2025年高考物理專項復(fù)習(xí)：交變電流及遠(yuǎn)距離輸電的運用（分層練）（解析版）

專題10交變電流及遠(yuǎn)距離輸電的運用

A??？碱}不丟分

命題點01正弦交變電流的產(chǎn)生與瞬時值表達(dá)式

命題點02正弦交變電流的“四值”

命題點03理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用

命題點04理想變壓器的動態(tài)分析

命題點05遠(yuǎn)距離輸電問題

B?拓展培優(yōu)拿高分

C-挑戰(zhàn)真題爭滿分

%風(fēng)?？碱}不番解

【命題點01正弦交變電流的產(chǎn)生與瞬時值表達(dá)式】

【針對練習(xí)1】（2023?天津?模擬預(yù)測）一矩形線圈"cd在勻強磁場中繞垂。垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線

圈內(nèi)磁通量中隨時間/變化如圖所示，則下面說法正確的是（）

A.0時刻線圈中的感應(yīng)電動勢最大

B.B時刻ad的運動方向與磁場方向垂直

C.h時刻線圈平面與中性面垂直

D.小云時刻線圈中感應(yīng)電流方向相同

【答案】B

【詳解】A.0時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零，故A錯誤；

B.f2時刻，磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大，ad邊切割磁感線的有效速度最大，即ad的運動方向與磁場方

向垂直，故B正確；

C.右時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零，所以線圈處于中性面，故C錯誤；

D.臺時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零，所以線圈處于中性面，電流改變方向，故D錯誤。

故選Bo

【針對練習(xí)2】如圖所示，KLMN是一個豎直的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強度為2的水平方向的勻強磁

場中，線框面積為S,邊水平，線框繞某豎直固定軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動。在邊與磁場方向的夾角

達(dá)到30。的時刻（圖示位置），導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時電動勢e的大小和線框此時電流的方向分別為（己知線

框按俯視的逆時針方向轉(zhuǎn)動）（）

B.爭So,電流方向為KMWLK

C.^BSrn,電流方向為KLMNKD.—BSco,電流方向為KLWNK

【答案】B

【詳解】邊與磁場方向成30。時，感應(yīng)電動勢為

V3

e=Emcoscot=BS3cos300=—BSo）

由右手定則可知電流方向為KNMLKo

故選Bo

【針對練習(xí)3】（2022?天津紅橋?統(tǒng)考一模）如圖甲中所示，一矩形線圈abed在勻強磁場中繞垂直于磁感線

的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量中隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是（）

A.初始時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小

B.念時刻導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線平行

C.打時刻線圈平面與中性面重合

D.小口時刻線圈中感應(yīng)電流方向相反

【答案】CD

【詳解】A.由圖可知，仁0時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應(yīng)電動勢最大，A錯誤；

B.才2時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感

線垂直，B錯誤;

C.打時刻線圈的磁通量最大，處于中性面，感應(yīng)電動勢為零，C正確;

D.小以時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應(yīng)電動勢最大，電流最大；相差半個周期，電流方

向相反，D正確。

故選CDo

【命題點02正弦交變電流的“四值”】

【針對練習(xí)4】(2023?天津和平?統(tǒng)考二模)如圖為交流發(fā)電機的示意圖，N、S極間的磁場可視為水平方向

的勻強磁場，矩形線圈A8CD在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸。。，逆時針勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機的電動勢隨時間

的變化規(guī)律為e=20sinl007rt(V),電極間接有阻值為R=10。的定值電阻，線圈電阻不計，下列說法正確

A.此交流發(fā)電機的頻率為100Hz

B.電阻R消耗的功率為40W

C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時產(chǎn)生的電流方向為ABC。

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時磁通量的變化率最大

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)題意可知此交流電的頻率為

（1）

f=——=50Hz

2兀

故A錯誤；

B.此發(fā)電機電動勢的有效值為

20

E=V=10V2V

線圈電阻不計則電阻R消耗的功率為

E2(10V2)2

7W=20W

10

故B錯誤;

C.由右手定則可知，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時產(chǎn)生的電流方向為。C54,故C錯誤;

D.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時磁通量為零，在中性面的垂面，磁通量的變化率最大，故D正確。

故選D。

【針對練習(xí)5】（多選）（2023?寧夏石嘴山?石嘴山市第三中學(xué)?？寄M預(yù)測）利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ?/p>

性，可以對交變電流進(jìn)行整流，將交變電流變?yōu)橹绷鳌Ｒ环N簡單的整流電路如圖甲所示，。為交變電流

信號輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號輸入后，電阻R兩端的電壓如圖乙所示，則下列說法

正確的是（）

A.交變電流的頻率為50Hz

B.R兩端電壓的有效值為50&V

C.若電阻R=10Q,貝！Hmin內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為1.5X10。

D.一個標(biāo)有“95V,30日尸，的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作

【答案】AC

【詳解】A.由圖乙可知，該電壓的周期為0.02s,可知交變電流的頻率為

11

/=-=——Hz=50Hz

1T0.02

故A正確；

B.由圖乙可知，前（周期內(nèi)最大電壓為100V,后9周期內(nèi)電壓是零，由有效值的定義可得

組2

V2.TU2

—=—T

下2R

解得R兩端電壓的有效值為

U=50V

故B錯誤;

C.若電阻R=10C,由焦耳定律，可得Imin內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為

/I!、"/50\z4

Q=I2Rt=*=（五）x10x60J=1.5xIO"

故C正確;

D.因電阻R兩端的電壓最大值為100V,大于95V,因此一個標(biāo)有“95V,30四”的電容器并聯(lián)在電阻R兩

端，不可以正常工作，故D錯誤。

故選ACo

【針對練習(xí)6】（多選）（2022.寧夏銀川.六盤山高級中學(xué)?？既＃┮阎鐖D所示為穿過匝數(shù)“=100的線圈

的磁通量O隨時間f按正弦規(guī)律變化的圖像，其產(chǎn)生的電壓為交變電壓（片3.14）。判斷下列選項中的四個

交變電壓的有效值與已知的交變電壓的有效值相同的是（）

^/xl0-2wb

2

6a89.42z/xl0-s

-2

UN

UN

A.

UN

IOOA/2

0

-100V2■______1

D.

【答案】AD

【詳解】由題圖知，周期為T=6.28X10-2S,角速度為

27r

co=—=100rad/s

交變電壓的最大感應(yīng)電動勢為

Em=nBSo)=200V

電壓的有效值為

E

U=/=100V2V

AB.交變電壓的有效值由

Em

得UA=100V2V,UB=100V,A正確，B錯誤;

CD.設(shè)等效電壓為U,電阻R相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則有

u2U122u21

,—tH---2-----t

R3R3

得

U=100V2V

D正確，C錯誤;

故選AD。

【命題點03理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用】

【針對練習(xí)7】（多選）（2023?河南鄭州?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，理想變壓器原線圈所在電路的輸入端

接有電壓有效值為220V的正弦交變電流，匝數(shù)為30的副線圈2與規(guī)格為“12V36W”的燈泡Li連接，副線

圈3與規(guī)格為“18V54W”的燈泡L2連接，原線圈與額定電壓為40V的燈泡L連接。若電路接通時，三個燈

泡均正常發(fā)光，則下列說法正確的是（）

A.原線圈1兩端的電壓為180V

B.原線圈1的匝數(shù)為500

C.副線圈3的匝數(shù)為50

D.通過燈泡L的電流有效值為0.5A

【答案】AD

【詳解】A.因為三個燈泡均正常發(fā)光，所以燈泡L兩端的電壓4=40V,可得原線圈1兩端的電壓

Ui=220V-UL=180V

選項A正確；

BC.根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有

u1=u1=u1

Hln2n3

其中4=12V、U3=18V、n2=30,解得原線圈1與副線圈3的匝數(shù)分別為%=450、n3=45,選項B、

C均錯誤；

D.對理想變壓器，根據(jù)功率關(guān)系有

UJi=匕+P2

其中B=36W,P2=54W,解得通過燈泡L的電流有效值人=0.5A,選項D正確。

故選ADc

【針對練習(xí)8】（2023?海南?統(tǒng)考一模）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為100匝和

50匝，定值電阻a=夫2=20。，電路中所接電源電壓隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，圖中電表均為理想交

流電表，貝U（）

A.副線圈中的電流頻率為25HzB.電流表的示數(shù)為1A

C.電壓表的示數(shù)為50VD.電阻R2消耗的功率為50W

【答案】AB

【詳解】A.變壓器不改變交流電的頻率，所以副線圈中的電流頻率

11

f=不=-~~―；Hz=25Hz

'T4X10-2

故A項正確；

B.由圖乙可知，輸入電壓的有效值

Uo=100V

則有

Uo=Ui+IR

（其中U1為原線圈兩端的電壓，A為原線圈中的電流），根據(jù)公式

U]_/2_%_2

u?A電1

R2=~

又

%=&=20Q

聯(lián)立可得

Ui=80V

A=1A

I2=2A

所以B項正確：

C.電壓表兩端電壓

1

u2=-u1=40V

c項錯誤；

D.電阻&消耗的功率

2

P=I2R2=80W

所以D項錯誤。

故選AB。

【針對練習(xí)9】（2023?河南新鄉(xiāng)?統(tǒng)考一模）如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)的為1100匝，原線圈兩端

的電壓隨時間變化的關(guān)系式為a=220V2cos（1007rt）Vo單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，將阻值為10Q的

電阻R接在C、。兩端時，消耗的功率為10W,下列說法正確的是（）

A.副線圈的匝數(shù)電為50匝B.電壓表的示數(shù)為0.1V

C.R兩端的電壓為10V,頻率為100HzD.流過R的電流為1A,周期為0.02s

【答案】AD

【詳解】B.變壓器的輸入電壓為220V,輸入交流電壓的最大值為220&V,根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝

線圈的匝數(shù)比為

%220V

了二丁

解得

%=0.2V

故B錯誤；

ACD.根據(jù)

U2

昨下

副線圈電壓為

u2=4PR=10V

流過R的電流為

根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為

1_0.2V

九2U2

解得

n2=50

根據(jù)

111

f=—=-5—=—5——=50Hz

JT2TT27r

o)IOOTT

周期為

1

r=7=002s

故AD正確，C錯誤；

故選AD。

【命題點04理想變壓器的動態(tài)分析】

【針對練習(xí)10］（2023?河北保定?河北省唐縣第一中學(xué)?？级＃├硐胱儔浩髟?、副線圈兩端所接電路如圖

所示，圖中電表均為理想交流電表，氏2為電阻箱，定值電阻Ro=30。，％=20。。原線圈兩端接有6=

20&sinl00/rt（V）的交流電，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:2。則下列說法正確的是（）

A.當(dāng)電阻箱夫2的阻值逐漸增大時，%、A2的示數(shù)均減小

B.當(dāng)電阻箱&的阻值逐漸增大時，匕、Ai示數(shù)的比值保持不變

C.電阻箱7?2的阻值為零時，V2的示數(shù)為40V

D.電阻箱&的阻值為20。時，變壓器的輸出功率為40W

【答案】D

【詳解】B.原線圈的輸入電壓不變，由變壓器的工作原理

包="

n2U2

可知，變壓器副線圈的輸出電壓不變，即V1不變，當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時，副線圈的總電阻增大,

則副線圈的電流減小，即A2的示數(shù)減小，由

nl_^2

n2-A

可知變壓器原線圈的電流減小，即A1的示數(shù)減小，所以V〉A(chǔ)1示數(shù)的比值增大，故B錯誤;

A.又由于定值電阻&分得的電壓減小，則電壓表V2的示數(shù)增大，故A錯誤；

C.當(dāng)電阻箱義的阻值為零時，定值電阻％被短路，電壓表V2示數(shù)為0,故C錯誤；

D.電阻箱/?2的阻值為20Q時，負(fù)載電阻的阻值為

由于副線圈的輸出電壓為40V,則副線圈的電流為

U240

==

/2TRT40=1A

由

n2~11

得

k=2A

則電源消耗的電功率為

P=UJi=40W

則變壓器的輸入功率為40W,所以變壓器的輸出功率為40W,故D正確。

故選D。

【針對練習(xí)11］（2023?河北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，理想變壓器原線圈接正弦式交流電源，副線圈接

有電阻R和燈泡L,閉合開關(guān)S,滑片P處于圖示位置時燈泡正常發(fā)光。將滑片P向下緩慢移動，下列說法

正確的是（）

A.燈泡L變暗B.副線圈中電流的頻率變小

C.電阻R消耗的功率變大D.理想變壓器的副線圈輸出電壓變大

【答案】A

【詳解】AD.將滑片P向下緩慢移動，副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)電壓和匝數(shù)成正比可知，副線圈電壓變小,

則副線圈回路電流變小，燈泡變暗，故A正確D錯誤；

B.變壓器不改變交流電的頻率，故B錯誤；

C.根據(jù)

P=I2R

可知，電阻R消耗的功率變小，故C錯誤。

故選Ao

【針對練習(xí)12】（多選）（2023?江西鷹潭?校聯(lián)考模擬預(yù)測）將電壓有效值不變的交流電源接在如圖所示電路

兩端，電路由理想變壓器、定值電阻飛、氏2、尺4,滑動變阻器式3，電流表、電壓表組成，a,6為滑動變阻

器的兩個端點，所有電表均為理想電表,導(dǎo)線電阻不計。將滑動變阻器滑片P從a端向b端滑動過程中（）

C.電壓表示數(shù)增大D.消耗的電功率增大

【答案】CD

【詳解】B.在滑片P從a端向b端滑動過程中，夫3接入電路的電阻減小，副線圈回路中的總電阻減小，回

路中的總電流“增大，電流表示數(shù)增大，B錯誤；

C.由的A=電為可知，通過％的電流力增大，則&兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)增大，C正確；

A.輸入理想變壓器的電壓%減小，由=￡可得此兩端電壓減小，A錯誤；

D.Z?2兩端電壓減小，通過的電流減小，由/2=抽+卜可得增大，則R4消耗的電功率增大，D正確。

故選CDo

【命題點05遠(yuǎn)距離輸電問題】

【針對練習(xí)13］（2023?廣東?統(tǒng)考二模）“西電東送”是我國西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程之一.如圖是遠(yuǎn)距離輸

電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠的輸出電壓Ui恒定不變，輸電線的總電阻保持不變，兩個變壓器均為理想變壓器.下

列說法正確的是)

A.若輸送總功率不變，當(dāng)輸送電壓”增大時，輸電線路損失的熱功率增大

B.在用電高峰期，用戶電壓為降低，輸電線路損失的熱功率增大

C.當(dāng)用戶負(fù)載增多，升壓變壓器的輸出電壓必會增大

D.當(dāng)用戶負(fù)載增多，通過用戶用電器的電流頻率會增大

【答案】B

【詳解】A.若輸送總功率不變，當(dāng)輸送電壓為增大時，輸電線路中電流變小，由

P損=『R

可知輸電線路損失的熱功率變小，故A錯誤；

B.在用電高峰期，用戶電壓（4降低，電路中電流變大，由

14n3

可知輸電線路中電流變大，輸電線路損失的熱功率增大，故B正確；

C.由于發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，根據(jù)

U1

U2電

可知升壓變壓器的輸出電壓不變，故C錯誤；

D.當(dāng)用戶負(fù)載增多，通過用戶用電器的電流頻率不會變化，故D錯誤。

故選B。

【針對練習(xí)14]（2023?河北?模擬預(yù)測）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬研究遠(yuǎn)距離輸電。圖中交流電源電壓

有效值為6V,定值電阻R=20。，小燈泡乙的規(guī)格為“6V,3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩個變壓器，使小燈泡始

終以額定功率狀態(tài)工作，此時理想變壓器T1、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為自和電。以下說法正確的是（）

A.自和電的乘積等于1

B.燈越大電路的輸電效率越高

C.若％=6,則R上消耗的功率為0.1W

D.若矽=6,則變壓器的輸出電壓為38V

【答案】D

【詳解】A.由于在兩個變壓器之間的電阻R上會有電壓損失，理想變壓器A的輸出電壓等于心對應(yīng)的輸入

電壓與R上損失電壓和，匝數(shù)比滿足

nl_^1_1_九3_03_02_UR_1_

——Ki，———K.7

n

n2U24U4U4”

又因為

U]=%=6V

則有

故A錯誤；

B.由上面分析知，后越大則變壓器￡的輸出電壓/越低，要使燈泡正常發(fā)光，R上的電流就會越大，損失

的功率也越大，所以電路的輸電效率越低，故B錯誤；

CD.對變壓器T2,輸出電流與輸入電流比值滿足

—=k9I4=~=0.6A

132u

若優(yōu)=6,貝UR中電流，3為0.1A,其消耗的功率為

PR=llR=0.2W

根據(jù)

3n3J

7T=—=卜2

U4九4

可得

U3=36V

所以變壓器￡的輸出電壓為

U2=U3+%R=38V

故C錯誤，D正確。

故選D。

【針對練習(xí)15】（多選）（2024.河南?項城市第一高級中學(xué)?？寄M預(yù)測）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)

電機的輸出電壓Ui=250V,輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比電：血=50:1,輸電線總電阻R=62.5。。

其余線路電阻不計，用戶端電壓〃=220V,功率88kW,所有變壓器均為理想變壓器。則下列數(shù)值正確的

是（）

A.發(fā)電機的輸出電流為2000AB.輸電線上損失的功率為40kW

C.輸送給儲能站的功率為400kWD.升壓變壓器的匝數(shù)比如:物=1：46

【答案】AD

【詳解】A.由題知，發(fā)電機的輸出電壓

%=250V

因為輸出功率500kW,則有

P2

；1=—=2X103A

故A正確；

BD.由題知，用戶端電壓

U4=220V

因為功率88kW,則有

解得

/4=400A

/3=8A

U3=11000V

則輸電線上損失的功率為

2

P損=I3R=4kW

且

U2=U3+I3R=11500V

再根據(jù)

￡1=2i

4n2

解得

%1

n246

故B錯誤，D正確；

C.根據(jù)理想變壓器無功率損失有

P—U2%+P儲

解得

P儲=408kW

故C錯誤。

故選AD。

--1***

冒:H柘展培休隼高分

一、單選題

1.如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為

5的勻強磁場中，線框的總電阻為凡邊長如圖所示。線框繞。。軸做角速度為口的勻速圓周運動。則從

圖示位置（）

A.轉(zhuǎn)動90。時回路中電流方向發(fā)生改變

B.轉(zhuǎn)動180。的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為零

C.轉(zhuǎn)動90。時回路中感應(yīng)電動勢大小為3BZAO

D.轉(zhuǎn)動180。過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為亞等

【答案】c

【詳解】A.線框通過一次中性面時，電流方向才會發(fā)生改變，圖示位置即是中性面，再轉(zhuǎn)動90。時線框平

面與磁感線垂直，電流方向并未發(fā)生改變，故A錯誤;

B.轉(zhuǎn)動180。的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為

-布△①2B(4L2-L2)6BL2

o=/At=xAt=—

“RRRR

故B錯誤；

C.轉(zhuǎn)動90。時回路中感應(yīng)電動勢大小為

2

Em=BX2LX21M—BXLXLw=3BLa)

故C正確；

D.轉(zhuǎn)動180。過程中線框中電流的有效值為

-m

*3迎B廿3

I=----=------------

R2R

轉(zhuǎn)動時間為

Tt

t=—

0)

所以線框產(chǎn)生的焦耳熱為

’97TWB2L4

Q=I2Rt=———

y2R

故D錯誤。

故選Co

2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,。是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電

表，%=R,R2的最大值為2R，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為

M7=220V2sinl00^(V),貝!I()

A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與。連接時，電壓表的示數(shù)為110V

B.單刀雙擲開關(guān)與。連接，當(dāng)滑動變阻器觸頭P在正中間時，%消耗的功率最大

C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由。扳向b時，當(dāng)滑動變阻器觸頭P從正中間向下移動的過程中，咒消耗的功率增

大

D.單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭尸向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

【答案】C

【詳解】A.變壓器輸入電壓的最大值為220魚V,故有效值為

220夜

Uo=V=220V

根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓關(guān)系有

%=乜

n2

根據(jù)變壓器電路有

=U0-hRi<220V

解得

U2<110V

可知電壓表的示數(shù)小于110V,A錯誤；

B.單刀雙擲開關(guān)與。連接時，設(shè)原線圈電壓為4,電流為人，副線圈電壓為外，電流為/2,R2消耗的功率

為P,則有

P=及口2

又由于

里,上

4—I一A

則有

RU2U1

所以

「福

又由于

U1=%-11%=220V-1小1

解得

,2202220X2

7==

/-1I-,1

4R2+R44R2+R

則有

/220-2\22202

R2=—2-

「'U/?2+R）即

~4^~+M

可知當(dāng)&=3時，R2消耗的功率為最大，B錯誤；

C.刀雙擲開關(guān)由a扳向b,原副線圈匝數(shù)相等，則有

￡1=1=4

4—1—4

此消耗的功率為

P=I弭=慮R

又由于

R-4一U1

所以

F

又由于

U1=UQ-1出1=220-I±R

則有

220

所以

當(dāng)滑動變阻器觸頭從正中間向下移動的過程中，夫2從R減小到。，則尸一直增大，C正確；

D.單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動變阻器觸頭向上移，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)上述可知副線

圈的電流/2減小，由原、副線圈匝數(shù)比和電流決定關(guān)系知，原線圈電流A減小，電流表示數(shù)變小。同時治上

的電壓減小，則原線圈電壓U1增大，故副線圈電壓。2增大，則電壓表的示數(shù)增大，D錯誤。

故選Co

3.如圖為風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡圖。風(fēng)輪機葉片轉(zhuǎn)速為“轉(zhuǎn)動時所有葉片迎風(fēng)總面積為區(qū),風(fēng)輪機轉(zhuǎn)動時

通過轉(zhuǎn)速比為1：%的升速齒輪箱帶動面積為S、匝數(shù)為N的發(fā)電機線圈高速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理

想變壓器升壓后，輸出電壓為U。已知空氣密度為°,風(fēng)速為v,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為8,V為交流電

壓表，忽略線圈電阻，則（）

A.線圈位于圖示位置時，交流電壓表示數(shù)為零

B.從圖示位置開始計時，線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為2mVBSMisin(27nit)

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為27rN8Skn:U

D.單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)輪機葉片氣流的動能為巳pS°"3

【答案】D

【詳解】A.交流電壓表的示數(shù)應(yīng)始終為交變電流的有效值，故A錯誤；

B.由題意可得發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速為成，則發(fā)電機輸出的交變電流的頻率為

f=nk

對該線框發(fā)電產(chǎn)生的交變電流應(yīng)有

0)=2TT/=2Tink

e=NBSa)sin(ji)t=2TINBSnksin(2Tmkt)

故B錯誤；

C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值為

Em廠

E=囁=迎TtNBSnk

根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)關(guān)系得原副線圈匝數(shù)比為

nrE五rcNBSnk

n^~U~U

故C錯誤；

D.單位時間(取At=1s)內(nèi)沖擊風(fēng)輪機葉片氣流的體積

V=Soh=Sov-At=SQV

氣體質(zhì)量

m=pV=pSov

動能

23

Ek=-mv=-pS0v

故D正確。

故選D。

4.水電是清潔能源，發(fā)展水電對我國實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和有著重要的意義。某水電站輸出的功率恒為P,

第一次直接通過輸電線向用戶供電時，用戶得到的功率為P1，第二次利用如圖所示的理想升壓變壓器Ti和理

想降壓變壓器心向用戶供電時，用戶得到的功率為22,兩次輸電過程中輸電線電阻和用戶電壓均相同，則也

n4

的值為（）

水

電用

站戶

P\P-P2

A.B.C.D.2

【答案】B

【詳解】由能量守恒

P-I2R=P?P-I^R=P2

根據(jù)

P=UI

兩次輸電用戶電壓相同，則第二次輸電用戶的電流為

p

r=-^21

Pi

降壓變壓器原、負(fù)線圈電流關(guān)系為

23

n4/線

聯(lián)立得

'-Pl

如一Pl

故選Bo

5.圖（a）是目前世界上在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程“白鶴灘水電站”，是我國實施“西電東送”

的大國重器，其發(fā)電量位居全世界第二，僅次于三峽水電站。白鶴灘水電站遠(yuǎn)距離輸電電路示意圖如圖（b）

所示，如果升壓變壓器與降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機輸出電壓恒定，R表示輸電線電阻，則當(dāng)用戶

時（

增大

功率

)

發(fā)

電

機

圖(a)

減小

1示數(shù)

大，A

數(shù)增

A2示

A.

小

示數(shù)減

、V2

不變

%示數(shù)

B.

小

損失減

的功率

電線上

C.輸

乘積

示數(shù)的

、A2

于V2

乘積等

示數(shù)的

〉A(chǔ)1

D.V

】B

【答案

據(jù)

，根

位置

壓器

壓變

在升

恒定，

出電壓

電機輸

由于發(fā)

】A.

【詳解

%

n

2

戶

令用

增多，

戶數(shù)量

并聯(lián)用

大，即

率增

戶功

，用

不變

數(shù)/

V1示

變，即

壓不

端電

圈兩

副線

壓器

壓變

，升

可知

壓

,降