2023年高考物理知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)與真題 變壓器與輸電

變壓器與輸電

一、真題精選（高考必備）

1.（2021?重慶?高考真題）某電動(dòng)牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動(dòng)牙刷充電時(shí)，原線圈兩端的

電壓為220V,副線圈兩端的電壓為4.4V,副線圈的電流為L(zhǎng)OA,若將該變壓器視為理想變壓器，則（）

A.原、副線圈匝數(shù)之比為25:1B.原線圈的電流為0.02A

C.副線圈兩端的電壓最大值為5VD.原、副線圈的功率之比為50:1

2.（2022?北京?高考真題）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V,輸出

電流為300mA。該變壓器（）

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100回1B.輸入電流為30A

C.輸入電流的最大值為15√5AD.原、副線圈交流電的頻率之比為IEIloO

3.（2022?重慶?高考真題）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r(shí)需要變壓器降壓。若將"12V50W”的交流鹵素?zé)糁苯油?/p>

過(guò)變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為220V的交流電后能正常工作，則（）

A.鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐?&VB.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55團(tuán)3

C.流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛?.24AD.鹵素?zé)舻碾娮铻?68Ω

4.（2021?山東?高考真題）（多選）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為曾3,輸入電壓

為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為，?，負(fù)載R的阻值為10。。開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、

副線圈匝數(shù)比為2回1,火上的功率為IOW；接2時(shí)，匝數(shù)比為1回2,R上的功率為P。以下判斷正確的是（）

C.P=45WD.P=22.5W

5.（2021?湖北?高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R

的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從。端向6端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（）

B.電流表A2示數(shù)增大

C.原線圈輸入功率先增大后減小D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大

6.（2022?山東?高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V,可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為4的原線

圈中電壓隨時(shí)間變化為"=α,cos（100π∕）.單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12。

的電阻R接在BC兩端時(shí),，功率為12W。下列說(shuō)法正確的是（）

B.3C間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4A

C.若將R接在A8兩端，R兩端的電壓為18V,頻率為IOoHZ

D.若將E接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A,周期為0.02s

7.（2022?河北?高考真題）張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸

電簡(jiǎn)易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒Z轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，

發(fā)電機(jī)線圈面積為S,匝數(shù)為M勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,，=0時(shí)刻，線圈所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，發(fā)電機(jī)

產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過(guò)理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為√L?NBSz

B.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為2萬(wàn)〃z

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為α乃N8S"z:U

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e=>∕∑7ΓNBS"Zsin（2mz）

8.（2020?北京?高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接在“=αnsin（d+e）的交流電源上，副線圈接三個(gè)阻

值相同的電阻心不計(jì)電表內(nèi)電阻影響。閉合開(kāi)關(guān)S后（）

A.電流表A?的示數(shù)減小

B.電壓表Vl的示數(shù)減小

C.電壓表V2的示數(shù)不變

D.電流表Al的示數(shù)不變

9.（2020?山東?高考真題）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比〃/：/72=22：3,輸入端〃、方所接電壓〃隨時(shí)間/

的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Q,額定電壓為24V。定值電阻R∕=10Ω?R2=SΩ,滑動(dòng)變阻器R的

最大阻值為100。為使燈泡正常工作,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（）

10.（2020?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）（多選）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V,理想變壓器

原、副線圈的匝數(shù)比為IOSI1,R∣,R2、叢均為固定電阻，K=10Ω,R3=2OQ,各電表均為理想電表。已知電阻及

中電流〃隨時(shí)間f變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說(shuō)法正確的是（）

C.電流表的示數(shù)為L(zhǎng)OAD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W

11.（2021?湖南,高考真題）如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：％，輸入端C、。接入電壓有效值恒定的交

變電源，燈泡L、L2的阻值始終與定值電阻凡的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器R的滑片從“端滑動(dòng)到b端的過(guò)程中，兩

個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.Li先變暗后變亮，L2一直變亮

B.Li先變亮后變暗，Lz一直變亮

C.Ll先變暗后變亮，L2先變亮后變暗

D.Li先變亮后變暗，L2先變亮后變暗

12.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭Pl初始位置在副線圈正中間,

輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻Rl的阻值為R，滑動(dòng)變阻器&的最大阻值為9R,滑片R初始位

置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為/。下列說(shuō)法正確的是（）

A.保持Pl位置不變，"向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/減小，U不變

B.保持Pl位置不變，R向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，Rl消耗的功率增大

C.保持B位置不變，Pl向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/減小，U增大

D.保持PM立置不變，Pl向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，舄消耗的功率減小

二、強(qiáng)基訓(xùn)練（高手成長(zhǎng)基地）

1.（2023?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某交流發(fā)電機(jī)內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈必cd,

在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸00,以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO'垂直于磁感線。它與理想變壓器的原

線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:3,二極管的正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，定值電阻的阻值為與，

滑動(dòng)變阻器&的接入電路的阻值為R且最大阻值與定值電阻的阻值相等，滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中間，電表均為

理想電表。從正方形線圈轉(zhuǎn)到圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列判斷正確的是（）

A.交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωl3sin69/

B.電壓表V的示數(shù)為△管

C.電流表Al與電流表A2的示數(shù)之比為3：0

D.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器用消耗的功率一直減小

2.（2022春?浙江嘉興?高三嘉興一中期中）如圖所示，矩形線圈出心/與理想變壓器組成閉合電路。兩個(gè)方向均垂

直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以平行磁場(chǎng)方向且過(guò)歷軸的平面為分界線，其中歷左邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為用，加右

邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為打，且與比四大，線圈在這兩個(gè)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的加邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的面積為

S,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為匝數(shù)為M線圈電阻不計(jì)。下列說(shuō)法不正確的是（）

A.線圈從垂直于用磁場(chǎng)方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)，小燈泡的電流經(jīng)歷「先增大后減小，再增大最后減小四個(gè)

階段

B.當(dāng)將滑片P向上移動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度將變暗

C.該變壓器輸入電壓的有效值為NS①柢運(yùn)

D.將小燈泡換成發(fā)光二極管，若線圈從圖示位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)二極管發(fā)光，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)一周將要回到初始位置時(shí)二

極管不發(fā)光

3.（2022春?河北唐山?高三階段練習(xí)）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3:1,電路中的5個(gè)

燈泡完全相同，當(dāng)A、B端輸入如圖乙所示的正弦交變電壓時(shí)，每個(gè)燈泡消耗的電功率均為18W,下列說(shuō)法正確的

是（）

A.每個(gè)燈泡兩端的電壓為24VB.通過(guò)每個(gè)燈泡的電流為0.5A

C.定值電阻火的阻值為15C）QD.定值電阻R的電功率為45W

4.（2023?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè)）"張北的風(fēng)點(diǎn)亮北京的燈"，中國(guó)外交部發(fā)言人趙立堅(jiān)這一經(jīng)典語(yǔ)言深刻體現(xiàn)了2022年

北京冬奧會(huì)的"綠色奧運(yùn)”理念。張北可再生能源示范項(xiàng)目，把張北的風(fēng)轉(zhuǎn)化為清潔電力，并入冀北電網(wǎng)，再輸向北

京、延慶、張家口三個(gè)賽區(qū)?，F(xiàn)有一小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)如圖甲所示輸電線路向北京賽區(qū)某場(chǎng)館1萬(wàn)個(gè)額定電壓為

220V、額定功率為IlW的LED燈供電。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出如圖乙所示的電壓時(shí)，賽區(qū)的LED燈全部可以正常工作。已

)

A.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/min

B.風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ih內(nèi)輸出的電能為IlOkW?h

C.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為25:1

D.升壓變壓器副線圈輸出的電壓的最大值為5720V

5.（2023?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）用特高壓實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電。在遠(yuǎn)距離輸電中,輸電線電阻不可忽略，如圖，水電站

輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電，升至特高壓。后向湖南供電，輸送的總功率為產(chǎn)。用戶(hù)端理想變壓器原副線圈匝數(shù)分

別為〃/、以為輸電線總電阻，&為不斷電用戶(hù)電阻（可視為定值電阻），R為可變用戶(hù)電阻（可視為可變電阻）。

當(dāng)可變電阻R減小時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為AU2、Δ∕2,電壓表和電流表均為理想電表，下列

說(shuō)法正確的是（）

A.?-=R2+R

B,必=閭N

c.對(duì)于原線圈回路，虛線框所圈部分的等效電阻為R'=（5）2（6+R）

D.輸電線路上損耗的功率為P典=丁672

7.（2022春,重慶沙坪壩?高三重慶南開(kāi)中學(xué)階段練習(xí)）（多選）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：

1,原線圈輸入的交流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為“=2200Sinloom（V）,定值電阻Rl的阻值為10Ω,電阻箱&的初始

B.逐漸增大R?的阻值，Rl功率逐漸變大

C.當(dāng)&=與20Q時(shí)，副線圈功率達(dá)到最大

D.若將用換為一個(gè)理想二極管，則燈泡L兩端電壓的有效值為110aV

8.（2022?山東?高三專(zhuān)題練習(xí)）（多選）如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，發(fā)電機(jī)接在理想變壓器原線圈上，導(dǎo)線上

接入阻值r=8C的電阻，原、副線圈匝數(shù)之比勺：%=2：1,副線圈上的滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R=IOΩ°在風(fēng)力

的作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。某一風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)兩端電壓隨時(shí)間變化

的關(guān)系圖像如圖乙所示。其余電阻不計(jì)，電路中電表均為理想交流電表，下列說(shuō)法正確的是（）

A.風(fēng)速加倍時(shí)，發(fā)電機(jī)兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為“=200SinlOOm（V）

B.將滑動(dòng)觸頭從最下端滑到接近最上端的過(guò)程中，R消耗的功率先增大后減小

C.滑動(dòng)變阻器的阻值為R=2Ω時(shí)，其消耗的功率最大

D.若維持滑動(dòng)變阻器消耗功率最大的電路狀態(tài)，則2s內(nèi)，產(chǎn)生的焦耳熱為375J

9.（2023?浙江?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，電路中所有二極管均為理想二極管，R尸R2=R3=R4=R,圖丙和圖丁中的變壓

器為原、副線圈匝數(shù)相同的理想變壓器，產(chǎn)為原線圈中央抽頭，輸入端接同一正弦交流電源，處、R2、R3、&四個(gè)

電阻的功率分別為P/、P2、P3、下列關(guān)系式正確的是（）

圖丁

C.PstA=l：√2D.P2?.P4=l:16

三、參考答案及解析

（-）真題部分

1.B

【詳解】A.由理想變壓器的變壓公式，可知原副線圈匝數(shù)之比為

nl_Ui_220_50

U.,4.41

A錯(cuò)誤；

B.由理想變壓器的變流公式

/L=&=J_

I250

解得原線圈電流

I.=」-XLOA=0.02A

150

B正確；

C.根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知，副線圈兩端的電壓最大值

?m=^∕2×^2=√2×4.4V=6.16V

C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)理想變壓器輸出功率大于輸入功率可知，原副線圈的功率之比為1:1,D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.B

【詳解】A.原、副線圈的匝數(shù)之比為

nlCZ12201

~n1~7Γ~22000^^lθθ

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

%1I

可得輸入電流為

3

I1=-/,=1OO×3OO×1O^A=3OA

?2

故B正確；

C.輸入電流的最大值為

Im=42It=30>∕2A

故C錯(cuò)誤；

D.變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1回1,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

3.B

【詳解】A.鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓12V即為鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е?，A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)理想變壓器的原理可知

H1_Ut22055

B正確；

C.流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛?/p>

,P50W25

/=—=------=—Aa

UI2V6

C錯(cuò)誤；

D.鹵素?zé)羰欠蔷€性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.BD

【詳解】當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，左側(cè)變壓器次級(jí)電壓

[72=3×7.5V=22.5V

電阻K上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級(jí)電壓

t∕4=√PΛ=10V

電流

一務(wù)IA

則右側(cè)變壓器初級(jí)電壓

U,=γ×10V=20V

電流

Λi=LX1A=O.5A

32

則

ULU3VC

r=—=-------=5Ω

A

當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，設(shè)輸電電流為/,則右側(cè)變壓器的次級(jí)電流為0.5/；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知

U2-Ir0.5//?

々%

解得

∕=3A

則R上的功率

P=(0.5∕)'R=22.5W

故選BDo

5.A

【分析】本題考查含理想變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析。

【詳解】AB.由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從α端向Z>

端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得

人=2

%

可知副線圈的電流逐漸減小，由

?=4

%人

可知變壓器原線圈的電流//也逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.原線圈的輸入功率為

Pχ=ulιl

由于//逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯(cuò)誤：

D.由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右

半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過(guò)定值電阻的電流逐漸減小，則由公式

PR=FR

可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.D

【詳解】A.變壓器的輸入電壓為220V,原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值

為22O√∑V,根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為

n1_220V

T-0.1V

解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V,故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有

zT=Sv=120

8C間的線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)火的電流為

,P12W

=-----=-------=JA1a

BftCrURC12V

B錯(cuò)誤;

C.若將R接在/8端，根據(jù)圖像可知,當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，/8間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的

表達(dá)式可知，交流電的角速度為100%,故交流電的頻率為

=—=50Hz

T2π

C錯(cuò)誤;

D.若將R接在ZC端，根據(jù)圖像可知,當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，/C間的電壓應(yīng)該為30V,根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)

電阻R的電流為

7-?=TΣA=2?5A

交流電的周期為

T=-=—=0.02s

f3

D正確。

故選D.

7.C

【詳解】B.發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為“z,輸出交變電流的頻率為

f=-^-=nz

2π

B錯(cuò)誤;

A.線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為

Em=NBS2π?nz

輸出電壓的有效值為

E=尾=CπNBSnz

A錯(cuò)誤;

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

6冗

HlENBSnZ

n2UU

C正確;

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為

兀兀

e=Emsinωt=2NBSnzsEQnz)t

D錯(cuò)誤。

故選Co

8.A

【詳解】開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，副線圈總的電阻減小，由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，

即Vl示數(shù)不變，但因副線圈的總電阻減小，則副線圈的總電流增大，則原線圈的電流增大，故Al的示數(shù)變大；由

于副線圈的電流增大，故串聯(lián)在副線圈的電阻H兩端的電壓增大，而副線圈的總電壓不變，所以副線圈并聯(lián)部分的

電壓減小，即V?的示數(shù)減小，故電流表A2的示數(shù)減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

9.A

【詳解】輸電電壓的有效值為（即原線圈電壓的有效值）

U=220V

√2

U,n,

根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律TTL=，可知副線圈電壓有效值為

U2n2

U,=紅5=上x(chóng)220V=30V

2

nl22

燈泡正常工作，根據(jù)歐姆定律可知分壓為24V,則通過(guò)燈泡的電流，即副線圈部分的干路電流為

,U24?

L=—l1=——A=1ia.6λA

RL15

根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，RI和&、R構(gòu)成的并聯(lián)電路部分的分壓為

U=U2乜=30V-24V=6V

通過(guò)RI的電流為

I.=—=-^-A=0.6A

R110

通過(guò)R2、R的電流為

I2=IL-∕1=1.6A-O.6A=1A

&、R的分壓為

U=I2(R2+R)

解得滑動(dòng)變阻器的阻值為

A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

10.AD

【詳解】A.交流電的頻率為

fJ=1=50Hz

jT0.02S

A正確；

B.通過(guò)R?電流的有效值為

√2A

IA

?

&兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知

=IXIOV=IOV

U.n.

根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律TTL=，可知原線圈的電壓

U2“2

UI=叢。，=IOXloV=IOOV

?2^

電阻與兩端分壓即為電壓表示數(shù)，即

Uv=U0-Ui=220V-IOOV=120V

B錯(cuò)誤；

C.電流表的示數(shù)為

,U、10?n..

/?=一=—A=0.5A

?R?20

C錯(cuò)誤；

D.副線圈中流過(guò)的總電流為

∕2=∕+∕a=1A+O.5A=1.5A

變壓器原副線圈傳輸?shù)墓β蕿?/p>

P=∕2t∕2=15W

D正確。

故選ADo

11.A

【詳解】副線圈的總電阻為

111

-----=-------------------F----------------

R?&)+R“pK)+RPb

解得

R=(?+Rj(K)+R,,J(R,+Rj(&+R"

2-(%+%)+(%+%)-2&+R

則滑動(dòng)變阻器R的滑片從α端滑到b端過(guò)程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有

—(∕2/、2Z、2

%=4=2k_=仙)&㈤R2

n

∕∣J?2J，2I〃2,

*2

則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有

人先減小后增大，先減小后增大，則乙先變暗后變亮，根據(jù)

Ut=U-ltRn,U苦5

由于L先減小后增大，則副線圈的電壓&先增大后減小，通過(guò)1_2的電流為

l_α

“R.+Rpb

則滑動(dòng)變阻器R的滑片從α端滑到b端過(guò)程中，Rw逐漸減小，副線圈的電壓力增大過(guò)程中/口增大；在副線圈的

電壓力減小過(guò)程中，通過(guò)RO的電流為

/一％

以《

用,逐漸增大，則%越來(lái)越小，則

則。先變暗后變亮，4一直變亮；

故選Ao

12.B

【詳解】AB.由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2,則副線圈的電流為2/,根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值

為

U2=21R

則變壓器原線圈的電壓有效值為

Ui=2U2=4//?,

設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U11,則

Un=4/7?,+IR2

可得

I=υ°

4Ri+R2

保持Pl位置不變，B向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，/不斷變大，根據(jù)歐姆定律

UI=4/R

可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則&兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)U變小，

原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知與消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤;

CD.設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為〃，同理可得

2

U1=nIRt

則

2

U0=nIRl+IR2

整理可得

/=-^2—

R?+Rl

保持2位置不變，R向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，〃不斷變大，貝∣J∕變小，對(duì)Rz由歐姆定律可知

U=IR2

可知U不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知與消耗的功率

P=IU=—^*)

1122

nRi+R2°nR,+R2

整理可得

P一戔

Rr~

IrRI+^2^^+2Λ2

n∕?∣

可知〃=3時(shí)，舄消耗的功率有最大值，可知與消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

（二）強(qiáng)基部分

1.C

【詳解】A.從垂直于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，正方形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為

e=NBa）I3cosωt

A錯(cuò)誤；

B.交流電在一個(gè)周期內(nèi)有半個(gè)周期通過(guò)二極管，原線圈兩端的電壓的最大值等于

Um=NBsl}

由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為L(zhǎng)3,所以副線圈兩端電壓的最大值為

Ulm=3NBωl3

根據(jù)電的熱效應(yīng)可得

陽(yáng)Tu；

τ

R+R2R?+R

解得通過(guò)二管后電壓的有效值為

3

U2JNBe①

電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端電壓的有效值，即

R+Rt32

B錯(cuò)誤；

C.理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，由此可得

NBωl3,∕VBiyL2×3

F∣'=~τ-br

解得

A3

I2√2

C正確；

D.當(dāng)滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器&連入電路的電阻增大，由于5不變，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率為

當(dāng)R增加且小于飛時(shí)，滑動(dòng)變阻器R?消耗的功率增加，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.C

【詳解】A.當(dāng)線圈與磁場(chǎng)方向平行時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，所以線圈繞曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流先增大再減小，電流反向

后先增大再減小，總共經(jīng)歷四個(gè)階段，故A正確；

B.當(dāng)滑片尸向上移動(dòng)時(shí)，原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)變壓器原理，輸出電壓減小，小燈泡會(huì)變暗，故B正確；

C.線圈在左側(cè)磁場(chǎng)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值

LNB.Sω

,??

線圈在右側(cè)磁場(chǎng)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值

LNB,Sω

E.=~

-夜

設(shè)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E,根據(jù)有效值定義

至丁=及Z+屋Z

RR2R2

則

E=LNS(DdB；+B；

故C錯(cuò)誤；

D.若將小燈泡變成發(fā)光二極管，因?yàn)槠鋯蜗驅(qū)щ姷奶攸c(diǎn)，所以若線圈從初始位置剛運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)光，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周后快

到初始位置時(shí)，電流方向相反，二極管不會(huì)發(fā)光，故D正確。

本題要求選擇錯(cuò)誤的，故選C。

3.C

【詳解】A.根據(jù)

fl

U22

可得

U二U?

由于每個(gè)燈泡消耗的電功率，即加在原線圈前端的燈泡兩端的電壓也等于5,因此

U=U?+U]

而A、B端輸入電壓的有效值

解得每個(gè)燈泡兩端的電壓

U2=30V

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

P=Ul

可得通過(guò)每個(gè)燈泡的電流

P18”“

Ir=—=—Aλ=0.6A

U230

B錯(cuò)誤；

C.流過(guò)副線圈的電流

∕2=3∕=1.8A

流過(guò)原線圈的電流

Z1=以=0.6A

%

流過(guò)定值電阻的電流

IR=2∕-∕I=0.6A

因此定值電阻火的阻值

-=空3Q=150C

IRIRθ"e

C正確；

D.定值電阻R的電功率

P=IiR=0.62×150W=54W

D錯(cuò)誤。

故選C。

4.C

【詳解】A,由圖乙可知，交流電的頻率為

∕=1=50HZ

T

因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速〃=∕=50r∕s,故A錯(cuò)誤；

B.1萬(wàn)個(gè)額定功率為IIW的LED燈正常工作時(shí)，電功率

P=ll×104W=ll()kW

而輸電線上損失的功率

ΔP=P×4%=4.4kW

所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為114.4kW,因此Ih風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電能

ψ=∕^r=114.4×lkW?h=114.4kWh

故B錯(cuò)誤；

C.輸電線路損失的功率ΔP=4.4kW,根據(jù)

△P=/2R=4.4kW

可得，輸電線上電流為

A=20A

而通過(guò)降壓變壓器副線圈的電流

/,=￡=500A

因此降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比

A?_4_25

n4I1

故C正確；

D.輸電線路損失的電壓

△U=/R=220V

根據(jù)

U3-八3

可得

Q=5500V

所以升壓變壓器副線圈輸出的電壓有效值為5720V,最大值為572θG,故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.C

【詳解】AB.設(shè)用戶(hù)端理想變壓器原副線圈兩端電壓分別為幼、S,電流分別為/八I2,則根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)

u∕=u∕

Ut:U2=nl:n2

得

5=??

n2

i'=j

n?

對(duì)原線圈電路有

U;

nι%

由上式可得

斜鏟N

AB錯(cuò)誤；

C.由題意可得

G=/閥

結(jié)合

UQU2

n2

勺2

聯(lián)立可得

i

R'=(^-)(R2+R)

n2

C正確；

D.根據(jù)C選項(xiàng)中分析可知，虛線框所圈部分的等效電阻為網(wǎng),則Rl上消耗功率為

%=r'P=-------------------P

r+r2

''R1+(-^-)(Λ2+Λ)

W2

D錯(cuò)誤。

故選C。

6.C

【詳解】A.設(shè)副線圈電壓為u”原線圈電壓為α,屬兩端電壓為a,則

u=u?+u,

幺=區(qū)=2

U2〃2

設(shè)燈泡電流為/,燈泡電阻與電阻箱的阻值相同，電阻箱的電流也為/,則

U2=IR2=^R2

1=1

Λ2

5=1國(guó)

聯(lián)立解得

22

Ir=-Aa

5

22

即電流表的示數(shù)為MA。故A錯(cuò)誤；

B.逐漸增大&的阻值，則負(fù)載阻值增大，把負(fù)載等效成一個(gè)電阻串聯(lián)在原線圈中，則串聯(lián)電路總阻值增大，則總

電流減小，根據(jù)

—

可知Rl功率逐漸變小。故B錯(cuò)誤；

C.把負(fù)載等效成一個(gè)電阻串聯(lián)在原線圈中，其等效阻值設(shè)為/?,則

G=∕∣R

又

U=IRK4=叢=2A=I