交變電流-突破典型題型之電磁學選擇題（2024屆高考物理二輪復習）

專題11.交變電流-突破典型題型之電磁學選擇題（2024屆高考物理二輪復習）

專練目標專練內(nèi)容

目標1交變電流的產(chǎn)生（Tl、T2、T15、T16）

目標2描述交變電流的物理量（T3、T4、T17、T18）

目標3電容、電感對交變電流的影響（T5、T6、T19、T20）

目標4變壓器的原理（T7、T8、T21、T22）

目標5變壓器的應(yīng)用（T9、T10>T23、T24）

目標6高壓輸電的原理與優(yōu)點（Til、T12、T25、T26）

目標7用戶端功率改變判斷輸電線路中物理量變化（T13、T14、T25、

T27、T28）

一、單選題

1.如圖，矩形線框A8CO的匝數(shù)為N,面積為S,線框所處勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

員線框從圖示位置開始繞軸。。以恒定的角速度邯逆時針方向轉(zhuǎn)動，線框通過兩個電刷

與外電路連接。外電路中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1,定值電阻R/=R,R2=

2R,忽略其余電阻。則（）

A.圖示位置，線框的磁通量大小為NBS

B.圖示位置，線框的感應(yīng)電動勢大小為N8S①

C.流過R/、R2的電流之比為2生1

D.線框的輸出功率為

【答案】c

【解析】A.圖示位置，線框的磁通量大小為6S,選項A錯誤；

B.圖示位置，線框的磁通量最大，則磁通量的變化率為零，則此時的感應(yīng)電動勢大小為

零，選項B錯誤；

C.根據(jù)

0

則流過Q、&的電流之比為

選項C正確；

D.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值

I岡I

有效值

則電阻R/的電流

0

則型的電流為

回

線框的輸出功率等于兩電阻消耗的功率之和為

0

選項D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，Hcd為一個單匝閉合矩形金屬線框，己知帥的長度「岡兒的長度

|岡|，線框電阻后I，圖中虛線回為勻強磁場的右邊界（磁場左邊界足夠

遠），回與線框的"邊平行，且將喃i等分，磁場的磁感應(yīng)強度大小I臼1、方向垂

直線框平面向里?；豂時線框由圖示位置開始繞由邊以角速度后I勻速轉(zhuǎn)動,

下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像可能正確的是（圖像中只畫了一個周期，圖線

均為正弦曲線，實線表示實際電沆，虛線表示沒有電流）（)

B.

D.

【答案】A

【解析】當線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90。時，線框中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)目流最大，且最大感

應(yīng)電動勢

岡―

最大感應(yīng)電流

0

線框轉(zhuǎn)動周期

在線框從圖示位置轉(zhuǎn)動的一個周期中，在最初轉(zhuǎn)過的國和最后轉(zhuǎn)過的國，所對應(yīng)時間為

最初的傍口最后的悖寸間內(nèi)，由于線框在磁場方向的投影面積不變，即穿過線框的磁通量

保持不變，因此在這兩段時間內(nèi)線框中沒有感應(yīng)電流，而在一個周期內(nèi)中間的同時間內(nèi)，

感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化。

故選Ao

3.如圖（a）所示的智能機器人廣泛應(yīng)用于酒店、醫(yī)院等場所.機器人內(nèi)電池的容量為

1舊I，負載回I時正常工作電流約為后，電池容量低于20%時不能正常工作，此

時需要用充電器對其進行充電，充電器的輸入電壓如圖（b）所示.下列說法正確的是

（）

A.充電器的輸入電流頻率為耳Z]

B.充電器的輸入電壓瞬時表達式為|區(qū)一

C.機器人充滿電后電池的電量為回

D.機器人充滿電后，負載百I時大約可以持續(xù)正常工作甲

【答案】D

【解析】A.由圖可知交變電壓的周期為國I艮據(jù)同,可知電流頻率為回"I，故A

錯誤；

B.由圖可知周期為0.02s,則角頻率為

充電器的輸入電壓的瞬時值表達式為國|，故B錯誤;

CD.機器人充滿電后電池的電量

正常工作可用電量為后~|，由回二|，可知負載百1時大約可以持續(xù)工作4h,故C錯

誤，D正確。

故選Do

4.一交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，周期為丁，其電壓的有效值（）

A.反IB.I回IU回

【答案】C

【解析】交流電的有效值是根據(jù)等效思想確定的，若同?阻值為項勺電阻接在恒壓穩(wěn)流的

直流電路中在交流電的一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量與接在交流電路中在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量

相同，則認為該直流電的電壓再交流電電壓的有效值，該直流電路中通過電阻中電流

成y交流電電流的有效值，則根據(jù)等效思想有

故選c。

5.家用電器使用的都是正弦式交變電流，電壓隨時間變化的圖像如圖所示，若該交變電流

給100C的電阻供電，則下列說法正確的是（）

A.交變電流的頻率為0.02Hz

B.交變電流的電流有效值為3.11A

C.用電壓表測量該交流電壓時，讀數(shù)為311V

D,將它加在電容器上時，電容器的耐壓值應(yīng)大于311V

【答案】D

【解析】A.由圖像可知周期為

?國?

頻率

0

故A錯誤：

B.根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知，電壓的有效值為

回

根據(jù)歐姆定律

故B錯誤；

C.電壓表的讀數(shù)為電壓的有效值，所以電壓表的示數(shù)為220V,故C錯誤；

D.電容器的耐壓值應(yīng)比交流電的最大值大，所以電容器的耐壓值應(yīng)大于311V,故D正

確。

故選Do

6.某種除顫器的簡化電路，由低壓直流電源經(jīng)過電壓變換器變成高壓電，然后整流成幾千

伏的直流高壓電，對電容器充電，如圖甲所示。除顫時，經(jīng)過電感等元件將脈沖電流（如

圖乙所示）作用于心臟，實施電擊治療，使心臟恢復竇性心律。某次除顫過程中將電容為

百I的電容器充電至［巨二I，電容器在時間型放電至兩極板間的電壓為0。其他條件不

變時，下列說法正確的是（)

A.線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的峰值越小

B.線圈的自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的放電時間越長

C.電容器的電容C越小，電容器的放電時間越長

D.在該次除顫過程中，流經(jīng)人體的電荷量約為耳|

【答案】A

【解析】A.線圈的自感系數(shù)L越大，阻礙電流的感抗|岡|越大,則放電電流越小,

放電脈沖電流的峰值也越小，故A正確;

BC.振蕩電路的振蕩的振蕩周期為

電容器在時間由放電至兩極板間的電壓為0,即

則線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的放電時間越長；電容器的電容C越大，放電脈

沖電流的放電時間越長，故BC錯誤；

D.電容為宜的電容器充電至耳口，則電容器儲存的電量為

I岡I

故在該次除顫過程中，流經(jīng)人體的電荷量約為后□，故D錯誤；

故選Ao

7.如圖所示的交流電路中，電源電壓U的有效值為220V,變壓器為理想變壓器，定值電

阻|國|，|岡理想交流電流表A的示數(shù)為2A，則理想變壓翳原、副線圈的匝數(shù)

比叵］為（)

A.I岡IB.|臼|C.IgID.I臼I

【答案】D

【解析】由題意可得理想變壓器原線圈兩端的電壓

回

而根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比可得

0

根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電流的反比可得

在副線圈所在回路中有

S

聯(lián)立以上各式解得

故選Do

8.如圖所示，L】、1_2、L3是阻值確定且規(guī)格完全相同的三只燈泡，電阻隨溫度變化可忽略

不計。正常發(fā)光時工作電流為已知理想變壓器的原線圈與副線圈近數(shù)比為2：1。下列

判斷中正確的是（）

A.若Li正常發(fā)光，1_2、L3工作電流都可能大于/o

B.若L2正常發(fā)光，Li、匕工作電流都可能小于

C.若L3正常發(fā)光，Li、L2工作電流都可能小于

D.L】、Lz不可能同時正常發(fā)光

【答案】D

【解析】設(shè)燈泡正常工作電壓為Uo：

A.若Li正常發(fā)光，由于

則L3工作電流都不可能大于Io,故A錯誤；

BD.理想變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比為2：1,若L2正常發(fā)光，有

O

BI-[M3

則

I回I

燈泡L3兩端電壓為2U。，燈泡L3中電流大于/o,燈泡Li中電流大于/。，故B錯誤，D正

確；

C.若匕正常發(fā)光，則燈泡L3中電流等于/o,燈泡Li中電流大于b故C錯誤。

故選Do

9.如圖所示電路中，理想自耦變壓器接在輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源上，曲變

壓器上的滑動觸頭，曲滑動變阻器R的滑片，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法

正確的是（）

A.若僅將宓M位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，則電壓表蜃數(shù)增大

B.若僅將國位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，則電壓表幣數(shù)增大

C.若僅將曲U左滑動，定值電阻回肖耗的電功率減小

D.若僅將臣左滑動，則電流表示數(shù)減小

【答案】B

【解析1AB.若僅將位置逆時針轉(zhuǎn)到N位置，副線圈匝數(shù)即大；原線圈電壓回

不變，則電壓表感數(shù)不變，根據(jù)

可知副線圈電壓回憎大，則副線圈電流增大，回對端電壓增大，電壓表回S數(shù)增大，故

A錯誤，B正確；

CD.若僅將昌左滑動，根據(jù)

可知副線圈電壓臥變，由于滑動變阻器接入電阻阻值變小，則副線圈電流畫大，電流

表示數(shù)增大，根據(jù)

可知定值電阻應(yīng)肖耗的電功率增大，故CD錯誤。

故選B。

10.電壓互感器是一種測量電路中電壓的變壓器，工作原理如圖所示。電壓互感器的原線

圈匝數(shù)較多，并聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較少，兩端接在電壓表上。則（）

A.電壓互感器是一種升壓變玉器

B.電壓互感器能測量穩(wěn)恒直流電路的電壓

C.電壓互感器原、副線圈電流的頻率相同

D.電壓互感器副線圈的電流小于原線圈的電流

【答案】c

【解析】A.電壓互感器原線圈匝數(shù)較多，是一種降壓變壓器，選項A錯誤：

B.電壓互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，不能測量穩(wěn)恒直流電壓，選項B錯

誤;

C.電壓互感器不能改變電流的頻率，只能改變電壓，其原、副線圈電流的頻率相同，選項

C正確；

D.因為電壓互感器原線圈時數(shù)較多，所以副線圈的電流大于原線圈的電流，選項D錯

誤。

故選C。

11.如圖所示是遠距離輸電的示意圖，遠距離輸電要采用高壓輸電，輸電電壓330kV、

550kV乃至750kV的線路，稱為超高壓輸電線路，輸電交流電壓為lOOOkV（直流電壓為

|gI）及以上的線路，稱為特高壓輸電線路.我國已實現(xiàn)大功率的遠距離輸電，構(gòu)建

了大規(guī)模“西電東送〃“北電南送〃的能源配置格局，2018年，我國開始建造世界上容量最大

的特高壓多端直流輸電工程.下列說法正確的是（）

A.遠距離輸電的輸送電壓指升壓變壓器原線圈端電壓

B.遠距離輸電的輸送電壓可以無限制地提高

C.遠距離輸電的輸送電流指一次高壓變電站副線圈的電流

D.特高壓遠距離輸電可以采用交、直流結(jié)合的方式輸電

【答案】D

【解析】A.遠距離輸電的輸送電壓指升壓變壓器副線圈端電壓，故A錯誤；

B.不能無限制提高電壓，電壓越高對輸電線路絕緣的要求越高，線路修建費用越高，故B

錯誤；

C.遠距離輸電的輸送電流指二次高壓變電站副線圈的電流，故C錯誤；

D.為了增加輸電效率，特高壓遠距離輸電可以采用交、直流結(jié)合的方式輸，故D正確.

故選故

12.風力發(fā)電將為2023年杭州亞運會供應(yīng)綠色電能，其模型如圖所示。風輪機葉片轉(zhuǎn)速機

轉(zhuǎn)/秒，并形成半徑為「的圓面，通過回轉(zhuǎn)速比的升速齒輪箱帶動面積為5、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，輸出電壓為已知空氣

密度為口風速為也勻強磁場的磁感應(yīng)強度為8,忽略線圈電阻，則（）

A.單位時間內(nèi)沖擊風輪機葉片氣流的動能為兇

B.經(jīng)升壓變壓器后，輸出交變電流的頻率高于有

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為|回]

D.高壓輸電有利于減少能量損失，因此電網(wǎng)的輸電電壓越高越好

【答案】C

【解析】A.單位時間內(nèi)沖擊風輪機葉片氣流的體積

氣體質(zhì)量

I岡

動能

0

故A錯誤；

B.發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)速為機〃，則

Ls—1

頻率

0

經(jīng)升壓變壓器后，輸出交變電流的頻率仍為旨I，故B錯誤;

C.變壓器原線圈兩端電壓最大值

岡___________

有效值

H..........

則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為|回],故c正確；

D.考慮到高壓輸電的安全性和可靠性，電網(wǎng)的輸電電壓并非越高越好，故D錯誤。

故選C。

13.如圖為遠距離輸電的電路原理圖，變壓器為理想變壓器并標示了電壓和電流，其中輸

電線總電阻為口回1亙定，則（）

A.|兇|

B.輸電效率為H

C.用戶的用電器數(shù)量增多時，回將減小

D.用戶得到的電功率可能等于電廠輸出的電功率

【答案】C

【解析】A.根據(jù)歐姆定律可知

A錯誤；

B.輸電效率

H-

B錯誤；

C.用戶的用電器的數(shù)量增多時，。增大，/2也增大，由

U3=U2-hR

回的咸小，又

回性減小。c正確；

D.用戶得到的電功率等于電廠輸出的電功率減去輸電線損失的電功率，D錯誤。

故選C。

14.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，僅次于三咦水電站。白鶴灘水

電站遠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，野示輸電線電阻，則當用戶功率增大時（）

A.國示數(shù)增大，回示數(shù)減小

B.畫數(shù)不變、時P數(shù)減小

C.輸電線上的功率損失減小

D.回國示數(shù)的乘積等于回國示數(shù)的乘積

【答案】B

【解析】A.由于發(fā)電機輸出電壓回怛定，在升壓變壓器位置，根據(jù)

可知，升壓變壓器副線圈兩端電壓不變，即感數(shù)目不變，用戶功率增大，即并聯(lián)用戶數(shù)

量增多，令用戶的等效電阻為則等效電阻及減小，將降壓變壓器與用戶看為一個整

體，令整體的等效電阻為回降壓變壓器原副線圈兩端電壓分別為回回電流表回

回示數(shù)分別為［也屬則有

H

用戶的等效電阻為&減小，則回減小，回示數(shù)

回

可知，回小數(shù)由大，降壓變壓器位置，根據(jù)

因

可知，國示數(shù)曲,增大，A錯誤；

B.由于

JH］_______

根據(jù)上述可知，回人數(shù)目I不變，回小數(shù)回，大，降壓變壓器原線圈兩端電壓［回或小，根

據(jù)

區(qū)

可知，降壓變壓器副線圈兩端電壓［目咸小，即回J；微不變、同A數(shù)減小，B正確：

C.輸電線上損耗的功率

I岡I

根據(jù)上述，回示數(shù)勝號大，則輸電線上的功率損失增大，C錯誤；

D.由于輸電線上存在功率損耗，則回回示數(shù)的乘積等于回國示數(shù)的乘積與輸電線

上損耗的功率之和，D錯誤。

故選B。

二、多選題

15.一交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢圖像如圖所示，該交流電通過一自耦變壓器對一電阻

供電，不計發(fā)電機內(nèi)阻。下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機線圈中電流方向每秒鐘改變10次

B.電壓表的示數(shù)為國］

C.自耦變壓器滑片即上滑動時，電阻朝端電壓減小

D.|日I時發(fā)電機線圈平面與磁場方向垂直

【答案】AC

【解析】A.由圖可知該交流電的周期為0.2s,正弦交流電每個周期電流的方向改變兩次，

故每秒鐘電流方向改變10次，故A正確；

B.電壓表測量的是電壓的有效值，故電壓表示數(shù)為

0

故B錯誤；

C.電阻兩端的電壓滿足

故自耦變壓器滑片物上滑動時，原線圈匝數(shù)由大，故電阻物端電壓減小，故C正

確；

D.由圖可知后Z□時，發(fā)電機的瞬間電壓達到最大值，此時發(fā)電機線圈平面與磁場方向

平行，故D錯誤。

故選ACo

16.有“海上充電寶”之稱的南鯨號是一個利用海浪發(fā)電的大型海上電站，其發(fā)電原理是海

浪帶動浪板上下擺動，從而驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其中浪板和轉(zhuǎn)子的鏈接裝置使轉(zhuǎn)子只能

單方向轉(zhuǎn)動。若轉(zhuǎn)子帶動線圈如下圖逆時針轉(zhuǎn)動，并向外輸出電流，則下列說法正確的是

A.線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時穿過線圈的磁通量最大

B.線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時聃電勢低于世電勢

C.線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時其靠近哥的導線框受到的安培力方向向上

D.該發(fā)電機單位時間內(nèi)能輸出的最大電能與浪板面積的大小有關(guān)

【答案】CD

【解析】A.線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時穿過線圈的磁通量最小，故A錯誤；

B.根據(jù)右手定則可知此時線圈內(nèi)部電流從b到小則線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時聃電勢

高于四電勢，故B錯誤；

C.線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時其靠近N極的導線框的電流流向。端，則根據(jù)左手定則可

知，線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時其靠近［由發(fā)的導線框受到的安培力方向向上，故C正確；

D.浪板面積越大，則帶動線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，則發(fā)電機單位時間內(nèi)能輸出的最大電

能越大，故D正確。

故選CDo

17.如圖甲所示為某品牌漏電保護器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖乙所示，虛線框內(nèi)為漏電檢

測裝置，可視為理想變壓器，其中原線圈由入戶的火線、零線在鐵芯上雙線并行繞制而

成，副線圈與控制器相連。當電路發(fā)生漏電時，零線中的電流小于火線，從而使副線圈中

產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過控制器使線路上的脫扣開關(guān)斷開，起到自動保護的作用。若入戶端接

入|因|的交變電流,則（）

A.入戶端接入的交變電流方向每秒變化100次

B.當用電器發(fā)生短路時，該漏電保護器會切斷電路

C.沒有發(fā)生漏電時，通過副技圈的磁通量始終為0

D.沒有發(fā)生漏電時，通過副線圈的磁通量隨原線圈中電流的增加而增加

【答案】AC

【解析】A.根據(jù)公式可知

0

對于正弦交流電來說，一個周期電流方向變兩次，所以入戶端接入的交變電流方向每秒變

化100次，A正確；

CD.當無漏電時，火線和零線中的電流等大反向，在副線圈中的磁通量始終為零，副線圈

中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤，C正確；

B.當用電端發(fā)牛短路時,火線和零線中的電流等大反向,該漏電保護器不會切斷電路,B

錯誤。

故選ACo

18.在勻強磁場中，一個1000匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)

動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為國，則（)

A.恒|時,線圈中的電流改變方向

B.|臼時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大

C.線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值為國□

D.一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為百"

【答案】CD

【解析】A.在?3時，磁通量為零，變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，電流方向沒有改

變，選項A錯誤；

B.根據(jù)圖像可知，在回~~1時穿過線圈平面的磁通量最大,變化率為零（切線斜率為

零），感應(yīng)電動勢為零，選項B錯誤；

CD.感應(yīng)電動勢的最大值為

0

有效值

0

根據(jù)焦耳定律可得一個周期產(chǎn)生的熱為

0

選項CD正確.

故選CD。

19.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1,電流表和電壓表均為理

想電表，R是光敏電阻（其阻值隨光強增大而減?。?、。是耐壓值和電容都足夠大的電容

器、D是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān)。當原線圈接入手搖發(fā)電機（內(nèi)阻忽略不計）產(chǎn)生的如

圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是（）

A.開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為|因|

B.開關(guān)K連通1時，若光照常強，電流表的示數(shù)變大

C.開關(guān)K連通2時，燈泡不亮

D.手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線框的磁通量變化率為零

【答案】BD

【解析】A.由乙圖知原線圈兩端電壓的有效值

回一

根據(jù)變壓器原理可得，副線圈兩端電壓

0

所以開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為55V,故A錯誤;

B.開關(guān)K連通1時，若光照增強，則光敏電阻R的阻值減小，副線圈兩端電壓不變，副

線圈電路中電流增大，根據(jù)變壓器原理可得，原線圈電路電流也變大，故電流表的示數(shù)變

大，故B正確；

C.由于電容器能夠“通交流”，所以開關(guān)K連通2時燈泡可以發(fā)光，故C錯誤；

D.手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故D

正確；

故選BD。

20.2023年2月16日國家電網(wǎng)有限公司金上一湖北±800千伏特高壓直流輸電工程、通山

抽水蓄能電站開工建設(shè)。如圖是特高壓輸電過程的示意圖，發(fā)電站輸出電壓穩(wěn)定，經(jīng)升壓

后被整流成800kV的直流電，經(jīng)輸電線后，被逆變成交流電，再被降壓后供用戶使用，假

設(shè)電壓在整流和逆變前后有效值不變。則下列說法正確的是（）

A.將發(fā)電站輸出的電壓整流后仍能利用升壓變壓器升壓

B.采用高壓直流輸電時，可減小輸電線路上電感的影響

C.用戶越多，輸電線上損耗的功率越大

D.保持輸電功率不變，若電壓經(jīng)升壓和整流后為400kV,輸電線上損耗的功率加倍

【答案】BC

【解析】A.將發(fā)電站輸出的電壓直接整流，則輸入升壓變壓器原線圈的為直流電，升壓

變壓器的副線圈將不會輸出電壓，故A錯誤；

B.長距離輸電時，線路上的電容、電感對交變電流的影響不能忽略，有時它們引起的電能

損失甚至大于導線電阻引起的電能損失，為了減少感抗和容抗，在輸電環(huán)節(jié)可以使用直流

電，故B正確；

C.用戶增多，降壓變壓器副線圈中的電流增大，降壓變壓器原線圈中的電流增大，輸電線

上的電流增大，則由公式I口J?知,輸電線上損耗的功率增大，故c正確；

D.保持輸電功率不變，由公式叵T可知，若電壓經(jīng)升壓和整流后為400kV,輸電線中的

電流變?yōu)樵瓉淼?倍，由|國向知輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍,故D錯誤。

故選BCo

21.如圖所示為一交流發(fā)電機模型，發(fā)電機線圈面積回，匝數(shù)為N=100匝，內(nèi)阻

不計，繞垂直磁場的軸0。'勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為〃=100r/s,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為

H'o理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為|國在用戶部分電路中電表均為理

想電表，定值電阻R/=5Q、/?2=100,則（）

A.電壓表的示數(shù)為80V

B.電流表的示數(shù)為16A

C.發(fā)電機的輸出功率為1920W

D.從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達式為反

【答案】AC

【解析】A.發(fā)電機線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為

la?

又因為

聯(lián)立解得

則原線圈兩端電壓為

0

根據(jù)原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系

解得，電壓表的示數(shù)為

IwI

故A正確；

B.電流表的示數(shù)為

0

故B錯誤；

C.電阻R/的功率為

0

電阻及的功率為

0

所以發(fā)電機的輸出功率為

故C正確；

D.圖示位置線圈平面與磁場方向平行，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，則瞬時值的表達式為

故D錯誤。

故選ACo

22.如圖所示，交流電源輸出電壓最大值為反二|的正弦交流電，通過變壓器的副線圈

畫5只標有“12V1.2A〃的并聯(lián)燈泡供電，變壓器原線圈宓串接燈泡L的額定電壓為

40V,原線圈他勺匝數(shù)為900匝。若電路接通后，燈泡都恰好正常發(fā)光，則下列說法正確

的是（）

A.交流電源電壓的有效值為200V

B.變壓器副線圈收勺匝數(shù)為180

C.原線圈電路中燈泡L的額定電流為36A

D.交流電源的輸出功率為120W

【答案】BD

【解析】A.由題意可得交流電源電壓的有效值為

回一

選項A錯誤;

B.由題意可得原線圈的兩端電壓為

a

副線圈的兩端電壓為

由變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系公式|回J,結(jié)合|因M,可得

H

選項B正確;

C.由題意可得副線圈的電流為

a

由變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系公式a，可得原線圈電路中燈泡L的額定電

流為

0

選項C錯誤;

D.由電功率公式可得交流電源的輸出功率為

選項D正確。

故選BDo

23.如圖所示，T］、T2是監(jiān)測交流高壓輸電參數(shù)的互感器，其中a、b是交流電壓表或交流

電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV,Ti的原、副線圈匝數(shù)比為1:220,交流電壓表

的示數(shù)為100V,交流電流表的示數(shù)為lAo則（)

A.a是交流電壓表B.T2的原、副線圈匝數(shù)比為2200:1

C.高壓線路輸送的電流為220AD.高壓線路輸送的電功率為220kW

【答案】BC

【解析】AC.%串聯(lián)在輸電線路上，且原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)，可知1起到減小電流

的作用，即T】是電流互感器，a是交流電流表，且根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知高壓線路

輸送的電流為

H-

故A錯誤，C正確；

B.易知b是交流電壓表，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知T2的原、副線圈匝數(shù)比為

故B正確；

D.高壓線路輸送的電功率為

故D錯誤。

故選BCo

24.原副線圈共用一繞組的變壓耦為自耦變壓器。如圖所示，圖中變壓器為理想自耦變壓

器，A為理想交流電流表，電阻箱的電阻調(diào)為目|。當原線圈滑動頭P調(diào)至線圈的

中點位置，Eg眄輸入按正弦|岡一|變化的交變電壓,下列說法中正確的是

)

A.流經(jīng)電流表的電流每秒鐘方向改變100次

B.電流表的示數(shù)為0.22A

C.若保持電阻箱的電阻不變，只將滑片尸向上移，電流表示數(shù)變大

D.若將尸向上移到最高處，電阻箱調(diào)為250［表電流表示數(shù)為0.88A

【答案】AD

【解析】A.由

B-------

得

0

0

每秒鐘有50個周期，一個周期內(nèi)電流方向改變2次，電流每秒鐘方向改變100次，故A

正確；

B.P原來處于線圈中點時，原副線圈匝數(shù)比

0

則

舊?

H-

根據(jù)

得

舊I

故B錯誤；

C.保持電阻不變，若只將滑片P向上移，原匝數(shù)變大，面變，回變小，電流表變小,

國小，電流表示數(shù)變小，故c錯誤：

D.若將P向上移到最高處，電阻箱調(diào)為25限匝數(shù)比

0

則

I岡I

可得

國

故D正確。

故選AD。

25.如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機輸出功率為

20kWo在輸電線路上接入一個電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為L10,電流表的示

數(shù)為1A,輸電線的總電阻為10C,則下列說法正確的是（）

A.采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流

B.將P下移，用戶獲得的電壓將增大

C.用戶獲得的功率為19kW

D.升壓變壓器的輸出電壓S=2000V

【答案】ACD

【解析】A.當輸電功率不變時，增加升壓變壓器的輸入電壓，電流會減小。對于理想變

壓器，有

可知，輸電線的電流會減小。所以采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，所以A正確;

B.將P下移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)變多，即諄大，對于理想變壓器，有

區(qū)

化簡得

0

所以降壓變壓器的輸出電壓將減小，即用戶獲得的電壓將減小，所以B錯誤;

CD.由電流互感器可得，輸電線的電流為

由題意可知，升壓變壓器的輸出功率為20kW,則可得升壓變壓器的輸出電壓為

0

由題意及以上選項分析可得，輸電線損耗的功率為

則川戶獲得的功率為

所以CD正確;

故選ACDo

26.如圖為學校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為

4:1,V］、4為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，V2、Az為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表

和電流表，"及為教室的負載電阻，V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和

教室間有相當長的一段距離，則當開關(guān)S閉合時（）

A.電流表A】、Az和A3的示數(shù)都變大

B.只有電流表4的示數(shù)變大

C.電壓表V3的示數(shù)變小

D.電壓表Vi和V2的示數(shù)比妗終為4:1

【答案】CD

【解析】當開關(guān)閉合后，副線圈的總電阻變小，由于升壓變壓器的輸入電壓不變，則輸出

電壓不變，即W和V2不變，示數(shù)比始終為4:1,可知副線圈中的電流增大，即A2增大，則

副線圈輸電線上損失的電壓增大，可知用戶端得到的電壓減小，即3減小，所以通過私

的電流減小，即A3減小，副線圈中電流決定原級圈中的電流，則原線圈中的電流力增大,

所以