遼寧2023年高考物理交變電流臨考題（解析版）

押遼寧卷第7題

交變電流

押題探究

交變電流涉及知識點，游離于高中物理主線之外，相對獨立，與生活息息相關(guān)，可能會從生活實際引

出問題，主要考點如下：

考點細(xì)分

交變電流的產(chǎn)生和描述

交變電流理想變壓器

遠(yuǎn)距離輸電

解題秘籍

1.交變電流的產(chǎn)生與描述

討論電容

最線圈此時垂EM=HBS3適用

大器的擊穿

直于中性面*jEm情況`

值'm~~R+7電壓等

正線圈平面處于中瓦。區(qū)3缶嬴;

閉合……

(瞬性面時開始計時?電路：感應(yīng)

余時

)值歐姆：電流i

定律-------

弦要磬『e-次

感線時開始計時'-------------

交

變平

電求解通過線

均

流值圈的電荷量M"3修

正弦式交流電1'

--------------Γ有效值是峰值的言

有

效

值

I1

1.2非正弦交變電流有效值的計算

(1)求出交變電流在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q交；

(2)設(shè)交變電流的有效值為I或電壓的有效值為U(也可設(shè)為直流電相應(yīng)的物理量)，寫出同樣時間內(nèi)產(chǎn)

H2

生的焦耳熱Q=I2RT或Q=-T

K5

(3)根據(jù)Q交=Q列等式，計算I或U。

1.3計算有效值的注意事項

(D計算有效值時，要根據(jù)電路中“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解。

(2)分段計算電熱并求和得出一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。

2.2理想變壓器原線圈串聯(lián)或并聯(lián)負(fù)載時分析思路

(1)變壓器原、副線圈間的電壓關(guān)系、電流關(guān)系與匝數(shù)關(guān)系仍然滿足變壓器原理，原線圈的輸入功率仍

然等于副線圈的輸出功率。

(2)原線圈端串聯(lián)分壓電阻時，輸入端前端電壓等于分壓電阻電壓和變壓器輸入電壓之和，分壓電阻上

電壓通過電流比建立聯(lián)系。若并聯(lián)分流電阻與原線圈并聯(lián)，輸入端前端電流等于分流電阻電流與原線圈電

流之和。

3.遠(yuǎn)距離輸電中的“三路、四計算”

(D三個回路

j匕2jj尸4

TlT2

ZIl∏2口3口4

回路1回路2回路3

發(fā)電機(jī)回路：該回路中，通過線圈1的電流力等于發(fā)電機(jī)中的電流/機(jī)；

回路1線圈1兩端的電壓〃等于發(fā)電機(jī)的路端電壓〃機(jī)；線圈1輸入的電功率R

等于發(fā)電機(jī)輸出的電功率戶機(jī)

回路2輸送回路：IZ=I3=IR,4=1+7,R=PR+Ps

回路3輸出回路：/,=/用，〃=〃用，==尸用

（2）輸電線路功率損失的計算方法

PkR-RA為輸送的功率，月為用戶得到的功率

PIiS2Rta/修為輸電線路上的電流，彳級為線路電阻

Δ√∕~

P1而A〃為輸電線路上損失的電壓，不要與〃、叢相混

P族=xu?/袋注意：△?不要錯代入?；蛴?/p>

真題回顧

1.（2021年?遼寧卷）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈MCd邊長為L,線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為8的勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸。。以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，"邊距軸?線圈中感

應(yīng)電動勢的有效值為（）

,O

O'

A.NBl3ωB.-NBl}ωC.-NBl}D.-NBlsω

22ω4

【答案】B

【詳解】交流電的最大值和兩條邊到轉(zhuǎn)軸的距離無關(guān)，為ELNBSS=NB3*；因此有效值為

E=^=-NBωl3■.故選B。

√22

押題沖關(guān)

1.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為交流電

流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸00'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時

A.電流表的示數(shù)為IOA

B,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為507Trad/s

C.0.0IS時線圈平面與磁場方向垂直

D.0.02S時電阻R中電流的方向自右向左

【答案】A

【詳解】A.電流表的示數(shù)為有效值，可知I=嚕A=I0A；A正確；

√2

B.根據(jù)圖乙可知T=0.02s；則線圈轉(zhuǎn)動的角速度為3=午=IOOnrad/s；B錯誤：

C.根據(jù)圖乙可知0.0IS時，感應(yīng)電流為最大值，即感應(yīng)電動勢為最大值，即0.0IS時線圈平面與磁場方

向平行，C錯誤；

D.根據(jù)題意可知，0.02s時線圈仍然位于圖甲所示位置，根據(jù)對AB邊，根據(jù)右手定則可知，此時的感

應(yīng)電流方向為B—A,即0.02S時電阻R中電流的方向自左向右，D錯誤。

2.矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。若軸線右側(cè)沒有磁場（磁場具有理想邊界），如圖所示。

設(shè)MCda方向為感應(yīng)電流的正方向。從圖示位置開始一個周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時間變化的圖像中，正確的

是（)

(U?jr

×XXjb

×X×i

×XX；

×××≡c

【詳解】從題圖示位置開始，在0~；時間內(nèi)，磁通量減小，原磁場方向向里，由楞次定律“增反減同”

可知，感應(yīng)電流的磁場方向向里，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為abcda,即與電流規(guī)定的正方向相同，且產(chǎn)生的

感應(yīng)電流的大小隨時間按正弦規(guī)律變化，有i=等sinat；在時間內(nèi)，磁通量增大，原磁場方向向里，

由楞次定律“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場方向向外，因線圈的位置也發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流

的方向還是abcda,即與電流規(guī)定的正方向相同，結(jié)合題中選項可知，A正確，BCD錯誤。

3.某氣體放電管，兩接線柱間的電壓超過500√5V開始放電發(fā)光，隨后電壓降至500V時才熄滅?，F(xiàn)把

氣體放電管接到正弦交流電源兩端，電源輸出電壓峰值為IOOOV,頻率為50Hz。則在1小時內(nèi)放電管實際

發(fā)光的時間為()

A.600sB.1500sC.1800sD.2100s

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意該交流電的表達(dá)式為U=UmSinyt=IOOOsinyt(V)

在前半個周期內(nèi)，?t=?f,<U=IOOOsinγ×?(v)=500√3V

氣體放電管開始發(fā)光，t=VT時有U=IOOOsinγ×g(V)=SOOV

氣體放電管停止發(fā)光，發(fā)光時間為At==E

IZO4

整個周期發(fā)光時間為t=2At=（

故一個小時內(nèi)的發(fā)光時間為S=爺X}=18OoS

4.如圖是一小型交流發(fā)電機(jī)供電原理圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向勻強(qiáng)磁場，理想變壓

器原、副線圈分別與發(fā)電機(jī)和燈泡連接，燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣且正常發(fā)光（除燈泡外不計其余電阻）

從某時刻開始計時，發(fā)電機(jī)輸出端的電流隨時間變化圖像如圖乙，下列說法正確的是（）

(),

甲乙

A.當(dāng)f=0.04s時發(fā)電機(jī)內(nèi)線圈平面與磁場方向平行

B.發(fā)電機(jī)輸出電流的瞬時值i=√Σsin（100π?t）4

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為√Σ:4

D.發(fā)電機(jī)1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的電能為180J

【答案】D

【詳解】A.由圖乙可知當(dāng)t=0.04s時電流最小，故發(fā)電機(jī)內(nèi)線圈平面與磁場方向垂直，選項A錯誤；

B.由圖乙可知周期T=0.04s,則3=與=50E所以發(fā)電機(jī)輸出電流的瞬時值為i=√Isin（50nt）A;選

項B錯誤；

C.流過燈泡的電流I?=（=∣A=0.5A;發(fā)電機(jī)輸出的電流；II=疆=%A=1A:所以變壓器原、副線

圈匝數(shù)之比為四=苫=±選項C錯誤；

∏1?i2

D.發(fā)電機(jī)1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的電能即為小燈泡消耗的電能W=Ulzt=180J；選項D正確。

5.（多選）如圖甲所示為某一小型風(fēng)力交流發(fā)電機(jī)的原理圖，線圈的匝數(shù)為n=100、總電阻為r=5。,

負(fù)載電阻R=IOC,A為理想交流電流表。線圈從轉(zhuǎn)到中性面位置開始計時，該發(fā)電機(jī)的電動勢隨時間的變

化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（）

甲乙

A.電動勢的瞬時值為e=300sinl007τt(V)

B.電動勢的有效值為15O√∑V

C.電流表的示數(shù)為14.1A

D.t=0.02s時通過線圈的磁通量為&Wb

π

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)題圖可知交流電的周期為0?04s,線圈從轉(zhuǎn)到中性面位置開始計時，電動勢的最大值

為300V,則電動勢的瞬時值e=Enιsin爭=300sin50τrt(V):A錯誤；

B.電動勢的有效值E=哭=罷V=15O√∑V;B正確；

C.電流表的示數(shù)I=上="呼Aαl4.1A;C正確；

R+r10+S

D.根據(jù)題意可知Eni=nBS3；t=0.02s時通過線圈的磁通量最大為BS=旦；又3=冬；聯(lián)立可得

nωT

BS=∕-Wb;D錯誤。

6.家用燃?xì)庠铧c火裝置的電路原理圖可簡化為圖甲所示，轉(zhuǎn)換器是將左側(cè)的直流電流轉(zhuǎn)換為圖乙所示

的正弦交變電流，并加在一理想變壓器的原線圈兩端，圖中電壓表為理想交流電壓表，當(dāng)變壓器副線圈輸

出電壓的瞬時值超過250OV時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w，設(shè)變壓器原、副線圈的匝

數(shù)比為匕開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是(

轉(zhuǎn)

換

器

金屬板

甲乙

A.圖甲中電壓表的示數(shù)為50V

B.圖乙所示的交流電的頻率為IOOHZ

C.k>強(qiáng)時,才能實現(xiàn)點火

D.k=擊時，鋼針和金屬板間在交流電每個周期內(nèi)放電的時間為,S

【答案】D

【詳解】A.電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，根據(jù)圖乙可知該交流電的最大值為50V,有效值為U有=

置=居V=25夜V；A錯誤；

B.根據(jù)圖乙可知該交流電的周期為0.02s,所以頻率為50Hz,B錯誤；

C.當(dāng)變壓器副線圈輸出電壓的瞬時值超過250OV時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w;

根據(jù)原副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系*=》=k=*<懸=2所以要想點燃?xì)怏w，k<?C錯誤；

n

n2U2225005050

D.當(dāng)k=磊<吉時，副線圈電壓瞬時值表達(dá)式為：u=5000sinlOOnt(V)；當(dāng)瞬時電壓大于2500時

會點燃?xì)怏w，由表達(dá)式可知2500=5000SinIOOnt(V)=G=Is,t2=-≤-s;所以半個周期內(nèi)持續(xù)放電時

600600

間為?t=^s=-i-s;當(dāng)電壓在一2500V--5000V時也會放電，所以鋼針和金屬板間在交流電每個周期

600150

內(nèi)放電的時間為D正確。

7.如圖，矩形線框的匝數(shù)為M面積為S,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為2:1,定值電阻Rl的阻值為R,

/?2為滑動變阻器，線框所處磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)讓線框由圖示位置開始繞OO'以恒定

的角速度3沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，忽略線框及導(dǎo)線的電阻，交流電壓表、電流表均為理想電表。下列說法正確

的是()

A.圖示位置時，線框的輸出電壓為NBS3

B.將Rz的滑片上滑，線框的輸出功率減小

C.交流電壓表V的示數(shù)為嚶

D.當(dāng)?shù)?/?時，矩形線框的輸出功率為亞富笆

oR

【答案】D

【詳解】A.圖示位置為中性面，穿過線框的磁通量最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0,即圖示位置時，線

框的輸出電壓為0,A錯誤；

B.線框轉(zhuǎn)速一定，輸出電壓一定，即變壓器原線圈兩端電壓一定，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系，副線圈兩端電

壓一定，R2的滑片上滑，接入電阻減小，副線圈中電流增大，則副線圈輸出功率增大，原線圈中輸入功率

增大，定值電阻兩端電壓與原線圈電壓相等，為一定值，即定值電阻消耗功率不變，可知，f?的滑片上滑，

線框的輸出功率增大，B錯誤；

C.線框電阻不計，線框的輸出電壓的最大值為NBS3,則有效值為Ul=甯；根據(jù)￡=解得5=

它也；即交流電壓表V的示數(shù)為迎雪，C錯誤；

44

D.定值電阻消耗的功率P】=孚=Y塔空；滑動變阻器消耗的功率P2=q=K嚓紇則矩形線框的

R2KK8K

輸出功率為P=P+P=D正確。

128K

8.圖甲是電動公交車無線充電裝置，供電線圈設(shè)置在充電站內(nèi)，受電線圈和電池系統(tǒng)置于車內(nèi)。如圖

乙所示，供電線路中導(dǎo)線的等效電阻為R,當(dāng)輸入端ab接入電壓為為正弦交流電時，供電線圈與受電線圈兩

端電壓分別打、U2,通過電池系統(tǒng)的電流為/。若不計其他電阻，忽略線圈中的能量損失，下列說法正確的

是（）

電

池

系

統(tǒng)

供電線圈

甲乙

A.αb端的輸入功率等于

B.M端的輸入功率等于//

C?供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為無：/

D.供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為由:4

【答案】D

【詳解】AB.根據(jù)題意可知，變壓器的輸出功率為"I，由于原線圈上串聯(lián)的電阻R也要消耗功率，所

以ab端的輸入功率大于"I，變壓器原線圈中的電流不等于I，所以ab端的輸入功率也不等于UoI,故AB錯

誤；

CD.根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，可得供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為出:“，故C錯誤，D正確。

9.（多選）如圖所不，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長αb=cd=0.5m,4d=6c=1.0m,線圈匝數(shù)為IOO匝，

內(nèi)阻不計，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=婆T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直磁場的虛線軸以角速度。=IOTtrad/s做勻速

25TΓ

轉(zhuǎn)動，外接理想變壓器原線圈，電壓表為理想交流電表，若電阻R兩端電壓為12V,消耗的電功率為12W,

則（）

A.交變電流的周期是0.2s

B.交流電壓表的示數(shù)為120&V

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1

D.原線圈的輸入功率24W

【答案】AC

【詳解】A.交流電的周期T=2=WLS=O.2s；A正確；

ω10π

B.交流電的最大值Em=∏B3S=1OOXlgXIOTrXO.5xl.0V=120&V；則交流電的有效值，即電

壓表讀數(shù)為U=置=120V；B錯誤；

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為E=!=W=C正確；

n2UR121

D.原線圈的輸入功率等于輸出功率12W,D錯誤。故選AC。

10?（多選）如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，初級線圈接電壓為U的交流電源，電路中Ro為

光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減?。?，R為定值電阻。初態(tài)時光敏電阻Ro<R，理想電壓表Vi、V2、V3

示數(shù)分別為4、U2、U3,理想電流表A示數(shù)為/,當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度增加時，下列說法正確的是（)

A.變壓器輸入功率減小B./增大，/增大C.Ro消耗的功率變小D.U1

增大，“不變

【答案】CD

【詳解】A.當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度增加時，光敏電阻的阻值減小，副線圈的總電阻減小，副線圈兩端的電壓

不變，由P=各可知，副線圈的功率增大，變壓器為理想變壓器，所以變壓器輸入功率增大，故A錯誤；

BD.副線圈中R與RO串聯(lián)，電壓表V2測副線圈總電壓不變，電壓表VI測電阻R兩端的電壓，電壓表V3測

RO兩端的電壓，電流表A測副線圈中的電流，由于RO減小，由I=去，所以I增大，由Ul=IR,所以UI增

R+K0

大；由U3=U2-U],所以出減小，故B錯誤，D正確；

22

2

C.RO消耗的功率Po=IR0=（?）R0=U—;當(dāng)Ro=R時，消耗的功率最大，由于初態(tài)時光敏

?K+K（√^-+R+2R

RO0

電阻Ro<R,所以當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度增加時，Ro阻值減小，RO消耗的功率變小，故C正確。

11.如圖甲所示，是國產(chǎn)某型號手機(jī)無線充電裝置，其工作原理圖如圖乙所示，其中送電線圈和受電

線圈匝數(shù)比”/：〃2=5:1。送電線圈和受電線圈所接電阻的阻值均為R。當(dāng)ab間接上220V的正弦交變電源后，

受電線圈中產(chǎn)生交變電流給手機(jī)快速充電，這時手機(jī)兩端的電壓為5V,充電電流為5A,把送電線圈和受

電線圈構(gòu)成的裝置視為理想變壓器，不計線圈及導(dǎo)線電阻，則下列說法正確的是（）

甲乙

A.阻值R=195C

B.快速充電時，送電線圈的輸入電壓S=212.5V

C.快速充電時，送電線圈的輸入功率為25W

D.持續(xù)進(jìn)行快速充電時，充滿容量為4000mA?h的電池至少需要80min

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)變壓器匝數(shù)和電流的關(guān)系可知9=%

?z∏ι

可得送電線圈的電流II=^12=∣×5A=IA

根據(jù)匝數(shù)和電壓的關(guān)系可知匕=女；生源=世絲；則R=7.50

n?∏2n?∏2

送電線圈兩端的電壓Ul=Uo-IIR=212.5V；選項A錯誤，B正確；

C.快速充電時，送電線圈的輸入功率為PI=IlUl=212.5W；選項C錯誤；

D.持續(xù)進(jìn)行快速充電時，充滿容量為4000mA?h的電池至少需要t=筆曲=0.8h=48min;選項D

5A

錯誤。

12.（多選）如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、內(nèi)阻不計的矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，

從圖示位置開始計時，繞水平軸00'以角速度3勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈通過滑環(huán)連接理想變壓器。理想變壓器

原線圈上的滑動觸頭P上下移動可改變副線圈的輸出電壓,副線圈接有可變電阻R,電表均為理想交流電表。

下列判斷正確的是（）

A.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=WBSωcos（ωt）

B.當(dāng)P位置不變，R阻值不變，增大矩形線圈轉(zhuǎn)動角速度3時，電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)都變大

C.當(dāng)P位置不變，線圈轉(zhuǎn)動角速度3不變，R阻值增大時，電壓表示數(shù)增大

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動角速度3不變，R阻值不變，P位置向下移動時，電流表示數(shù)變大

【答案】AB

【詳解】A.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為Em=NBS3；從圖示位置開始計時，線圈的磁通量為

零，線圈的磁通量變化量最大，感應(yīng)電動勢最大，則感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=EmC0S(3t)=

NBSωcos(ωt);故A正確；

B.當(dāng)P位置不變，R阻值不變，增大矩形線圈轉(zhuǎn)動角速度3時，線圈產(chǎn)生的電動勢增大，則電壓表示

數(shù)Ul變大，根據(jù)原副線圈電壓表等于匝數(shù)比卷=/；可知副線圈的輸出電壓”變大，根據(jù)歐姆定律可知通

過R電流12變大，根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系？=四；可知電流表示數(shù)k變大，故B正確；

【2nI

C.當(dāng)P位置不變，線圈轉(zhuǎn)動角速度3不變，R阻值增大時，線圈產(chǎn)生的電動勢不變，則電壓表示數(shù)不

變，故C錯誤；

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動角速度3不變，R阻值不變，P位置向下移動時，線圈產(chǎn)生的電動勢不變，原線圈輸入

電壓UI不變，根據(jù)原副線圈電壓表等于匝數(shù)比整=也；由于原線圈匝數(shù)n1變大，可知副線圈的輸出電壓“變

小，根據(jù)歐姆定律可知通過R電流12變小，根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系F=也；可知電流表示數(shù)h變小，故

*2nI

D錯誤。

13.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個燈泡完全相同，定值電

阻R=150。,當(dāng)4、B端輸入如圖乙所示的交變電壓時,5個燈泡亮度相同，則每個燈泡的平均功率為()

甲

A.9WB.12WC.18WD.25W

【答案】C

【詳解】設(shè)每個燈泡兩端的電壓為U,由題知?:叫=3:1,由圖乙知輸入A、B端的交變電壓有效值

為

120√2

UABV=120V

?

可得電阻R兩端的電壓為號=Y由圖甲可知UR+U=UAB

聯(lián)立解得電阻R兩端的電壓為UR=90V

設(shè)通過每個燈泡的電流為I,則通過副線圈的電流為31,原線圈的輸入電流為1,可知通過電阻R的電

流與通過每個燈泡的電流相同，可知通過燈泡的電流為I=M=0.6A

每個燈泡的功率為P=UI=18W

14.（多選）杭麗鐵路被列入浙江省重大建設(shè)項目“十四五”規(guī)劃，杭麗高鐵建成后，麗水前往杭州的時

間將縮短至1小時內(nèi)。新建成的高鐵將應(yīng)用許多新技術(shù)，圖示為高鐵的牽引供電流程圖，利用可視為理想

變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為〃/:?。┑臓恳冸娝?，將高壓220kV或IlOkV降至275kV,再通過接觸網(wǎng)上

的電線與車頂上的受電弓使機(jī)車獲得25kV工作電壓，則下列說法正確的是（）

牽

引

供

電

系

統(tǒng)

A.若電網(wǎng)的電壓為IlOkV,則〃/:/22=4:1

B.若高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增大，機(jī)車工作電壓將會高于25kV

C.高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增大，牽引變電所至機(jī)車間的熱損耗功率也會隨之增大

D.如果高鐵機(jī)車的電動機(jī)輸出機(jī)械功率為9000kW,電機(jī)效率為90%,則牽引變電所到機(jī)車間的等效

電阻為62.5Ω

【答案】AC

【詳解】A.理想變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比，若電網(wǎng)的電壓為IlokV,則變電所的變壓

器原、副線圈匝數(shù)比為空=Hi=段=二故A正確；

U2∏227.51

BC.機(jī)車工作電壓由輸入電壓和線圈匝數(shù)決定，不由高鐵機(jī)車運(yùn)行功率決定，若高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增

大，根據(jù)P=UI:可知電流將會增大，牽引變電所至機(jī)車間的熱損耗功率AP=I2R；也會隨之增大，故B

錯誤，C正確；

D.根據(jù)功率關(guān)系可得P=90%UI;其中U=25kV=25000V;則電流為I=肅J=而樵標(biāo)=40OA

則牽引變電所至機(jī)車間的等效電阻為R=早=275。鬻。。。=6250；故D錯誤。

400

15.我國是全球唯一掌握超特高壓直流輸電技術(shù)的國家。下圖是特高壓直流輸電系統(tǒng)的模擬圖（只顯

示變壓與傳輸部分），則以下說法正確的是（）

用

電

?4

器

升壓變壓器r降壓變壓器

A.題中描述的“特高壓直流輸電”，說明變壓器可以直接對直流電進(jìn)行變壓作用

B.變壓器在升壓過程中頻率隨著電壓的增大而升高

C.在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高十倍，線路損耗功率將降低為原來的一百分之一

D.在上圖中，用戶接入電路的用電器越多，流過久的電流越大，由匝數(shù)比等于電流的反比可知，流過

電阻r的電流變小

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)變壓器工作原理可知，變壓器不可以直接對直流電進(jìn)行變壓作用，故A錯誤；

B.變壓器在升壓過程中頻率保持不變，故B錯誤；

C.根據(jù)P送=UI,P損=Fr；聯(lián)立可得P損=（5）2「

在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高十倍，線路損耗功率將降低為原來的一百分之一，故C正確；

D.在上圖中，用戶接入電路的用電器越多，流過山的電流越大，根據(jù)￡=1；可知隨著Lt增大，流過

電阻r的電流I2變大，故D錯誤。

16.（多選）在遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)上，中國IlOokV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送

容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程。輸電線路流程可簡化為：

如虛線框所示，若直流輸電線電阻為10Q,直流電輸送功率為5.5X109w,不計變壓器、整流與逆變等

造成的能量損失，則（）

A.直流電輸電線路上的電流為5X103A

B.直流電輸電線路上損失的電壓為IOOkV

C.降壓變壓器的輸出功率是4.5XIO9W

D.若將IIOOkV直流輸電降為55OkV直流輸電，受端獲得功率將比原來減少7.5x1()8W

【答案】AD

【詳解】A.直流電輸送功率P=UL得輸送電流I=I=算尊A=5000A:A正確：

U?L.?1.XAv

B.損失的電壓AU=IR=5xl()3χiov=5OkV;B錯誤；

C.輸電導(dǎo)線上損失的功率AP=I2R=(5×IO3)2XIOW=2.5XIO8W;降壓變壓器的輸出功率P∣∣,,=

P-ΔP=5.25×IO9W;C錯誤；

D.用IIookV輸電時輸電導(dǎo)線上損失的功率AP=2.5XlO'w；保持輸送功率不變，只用55()kV輸電，

輸電導(dǎo)線上損失的功率AP'=得yR=然)；)2XIoW=1×IO9W;則用戶得到的功率比IloOkV輸電時

減少2^'-2^=7.5*1080；D正確。

17.(多選)咸寧九宮山的風(fēng)電通過如圖所示的線路輸送到某工廠。兩變壓器均為理想變壓器，升壓變

壓器的匝數(shù)比2:電=1:5,輸電線的總電阻R=3Q。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為62.5kW,升壓變壓器的輸

入電壓Uι=250V,降壓變壓器的輸出電壓U4=220V.下列說法正確的是()

升壓變壓器降壓變壓器

A.降壓變壓器輸出的電流為50AB.降壓變壓器匝數(shù)比叼:凡4=5:1

C.輸電線路上損失的電功率750WD.降壓變壓器的輸入電壓%=LlkV

【答案】BD

【詳解】D.理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，則5=UUl=5X250=1250V；

原、副線圈的電流之比等于線圈匝數(shù)的反比，則l2=*=*Wx≡F=50A;則降壓變壓器的輸

入電壓為％=U2-I2R=1250-50×3=1100V；故D正確;

B.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為四=》=巖=：；故B正確；

n4U42201

A.降壓變壓器的輸出電流為b=312=5x50=250A;故A錯誤；

n4

C.輸電線路上損失的電功率為P=%R=502χ3=7500W;故C錯誤。

18.（多選）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓

輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用55OkV的超高壓向3處輸電，輸電線上損耗的電功率為到達(dá)B處時電壓

下降了在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用

IlOokV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)锳P,到達(dá)B處時電壓下降了AtA不考慮其他因素

的影響，則（）

A.ΔP,=∣ΔPB.ΔP,=∣ΔP

C.