假期作业6 变压器电能的输送-快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假作业

三0022 驽马十驾，功在不舍。 假期作业6变压器 电能的输送 完成日期： 月 〈《情境辨析 2.一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有 Qing jing bian× 发电厂电能输送原理如图所示， 一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈.通过 △U,△P 滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为 副线圈.在a、b间输入电压为U,的交变电流 时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从 M点顺时针旋转到N点的过程中() (1)设计输电线路时，输送功率相同的情况下， 输送电压U越大，输电导线产生的损耗功 率越大 ( ) (2)增大输电导线横截面积有助于减少输电过 程中的电能损失 ( A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高 (3)用户开启用电器越多，输电导线损耗功率 C.U2<U1,U2降低D.U2<U1,U2升高 越大 ( ) 3.（多选)如图所示，理想 (4)用户开启用电器越多，通过发电机线圈的 变压器的副线圈上通 电流越大。 ) 过输电线接两个相同 (5)输电导线损耗功率为P- 的灯泡L1和L2,输电 线的等效电阻为R,开始时，开关S断开，当 (6)高压输电的日的是增大输电的电流， S接通时，以下说法中正确的是 ( ) A.副线圈两端M、N的输出电压减小 (7)变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流 B.副线圈输电线的等效电阻R上的电压将 决定 ( 增大 《技能提升 C.通过灯泡L,的电流减小 Ji neng ti sheng 素能提升 D.原线圈中的电流增大 4.(多选)如图为理想变压器所接电源电压的 一、选择题 1.有些机床为了安全，照明电灯用的电压是 波形，已知原、副线圈的匝数之比n1：n2= 10：1,串联在原线圈电路中的电流表的示 36V,这个电压是把380V的电压降压后得 数为1A,下列说法正确的为 》 到的.如果变压器的原线圈是1140匝，副 u/V 线圈是 ( 2202 A.1081匝 B.1800匝 0 0.01 t/s 0.02 C.108匝 D.8010匝 -220.2 15 人壁快乐假翻 0M= A.变压器输出端所接电压表的示数为22√2V U1=250V,变压器均视为理想变压器，升 B.变压器的输出功率为220W 压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1: C.若n=100匝，则穿过变压器每匝副线圈的 8.充电桩“慢充”时的额定功率为7kW,额 磁通量的变化率的最大值为2.2√2W%/s 定电压为U,=220V,频率为50Hz。求： D.变压器输出的交流电的方向，每秒钟改 变100次 配电设施U, 5.某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电 升压变压器 降压变压器 动力电池 给500km外的用户，其输出电功率是3× (1)升压变压器副线圈的电压U2; 10kW.现用500kV电压输电，则下列说法 (2)“慢充”时，充电桩电流I4的有效值； 正确的是 ) (3)交流电压U4随时间t变化的方程. A.输电线上输送的电流大小为2.0×105A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C.若改用5kV电压输电，则输电线上损失 的功率为9×108kW D.输电线上损失的功率为△P=U/r,U为 输电电压，r为输电线的电阻 6.(多选)下图为远距离高压输电的示意图.关 于远距离输电，下列表述正确的是() 远距离高压 输电线路 发 高压 变电 所 器 低压 用户 变电 所 A.增加输电导线的横截面积有利于减少输 电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电 路的发热损耗 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大， 输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一 定是电压越高越好 二、非选择题 7.电动汽车是未来汽车行业的发展方向，为其 配套的充电装置的深度研究摆在我们面前。 用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电 电路如图所示。配电设施的输出电压为 16 三0022 高二物理 8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比 A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R。 n1:n2=4:1,原线圈输人电压u= 上消耗的功率为4P 1410sin100πtV,副线圈通过电阻R=12 B.输电线路距离增加，若R。阻值增加一 的输电线对用户供电，则用户处最多接多少 倍，则R。上消耗的功率为4P 盏“220V,40W”电灯可保证正常发光， C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍， 则R。上消耗的功率为8P D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻 R,则R。上消耗的功率为6P 2.（多选)(2024·全国甲 卷，19T)如图，理想变压 器的副线圈接入电路的 匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接 有滑动变阻器R、定值电阻R和R、开关S.S 处于闭合状态，在原线圈电压U。不变的情况 下，为提高R的热功率，可以 () A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向 端滑动 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 位置不变 C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片 向f端滑动 D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 高考在线 向e端滑动 1.(2024·湖南卷，6T)根据国家能源局统计， 3.(2023·山东卷，7T)某节能储能输电网络如 截止到2023年9月，我国风电装机4亿千 图所示，发电机的输出电压U1=250V,输出功 瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风 率500kW.降压变压器的匝数比3：n4=50 电设备制造领域居于领先地位.某实验小组 ：1,输电线总电阻R=62.52.其余线路电 模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图 阻不计，用户端电压U4=220V,功率88 kW,所有变压器均为理想变压器.下列说法 所示.已知发电机转子以角速度ω匀速转 正确的是 ) 动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线 n33 路上的总电阻可简化为一个定值电阻R: U 当用户端接一个定值电阻R时，R。上消耗 机 的功率为P.不计其余电阻，下列说法正确 的是 A.发电机的输出电流为368A 升压变压器 降压变压器 B.输电线上损失的功率为4.8kW C.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1:n2=1:44三0022 9.解析：求通过导体横截面的电荷量应用平均电流计算： 91a=E △，而平均电动势E=△中_Ba2 Γ△t-△t1 △Φ1 Ba2 所以g=8·R·△=R 答案贸 10.解析：(1)由题知感应电动势最大值 Em=nBSw=10×1×0.04×50V=20V, 则有效值E=Em/W2=10√2V, 电流表示数I=ER+D）0光A=2A=1.414A, 电压表示数U=IR=9√2V=12.726V: (2)电源内的发热功率P,=r=(√2)2×1W=2W,电 源的输出功率P出=IR=(W2)2×9W=18W. 答案：(1)1.414A12.726V(2)2W18W 高考在线 1.B设R1、R2的阻值均为R,根据题中所给信息，结合题 图图像可得Q,= (5 R U)2 _U 反工=T则，=B正确， R 2.BD如图开始线圈处于中性面位置，当磁极再转过90 时，此时穿过线圈的磁通量为0，故可知电流最大；在磁极 转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律 可知，此时感应电流方向由Q指向P, 3.AC[大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线 圈同轴转动，角速度相等，根据v=wr, 根据题意可知大轮与小轮半径之比为4：1，则小轮转动 的角速度为4w,线圈转动的角速度为4w,A正确；线圈产 生感应电动势的最大值Emax=nBS·4w, 又S=L2, 联立可得Emax=4nBL2w, 则线图产生感应电动势的有效值E=E=22mBLu, 根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为U R十R2mBL2,B错误；若用总长为原来两倍的相同漆 RE 包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈，则线圈 的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值 Emax-8nBL2@, 此时线圈产生感应电动势的有效值E= √2 =4√2nBL2w, 根据电阻定律R=p了， 可知线圈电阻变为原来的2倍，即为2R,根据串联电路分 压原理可得灯泡两端电压有效值U'=R十2R RE 4N2mBL20,C正确：若仅将小轮半径变为原来的两倍，根 3 据0=r可知小轮和线图的角速度变小，根据E=nBS0, √2 可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗， D错误.故选AC.] 假期作业6 情境辨析 (1)×(2)/(3)/(4)√(5)×(6)×(7)/ 技能提升 素能提升 1.C 2.C 3.BCD 4.BCD[变压器所接电源电压的有效值为U1=2202V √2 =220V,输出电压=m,U2=n,=20V= U2 n2 1 10 22V,A错.由P入=P出，得P出=I1U1=1×220W= 220W.B对.当穿过线图的磁通量变化率最大时Um= 川地，”--202wm/s=2.22Vb/s.C对.由图 像可知T=0.02s,=50Hz,即每秒钟线圈转50圈，电 流方向改变50×2次=100次.D对.] 5.B[输电线上输送的电流为1给= P输=3X105kW 500kV =6000A,A选项错误.输电线上由电阻造成的损失电 压U描=1输×R线=6000A×2.52=1.5×104V, B选项正确.若输电电压为5kV,则输电线上损失的功率 不可能大于输电总功率3X105kW,C选项错误，△P-U 中，U应当为输电线上损失的电压，D选项错误.] 6.ABD[依据输电原理，电路中的功率损耗△P=IPR线， 而R丝=P5,增大输电线的横藏面积，减小输电线的电 阻，则能够减小输电线上的功率损耗，A正确；由P=U 来看在输送功率一定的情况下，输送电压U越大，则输电 电流越小，则功率损耗越小，B正确：若输电电压一定，输 送功率越大，则电流【趣大，电路中损耗的电功率越大，C 错误：输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对 于安全和技术的要求越高，D正确.] 7.解析：1)升压变压器，电压与匝数的关系满足，= U1=1 又U1=250V,解得U2=2000V: 飞曼快乐慨期 2)“慢充”时，充电桩电流的有效值为14=七， 解得14=31.8A: (3)交流电压U4频率为50Hz,则w=2πf=100πrad/s, 交流电压U4的峰值为Um=√2U4=220√2V, 交流电压U4随时间t变化的方程为U4=220√2sinl00π. 答案：(1)2000V(2)31.8A(3)U4=220√2sin100πt 8.解析：由题意知原线圈的输入电压为U,=Um=1410V 2√2 =1000V.根据原、副线圈的匝数比得出副线圈两端的 电压为U,-U1=青X100V=250V.电灯正常工作 电压U用=220V,则线路损失电压为△U=U2一U用= 250V-220V=30V.输电线上的电流为1=X-30A3 30A.每只灯泡的正常工作电流为1额==220A =品A用户处淡多可接电灯的盏数为以=言-30X号盏 =165盏. 答案：165盏 高考在线 1.A[如图所示画出降压变 压器的等效电路图，设降压 U13U2 Ro 变压器原、副线圈的匝数比 为k:1(k>1),则输电线路 U13U2 R U, 上的电流1=R。十R转 Ro 子在磁场中转动时产生的电动势e=NBSosin wt,当转子 角速度增加一倍时，则升压变压器原、副线圈两端电压都 增加一倍，则输电线路上的电流变为'2=212，R。上消耗 的功率P1=I'R。=4IR)=4P,A正确：同理，当升压变 压器的副线圈匝数增加一倍时，副线圈两端电压增加 倍，输电线上的电流也增加一倍，R。上消耗的功率P2= P1=4P,C错误；若R,阻值增加一倍，输电线路上的电流 U, I:2R。十RR。消耗的功率B=1·2R≠P,B错 误；若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻 相当于减为原来的一半，输电线上的电流1”2= U2 Ro+4R 2 一2R。十2RR,消耗的功牵P,=1?R≠6P,D错误.] 2U2 2.AC[A.保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线 圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向∫端滑动时，R 与R1串联后的总电阻减小，电流增大，根据P=2R1可 知此时R1热功率增大，故A正确；B.将T向b端移动， 副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R 的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故R1的热功率 .-00M= 减小，故B错误；C.将T向a端移动，副线圈匝数增加，故 副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向「端滑动， R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，此时R1的热功 率增大，故C正确：D.将T向b端移动，副线圈匝数减少， 故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向端滑 动，R与R,串联后的总电阻增大，电流减小，此时R,的 热功率减小，故D错误.] 3.C[由题知，发电机的输出电压U1=250V,输出功率P =500kW,则有1==2X103A,A错误；由题知，用 户电压，=20V培车器w,利右品-名兴P =U4I4, 联立解得14=400A,13=8A,U3=11000V, 则输电线上损失的功率为P损=R=4kW, 且U2=U3十13R=11500V, 再根据可2m2 兰=.解得6B,D错送：根据理想变压器 无功率损失，由P=U213十P储， 代入数据有P储=408kW,C正确.] 假期作业7 情境辨析 (1)×(2)×(3)×(4)/ 技能提升 素能提升 1.D「对于A,X射线没有显著的化学作用，不能用来杀菌 消毒，但X射线有较强的穿透能力，用来进行人体透视， 故A错误；对于B,侦察上用紫外线拍摄指纹照片，因为 紫外线波长短，分辩率高，故B错误：对于C,电磁波的使 用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，故 C错误；对于D,红外线的热作用很强，有较好的穿透云雾 烟尘的能力，可以制成热谱仪、红外线夜视仪等等，所以 在空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透 云雾烟尘的能力，故D正确.] 2.AC 3.BC 4.ABD 5.C[无线充电利用的是电磁感应原理，所以充电时充电 板应连接交流电源，手机线圈与充电板线圈中的电流频 率相等，A、B错误：5G信号使用的电磁波频率更高，根据 E=hy可知5G信号的光子能量更大，根据c=λy可知5G 信号的波长更短，C正确；电磁波在空气中的传播速度与 频率无关，因此5G信号与4G信号在空气中的传播速度 相等，D错误.] 6.D[报据1=只知脉冲电流作用于不同人体时，人体电 阻不同，则电流大小不相同，故A错误；放电时电流逐渐 增大，放电结束电流最大，故B错误；振荡电路的振荡周 期为：T=2π√LC,电容器在时间t0内放电至两极板间