想变压器原线圈接电压为的正弦交流电，开关接1时，原、副线圈的匝数之比为，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（    ） A．开关接1时，电压表示数为 B．变压器的输入功率与输出功率之比为 C．仅将从1拨到2，电压表示数增大 D．将从1拨到2，并将滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表示数可能不变 9．(19-20高二下·广西桂林兴安县兴安中学·期中)一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示。各电表均为理想表，则下列说法中正确的是（　　）    A．安培表A1与A2的示数之比为3：1 B．伏特表V1与 V2的示数之比为3：1 C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将增加 D．原、副线圈的功率之比为3：1 10．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)如图，理想变压器的两端接在交流电源上，定值电阻为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化的公式为，光照强度E的单位为勒克斯。开始时理想电流表的示数为，增大光照强度E，发现理想电流表的示数增大了，电流表的示数增大了，下列说法正确的是（　　） A．变压器原副线圈匝数比 B．理想电压表示数不变、示数减小 C．光照强度的增加量约为 D．增大光照强度，变压器的输入功率变小 11．咸宁九宫山的风电通过如图所示的线路输送到某工厂。两变压器均为理想变压器，升压变压器的匝数比，输电线的总电阻。风力发电机的输出功率为62.5kW，升压变压器的输入电压，降压变压器的输出电压。下列说法正确的是（　　） A．降压变压器输出的电流为50A B．降压变压器匝数比 C．输电线路上损失的电功率750W D．降压变压器的输入电压 12．(23-24高二下·广东惠州博罗县·期中)如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　） A．①为电流表，②为电压表 B．采用高压输电可以增大输电线中的电能损耗 C．提高输送电压，则输电线电流减小 D．电厂输送电功率为 13．(24-25高二下·福建福州台江区九校·期中)风力发电绿色环保、低碳，通过变压器和远距离输电线给用户供电，工作原理如图所示。发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速，其输出端与升压变压器的原线圈相连，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器。用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度大小为 B．用户获得的功率为 C．降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4 =10：1 D．若输出电压不变，输电线电流变大，则用户端电压变大 三、实验题 14．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)某科技小组设计了一款温控报警装置如图示。将理想自耦变压器T的原线圈与交流电源相连，副线圈与滑动变阻器、灯泡L和热敏电阻相连（热敏电阻阻值随温度升高而减小）。设输入电压不变，当温度升高时，电压表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡L亮度______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），若要使灯泡亮度跟升温前一样，仅改变自耦变压器的划片，则应该______移动（选填“向上”或“向下”）。 15．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)下列说法正确的是_______。 A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是减小涡流，提高变压器的效率 (2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是_______。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 (3)一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”，测得副线圈的电压为3.2V。下列分析可能正确的是_______。 A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 D．副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 16．(23-24高二下·北京顺义区第一中学·期中)(1)图甲为教学用的可拆变压器，线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接，另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的______（选填“直流”或“交流”）输出端上； (2)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝，学生电源输出端电压的有效值为6V，考虑变压器实际工作中有能量损耗，则小灯泡两端电压的有效值可能是______。 A．2.8V B．5.6V C．3.0V D．12.0V 四、解答题 17．(24-25高二下·四川广元苍溪中学校·月考)如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率P=19kW，额定电压，变压器均视为理想变压器。求： (1)升压变压器副线圈两端电压； (2)通过输电线上的电流； (3)输电线的总电阻r。 地 城 考点03 电磁波 一、单选题 1．(24-25高二上·江苏连云港普通高中·模拟)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是用于接收和研究天体发射电磁波的装置。下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比红外线的波长更长 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 C．医院利用红外线摧毁病变细胞 D．均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 2．(24-25高二下·福建福宁古五校教学联合体·期中)电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，对电磁波的理解，以下说法正确的是（　　） A．紫外线比红外线频率大 B．变化的磁场周围空间产生恒定的电场 C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 D．电场与磁场看不见、摸不到，因此它们不是客观存在的物质 3．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期中)下列说法中正确的是（　　） A．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 B．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联 D．红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应 4．(24-25高二下·福建漳州甲级联盟·期中)下列有关电与磁的说法正确的是（   ） A．在电磁波谱中，红外线的频率比紫外线大 B．带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中不一定受磁场力作用 C．楞次定律表明了感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 5．(24-25高二下·福建泉州四校·期中)如图甲为某一理想的LC振荡电路，从某一时刻电容器开始放电时取，此时上极板带正电，下极板带负电，图乙为回路中电流i随时间t的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A．在时刻，电容器两极板之间的电势差最大 B．在时刻，电容器上极板带负电 C．在时间内，电容器C正在放电，电路中电流方向为逆时针 D．在时间内，电容器C正在放电，磁场能正转化为电场能 二、多选题 6．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期中)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻电容器处于放电状态 B．该时刻线圈中的磁场能正在减少 C．若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 D．若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小 7．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期中)振荡电路在自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用，振荡电路如图甲所示，规定顺时针方向为电流的正方向，振荡电路中振荡电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．时刻，电容器的下极板带正电 B．到时间内，磁场能转化为电场能 C．到时间内，电容器在放电 D．时刻，线圈的感应电动势最大 三、填空题 8．(23-24高二下·福建龙岩龙岩非一级达标校·期中)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在______（填“充电”或“放电”），电容器下板带______（填“正电”或“负电”），电场能正在______（填“增加”或“减少”）。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 交流电、变压器远距离输电、电磁波 答案版 地 城 考点01 交流电 1．C 2．AC 3．AD 4． 平行 最小 5． 与中性面垂直 6． 27V 7． 110 100 8． 最大 平行 为零 9． 4π或12.56 4πcosπt 10． 200 11． 【答案】(1) (2), (3) 【详解】（1）由题可知，线圈的转速 则线圈的角速度 线圈转动中感应电动势的最大值为 感应电动势的有效值 （2）由闭合电路欧姆定律可得 交流电压表的电压 （3）线圈由图示位置转过的过程中 结合电流 由闭合电路的欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得 12． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设回路中的电流为，根据功能关系有 根据欧姆定律有 解得 （2）根据闭合电路欧姆定律有 线圈转动的角速度 线圈转动过程中感应电动势的最大值 由感应电动势的最大值和有效值之间的关系有 解得 13． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值 从中性面开始计时电动势的瞬时值表达式为 （2）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值 经过电流通过电阻产生的焦耳热 解得 （3）线圈从图示位置转过的过程中，根据、、 解得 代入数据解得 14． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值，线圈中感应电流的最大值，电阻R两端电压的最大值，解得； （2）线圈中感应电流的有效值，线圈转动一周所需的时间，线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热，解得或； （3）线圈转动的过程中，平均电动势为，平均电流为，通过电阻R的电荷量为，解得。 地 城 考点02 变压器、远距离输电 1．C 2．B 3．C 4．C 5．D 6．AB 7．BC 8．AD 9．BC 10．BC 11．BD 12．CD 13．BC 14． 变小 变暗 向上 15．(1)C (2)AC (3)B 16．(1)交流 (2)A 17．【答案】(1)2000V (2)10A (3)10Ω 【详解】（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 解得V （2）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 解得 通过输电线上的电流为A （3）输电线电压降为V 输电线的总电阻 地 城 考点03 电磁波 1．B 2．A 3．B 4．B 5．B 6．AC 7．AC 8． 充电 正电 增加 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $