专题十 交变电流（二）期末专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 聚焦交变电流核心应用，通过变压器动态分析、远距离输电计算等题型，系统覆盖理想变压器原理、功率传输规律，强化科学思维中的模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |变压器动态分析|1-4题|含滑动触头、负载变化的定性判断与定量计算|基于匝数比推导电压电流关系，结合欧姆定律分析动态变化| |远距离输电|6-12题|含升压降压变压器的功率、电压损失计算|从能量守恒出发，建立输电模型，推导损失功率与输电电流关系| |含二极管电路|4-5题|单向导电性对电压、功率的影响分析|结合有效值定义，应用能量观念解决非正弦电路问题|

莘县一中64级高二物理资料 编号：64lWL6620260626 编制：樊建彪 审核：物理组 专题十 交变电流（二） 1．（多选）如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，Q为滑动变阻器上的滑片，导线接在有效值不变的交流电源两端，电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．适当调节变压器上的滑动触头P，该 自耦变压器可升压 B．滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动， 电流表读数变大 C．滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，变压器的输入功率变大 D．滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时，滑动变阻器两端的电压一直减小 2．如图所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈所接电源为正弦式交流电源且输出电压恒定，定值电阻的阻值相等，A为理想交流电流表。已知开关断开时，电流表A的示数为，则闭合开关后，电流表A的示数变为（　　） A． B． C． D． 3．（多选）如图一理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（　　） A．保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变 B．保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 C．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大 D．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率先增大后减小 4．如图甲所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1：n2＝44：1，变压器原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，副线圈两端接两个串联在一起的阻值大小分别为R1＝3Ω，R2＝2Ω的定值电阻，理想二极管与电阻R1并联，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．副线圈中交流电频率为100Hz B．电压表的示数为2V C．R1消耗的功率为3W D．变压器输入功率为8.75W 5．某电器设备的电源指示灯工作电路如图所示，已知交流电源电压为220V，原线圈匝数为1210匝，副线圈匝数为55匝，小灯泡额定电压为10V，额定功率为5W，忽略小灯泡电阻随电压改变而发生变化，已知二极管单向导电。则以下说法正确的是（　　） A．电压表示数为10V B．小灯泡能正常发光 C．小灯泡的实际功率为2.5W D．若将交流电源改为220V直流电，小灯泡正常发光 6．（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A．与一样亮 B．比更亮 C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小 7．（多选）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。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简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．风速增加，若转子角速度增加一倍， 则上消耗的功率为 B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D．若在用户端再并联一个电阻，则用户端消耗的功率一定增大 8．某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是（　　） A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4kW C．输送给储能站的功率为400kW D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44 9．（多选）某远距离供电电路如图所示。已知电源的输出电压U1=250 V，输电线的总电阻r=20 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶8，用户的额定电压U4=220 V，额定功率为9.5 kW。当用户以额定电压、额定功率用电时，下列说法正确的是 （　　） A．电源的输出功率为10 kW B．输电线因发热而损失的功率为输送功率的5% C．降压变压器原、副线圈的匝数之比为95∶11 D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11 10．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，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以及降压变压器原线圈两端电压； (2)通过输电线上的电流 及输电线的总电阻r； (3)供电电路的效率。 11．利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V，40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，求： (1)降压变压器的输入电压U3； (2)输电线总电阻R两端的电压； (3)发电机的总功率。 12．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展。如图是所建的风车阵。如果风车阵中发电机总输出功率为100kW，输出电压是250V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户，设输电线的总电阻为。若要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)输电线上的电压损失为多少？ (2)输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈的匝数比为多少？ (3)用户得到的电能使多少盏“220V，40W”的灯泡正常发光？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题十 交变电流（二）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 BC D BD D C BC AC B ABC 2．D【详解】设电源电压为，定值电阻的阻值均为，开关闭合前，原线圈回路中有 副线圈回路有 理想变压器有 解得 闭合开关后，原线圈回路中有 副线圈回路中有 理想变压器有 解得 3．BD【详解】AB．设原线圈中的电流为，则 故输入端电压的有效值为 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，接入电路的电阻减小，I增大，和都增大，故减小，消耗的功率增大，A错误，B正确； CD．设原副线圈的匝数比为，则 故随着向下缓慢滑动的过程中，增大，减小，减小；消耗的功率为 整理得 当时，消耗的功率最大，故随着向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率先增大后减小 4．D【详解】A．由变压器的工作原理知，副线圈中交流电的频率跟原线圈中交流电的频率相同，为 B．由图可知，原线圈两端的电压的有效值为U1=220V，根据电压与匝数的关系有 U1：U2＝n1：n2＝44：1 解得U2＝5V 则电阻R1和R2两端电压的波形分别如图1、图2所示 设电压的有效值分别为E1和E2，根据有效值的定义有 解得E1＝V E2＝V 则电压表的示数为E2＝V≈3.8V C．R1消耗的功率为P1＝ 代入数据得P1＝1.5W D．R2消耗的功率为P2＝ 代入数据得P2＝7.25W 则副线圈消耗的功率为8.75W，根据变压器的功率关系知，变压器的输入功率也为8.75W，D正确。 7．AC【详解】A．等效电路图如图所示 设降压变压器的原副线圈匝数比为k:1，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流也增加一倍，由可知上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．同理，升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，上消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； B．若阻值增加一倍，其消耗的电功率，故B错误； D．若在用户端再并联一个电阻，则用户端电阻减小，输电线上的电流增大，则上消耗的功率增大，用户端消耗的功率一定减小，故D错误。 8．B【详解】A.由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有 BD．由题知，用户端电压U4 = 220V，功率88kW，则有 P′ = U4I4 解得I4 = 400A I3 = 8A U3 = 11000V 则输电线上损失的功率为P损 = I32R = 4kW 且U2 = U3＋I3R = 11500V 再根据 解得 C.根据理想变压器无功率损失有P = U2I3＋P储 解得P储 = 408kW 故C错误。 9．ABC【详解】AB．由题知，总电源的输出电压U1=250 V，根据 解得U2=2000 V 当用户以额定电压、额定功率用电时，有 根据 解得I3=5 A，I3=95 A（舍去） 则I2=I3=5 A 电源的输出功率 输电线因发热而损失的功率所占百分比 CD．又 降压变压器原、副线圈的匝数之比 10．(1)， (2)， (3) 11．(1)880V (2)24V (3)6000W 【详解】（1）降压变压器的输入电压 （2）输电线上的电流 输电线总电阻R两端的电压 （3）升压变压器的原线圈电流 发电机的总功率 12．(1)200V；(2)1:20；(3)2400盏 【详解】(1)损失的功率为 解得 损失的电压为 (2)升压变压器副线圈的电压为 升压变压器的匝数之比为 (3)用户得到的功率 灯泡正常发光的个数为 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 $