作业(六) 变压器电能的输送-【假期作业】2026年高二物理暑假假期作业

[每日格言]生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼 4.CD由题图可知t=0.01s时感应电动势为零，则穿过 线框的磁通量最大，磁通量变化率最小，故A、B错误； 由图像得出月期T=0.02s,所以w=2要=10xrad/s, 故C正确；当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场方 向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为e 22J2sin100πt(V),电动势瞬时值为22V时，代入瞬 时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角正弦值 22-号，所以战图平西与中性面的夹角可能 sin a= 为45°，故D正确。 5.C在0~千时问内，磁感应强度B增加，根括0=BS, 则磁通量Φ增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度 B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知 E=ABS,感应电动势E逐渐减小，选项A错误；当t一 △t 日和二3T时，因Bt图像的斜率大小相等，符号 反，可知感应电动势E大小相等，方向相反，选项B错 误=T时，B最大，则磁通量中最大，但是B的变化 事为本，则感应电动势E为幸，速项C正境1=召时， B为零，则磁通量Φ为零，但是B的变化率最大，则感 应电动势E最大，选项D错误。 6.D对于正弦式交变电流可直接应用最大值为有效值 的√2倍这一规律，将此交变电流分为前后两部分正弦 式交流，可直接得到这两部分正弦式交变电流的有效 值，分别为1=2.5√2A和12=7.5√2A,分别取一个 周期T中的前0.01s和后0.01s计算产生的电热量 Q=I1R×0.01J+I22R×0.01J,再利用有效值的定 义得Q=IR×0.02J,解得I=2.5√10A,故选D。 7.B由磁通量④=④msin2πt可知，角速度w=2π，周期 T=2红=1s。根据法拉第电磁感应定律，电动势最大 值为Em=NBSw=Nw中max=2πm,电动势有效值为 E=E。=2=2师，一个周期内该线框中产生的 热蛋Q-紧T- C2m《m,故选B。 8.B题图甲、乙所示电流的方向均随时间呈现周期性变 化，可知，题图甲、乙均为交流电，故A错误；题图甲、乙 的周期相等，电压的峰值相等，在电压为0到电压为峰 值之间的位置，甲的电压的瞬时值始终大于乙的电压 的瞬时值，可知，甲电压的有效值大于乙电压的有效 值，故B正确；根据图像可知，两种电压的周期均为 0.02s,故C错误；题图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=umxn2祭=31sin(10at)V,放D错送。 9.解析(1)线圈转速n=300r/min=5r/s 角速度w=2πn=10πrad/s 线圈产生的感应电动势最大值Em=NBSw=50V 由此得到的感应电动势瞬时值表达式为 e=Emsin wt-=50sin10πt(V)。 1 (2)将一30s代入感应电动势解时值表达式中， 得(=50sin(10x×)V=25gV 对应的感应电流=R十 e=55A。 (3)由欧姆定律得u=R千，R=40sin10mt(V)。 答案(1)e=50sin10πt(V)(2)5√3A (3)u=40sin10πt(V) 5 搏而前行。 高二物理 10.解析(1)由题图乙知t=πX10一3s时受电线圈中产 生的电动势最大，为Em=20V 线圈中产生感应电流的大小为 Em=2.0A I1=Im-R+r 由楞次定律可以得到此时c端电势高。 (2)通过电阻的电流的有效值为I1= Im=2 A 电阻在一个周期内产生的热量 Q=I12RT≈5.7×10-2J。 (3)线圈中感应电动势的平均值E=n △Φ △t 通过电阻 E R的电流的平均值为I= R+r 通过电阻R的电荷量q=I·△t 由题图乙知，在子~4的时间内，△Φ=4X104Wb △Φ=2×103C。 解得q=nR十r 答案(1)2.0Ac端电势高(2)5.7×10-2J (3)2×10-3C 作业（六）变压器电能的输送 [考点突破]一跟踪训练 1.A根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系可 知，原线圈两端电压与副线圈两端电压之比等于其匝 有1=m,其中U1=2V,U2=4V,m2=4,可得 数比，有U22 n1=2,A正确。 2.B由题图知，原线圈电压最大值为Um=24√2V,则 有效值为U1= Um=24V,故A错误；灯泡正常发光， -PL_3W_ 由P=U1得，副线圈中电流有效值为I=,一6V 0.5A,故B正确；由理想变压器电压与匝数关系可知 ==4,故C错误；理想变压器没有能量损失，原 n2 线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的 输入功率P1=PL=3W,故D错误。 3.B设变压器原线圈的匝数为1、副线圈的匝数为2， 变压器原线圈两端的电压为U、副线圈两端的电压为 U2,变压器原线圈中的电流为I1、副线圈中的电流 为I2。 C错 P=1000kW 功率公式 P-2500A 12=l=100A U1=400V 理想变 理想变三凸= 压器变→ 压器变2U225 」流规律 UR=I2R U2=10kV 压规律 U=500V, A错 B对 变压器不能改变频率，原、副线圈中电流的频率相同→D错 4.C根据远距离输电和理想变压器的工作原理可知 P1=P2,由于导线上有功率损失和电压损失，则P2>P3, U2>U3,故选C。 [综合训练] 1.C 输入电压 广有效值为 原、副线图 理想输入正弦 1=220V 变压规律匝数之比为 1 20:1 变压器交流电 输出电压U2=U有效污输出电」U22 ”最大值为 C对。 值为11V 2,C设原线圈的西数为则，根扬”-号，可得则 n 光U1,由题图可知当U=3V时，m=70,代入可得列= 0×9=210,故选C。 暑假作业积极者相信只有推动自己才能推动世界， 3.B根据原、副线圈的电流关系可以得到=2，有 n1 12=1=5X04A=2A,故A错误：电压表的读数 为R2的电压，即为UR2=I2R2=2X10V=20V,故B 正确；负载功率为P2=I22(R1十R2)=80W,原、副线 圈功率相等，有P1=P2=80W,故C错误；理想变压器 穿过原、副线圈的磁通量的变化率相等，即穿过原、副 线圈的磁通量的变化率之比为1：1，故D错误。 4.AD交流电的周期为T==0.02S,故A正确；根据 理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得， 原副线图匝数比为I=史1=10000=50°，故B错 n2 U, 220 误；输出的最大电压为U2m=√2U2=220√2V,故C错 误；若10台充电桩同时使用，输出功率为P2总 10U2I2=10×220×16W=35200W=35.2kW,变压 器不改变功率，故输入功率为P1总=P2总=35.2kW, 故D正确。 5.A副线圈两端的电压U2=3U=3X36V=108V,由 =得，原线圈两端电压U1=m0=1×108V- 02n2 729 3 36V,所以灯泡L能正常发光。 6.AD根据题千信息可知输入电压的最大值Um= 220√2V,输入电压有效值为U1= m=220V,故A正 J2 北U=1,电流比2 确；理想变压器原副线圈电压比可一， 1 2 ,其中U2=10V,2=4A,可得=名A,故B错 n U1=,副 误；原线图输入电压不变，臣数比不变，根据2一2 线圈两端的电压不变，即电压表读数不变，C错误；滑 动变阻器向上滑动，滑动变阻器接入的阻值减小，副线 圈电压不变，根据I2= 可知电流增大，即电流表读数 R 增大，D正确。 7.AC保持T不动，则原、副线圈匝数比不变，又变压器 的输入电压不变，根据变压器的变压规律可知，变压器 的输出电压不变，滑动变阻器的滑片向∫端滑动时，其 接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知通过R1的电 流增大，根据P=IR可知，R1的热功率增大，A正确； 仅将T向b端移动，则原、副线圈的匝数比增大，又变 压器的输入电压不变，根据变压器的变压规律可知，变 压器的输出电压减小，则R1两端的电压减小，根据P= U2 可知，R的热功率减小，B错误；同理，仅将T向a 端移动，R1的热功率增大，结合A项分析可知，再将滑 动变阻器的滑片向f端滑动，R1的热功率进一步增 大，C正确；经以上分析可知，将T向b端移动，滑动变 阻器的滑片向e端滑动，R1的热功率减小，D错误。 8.AC设用户端的总电阻为R,右侧降压变压器的匝数 比为，则可将降压变压器和用户端等效为一个等效电 阻，则等效电阻的阻值R等效 =k2R,仅增加用户数，用 户端的总电阻减小，等效电阻的阻值减小，又交流发电 机的输出电压即升压变压器的输入电压U1不变，升压 变压器的匝数比不变，所以升压变压器的输出电压U2 U2 不变，则由I2一R等效十 一可知输电线路上的电流增大， 由P=I22r可知r消耗的功率增大，A项正确；结合选 项A分折和U版华可知，右侧降压支压器的输 入电压减小，又降压变压器的原副线圈匝数比不变，可 知用户端的电压减小，B错误；仅适当增加2，结合选 项A分析可知，左侧升压变压器的输出电压U2变大， 等效电阻的阻值不变，则与选项B分析同理可得，用户 端的电压增大，C正确；输电线路中的电流I2= R等十，则升压变压器原线圈中的电流1=12，整 U2 n 只要推动自己就能推动世界。 [每日格言] 个电路消耗的电功率P慈=U1I1= n22U12 ，所 n12(r十R等效) 以整个电路消耗的电功率增大，D错误。 9.解析（1)设空载时次级线圈的端电压为U2, U2= U1内 解得U2=2U1=220V 1 因为空载，次级线圈的负载电阻R2→○ 电流I2=0,则P=I2U2=0。 (2)接通电路后，100盏电灯并联的总电阻为 U颜2 R=P瓶=8.070 R外=100100 次级线圈中的电流 02 220 1g'=R外十R两8.07+0.2A=26.6A 次级线圈的端电压U2=I2'R外=214.66V。 (3)每盏灯消耗的实际功率 p'=1U2-26.×214.66w=57.1W 100 答案(1)220V0(2)214.66V (3)57.1W 10.解析(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比 1_U1_4001 n2U220005 (2)由P摄=I22R,输送电流取决于输出电压及输送功 率，有12=U2 P 所以R= P掖 P损_10000-9500 2=20n。 I22 1P)2 /1000012 U,/ 、2000 (3)设降压变压器原线圈上电压为U3 U3=U2-I2R=(2000-5×20)V=1900V 所以降压变压器原、副线圈匝数比 n3_U3_1900_95 n4U4-220-11° 答案(1)号(2)200(3盟 作业（七）电磁振荡与电磁波 [考点突破]—跟踪训练 1.At2~t3时间内电容器充电，且上极板带负电，所以 LC振荡电路内的电流为逆时针，根据安培定则可知 中磁场方向向上，所以t2~一t3中某时刻与题图乙状态 相对应，此时电容器极板间电场能逐渐增大，故A正 确，D错误；1~2时间内电容器放电，且上极板带正 电，所以LC振荡电路内的电流为逆时针，故B错误； 时刻回路中电流为零，电流变化率最大，线圈中的感应 电动势最大，故C错误。 2.B由题图乙可知，曲线2的振荡周期是曲线1的两 倍，根据公式T=2π√/LC可知，曲线2对应的电容为 曲线1对应的电容的4倍，故A错误；根据安培定则可 知，题图甲中电流从电容器流出，电容器在放电，电扬 能转换为磁场能，因此回路中的磁场能正在增大，故B 正确；根据电容定义式可得Q=CU,由于改变电容前后 电容器两端的电压相同，且曲线2对应的电容为曲线1 对应的电容的4倍，因此曲线2对应电容器所带最大 电荷量为曲线1对应电容器所带最大电荷量的4倍， 故C错误；曲线2对应的电流最大时，电容器两端的电 压为零，由题图乙可知，此时曲线1对应的电容器两端 电压也为零，曲线1对应的电流也最大，故D错误。 3.D根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产 生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化 的电场产生变化的磁场，选项D正确。 4.AC由电磁波和声波的概念可知A正确；因为电磁波 可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要 介质，在真空中不能传播，故B错误；电磁波在空气中 的传播速度大于在水中的传播速度，在真空中的传播 速度最大；声波在气体、液体、固体中的传播速度依次 增大，故C正确；无论是电磁波还是声波，从一种介质[每日格言]本来无望的事，大胆尝试，往往能成功。 高二物理 作业（六） 今 月 日 台 星期 变压器 电能的输送 天气 1考点突破 选取“0”和“4”，右侧获得4V输出电压， 则左侧接线柱选取的是 ( 知识点一变压器 A.“0”和“2” B.“2”和“8” 1.能量转化：变压器通过闭合铁芯，利用互感 C.“2”和“14” D.“8”和“14” 现象实现了电能向磁场能再到电能的 2.(2024·北京卷)如图甲所示，理想变压器 转化。 原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压 2.原、副线圈的地位 u随时间t变化的图像如图乙所示，副线 (1)原线圈在其所处回路中充当负载。 圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正 (2)副线圈在其所处回路中充当电源。 常发光，下列说法正确的是 3.理想变压器的特点 u/V (1)变压器铁芯内无漏磁，无发热损失。 242 (2)原副线圈不计内阻，即无能量损失。 4.电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因 3t×102s) -245 此原线圈两端的电压U1=E,副线圈两端 的电压U,三E所以=。当有m组线 A.原线圈两端电压的有效值为24√2V 圈时，则有-_=… B.副线圈中电流的有效值为0.5A n n2 n3 C.原、副线圈匝数之比为1：4 5.功率关系：对于理想变压器，不考虑能量损 D.原线圈的输人功率为12W 失，有P人=P出。 6.电流关系 知识点二电能的输送 由功率关系，当只有一个副线圈时，IU1= 1.输电线上的电压损失： 吃--贵 AU-U-U'-Ir-t, P 当有多个副线圈时，IU1=IU2+ 2.输电线上的功率损失 I3U3+… (1)△P=Ir,其中I为输电线上的电流。 得I1n1=I2n2+I3n3+ (2AP=AU·I或△P=(AU),其中AU ■跟踪训练 1.(2025·江苏卷)用图示可 为输电线上的电压损失。 拆变压器进行探究实验， 3.减小输电线路上功率损失的方法 当变压器左侧的输入电压 在输送功率P一定、输电线电阻R一定的 为2V时，若右侧接线柱 条件下，输电电压提高到原来的n倍，根据 21 暑假作业成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累积而成。 [每日格言] AU=IR-号R可知，输电线上的电压损失 2综合训练 将变为原来的，根据P=()R可 1.(2025·广西卷)某变压器输入正弦交流电 的电压有效值为220V,输出电压最大值 知，输电线上的功率损耗将降为原来的是。 为11√2V,该变压器视为理想变压器，其 原、副线圈匝数之比为 () 故采用高压输电是减小输电线上功率损耗 A.20:√2 B.20√2：1 最有效、最经济的措施。 C.20:1 D.1:20 ■跟踪训练 2.(2025·江西卷)某变压器的原线圈匝数未 3.(2025·广东卷)如图所示，某光伏电站输 知，将9V的正弦交流电输入原线圈。改 出功率1000kW、电压400V的交流电，经 变副线圈的匝数，测得副线圈两端的电 理想变压器升压至10kV后，通过输电线 压U与匝数n之间的关系如图所示。若 该变压器为理想变压器，则原线圈的匝数 输送到变电站，输电线的等效电阻R为 最接近 ( 52。下列说法正确的是 .U/V 变压器 输电线 光伏电站 电 R A.变压器原、副线圈匝数比为1：100 B.输电线上由R造成的电压损失为500V 20 406080 100n C.变压器原线圈中的电流为100A A.110 B.160 D.变压器原、副线圈中电流的频率不同 C.210 D.310 4.如图为某小型水电站的电能输送示意图， 3.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 为5：1，R1=R2=102。两电表均为理想 A为升压变压器，其输入功率为P,输出 电表，其中电流表的示数为0.4A,则 功率为P2,输出电压为U2;B为降压变压 器，其输人功率为P3,输入电压为U3,A、 B均为理想变压器，输电线的总电阻为， R2 则下列关系式正确的是 B U A.电阻R中通过的电流的有效值为1A P 墨 B.电压表的示数为20V C.原线圈的输入功率为40W A.P>P2 B.P2=P3 D.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比 C.U,>U D.U2=U3 为5：1 22 [每日格言]有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。 高二物理 4.（多选)(2024·海南卷)电动汽车充电站变 A.输入电压有效值为220V 压器输入电压为10kV,输出电压为220V, B.原线圈输入电流为5.5A 每个充电桩输入电流16A,设原副线圈匝 C.滑动变阻器向下滑动，电压表读数减小 D.滑动变阻器向上滑动，电流表读数增大 数分别为n1、n2,输入正弦交流的频率为 7.（多选)(2024·全国甲卷)如图所示，理想 50Hz,则下列说法正确的是 ( 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.交流电的周期为0.02s B.原副线圈匝数比n1:n2=11：500 C.输出的最大电压为220V D.若10台充电桩同时使用，输入功率为 A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片0向 35.2kW f端滑动 5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 为n1:2=1:3,次级回路中连入三个均 位置不变 标有“36V40W”的灯泡，且均正常发 C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片 光，则初级回路中标有“36V40W”的灯 向∫端滑动 泡L D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 ( 向e端滑动 8.(多选)(2025·湖北卷)在如图所示的输电 线路中，交流发电机的输出电压一定，两变 压器均为理想变压器，左侧升压变压器的 A.正常发光 B.将被烧毁 原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间 C.比另三个灯暗 D.无法确定 输电线路电阻为r。下列说法正确的是 6.(多选)(2025·海南卷)如图所示，理想变 ( 压器接在u=220√2sin100πt(V)交流电 上，此时电压表读数为10V,电流表读数 机 为4A,电表皆为理想电表，则 A.仅增加用户数，r消耗的功率增大 B.仅增加用户数，用户端的电压增大 C.仅适当增加n2,用户端的电压增大 D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率 减小 23 暑假作业伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自已的目标。[每日格言] 9.(2025·石家庄期末)如图所示，降压变压 10.如图所示，某小型水电站发电机的输出功 器的变压系数是3，即初级线圈的匝数与 率为10kW,输出电压为400V,向距离 次级线圈的匝数之比是3：1。初级线圈 较远的用户供电，为了减少电能损耗，使 的输入电压是660V,次级线圈的电阻为 用2kV高压输电，最后用户得到“220V 0.22,这台变压器供给100盏“220V60W” 9.5kW”的电能，求： 的电灯用电。求： U1=660V U 升压变压器 降压变压器 (1)空载时次级线圈的端电压和输出功率； (2)接通电路时次级线圈的端电压； (1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比； n2 (3)每盏灯消耗的实际功率。 (2)输电导线电阻R; (3)用户降压变压器原、副线圈匝数比” ni 一 24