交变电流、变压器、远距离输电的综合理解与应用（原卷版）-2025年高考物理一轮复习（新高考）

交变电流、变压器、远距离输电的综合理解与应用

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考点预览

考点考向题型分布

交变电流、变压器、考向1:交变电流的变化规律10单选+10多选

远距离输电的综合

考向2：交变电流"四值"的理解应用

理解与应用

考向3：理想变压器的原理和基本关系的

应用

考向4：理想变压器的动态分析

考向5:远距离输电

考点突破

考点。1；交变电流、变压器、远距离输电的综合理解与应用

（10单选+10多选）

1.（2024・四川成都・三模）如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈

在水平匀强磁场中，以角速度。绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简

化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为£,"。则（）

甲乙

A.线圈转动的快慢不会影响回路中电流的大小

B.当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为/BCD

C.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小

F

D.穿过线圈的最大磁通量为3

co

2.（2024•天津蓟州•模拟预测）如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈

的磁通量①随时间f按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为7,线圈产生的电动势的最大值为

A.在。时，线圈中产生的瞬时电流最大

4

B.在时，线圈中的磁通量变化率最小

C.将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大血倍

D.线圈中电动势的瞬时值e=&cos［与，

3.（2024•江苏,模拟预测）某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A,8为理想变压器，R为输电线

的电阻，灯L1、L?规格相同。保持变压器”的输入电压不变，开关S断开时，灯Lj正常发光，则（）

A.仅将滑片P上移，A的输入功率变大

B.仅将滑片P上移，L亮度不变

C.仅闭合S,L1、L2均正常发光

D.仅闭合S,输电线路输送效率减小

4.（2024•浙江台州・二模）如图甲所示是电机的示意图。如图乙所示，将两个完全相同的电机正对放置，用

直杆连接两个电机的转轴，电机与电源相连，电机M?与毫安表相连。先闭合开关S一再闭合开关S?,

发现毫安表指针发生偏转。下列说法正确的是（）

A.电机M1相当于发电机

B.毫安表指针会在中央零刻度的左右晃动

C.闭合开关SZ瞬间，电机转动变快，其线圈发热明显

D.将电机和M2的磁极N、S都交换，毫安表的指针偏转方向不变

5.（2024•河南周口•模拟预测）一小型水力发电站给某商场用户供电，并将剩余的电能储存起来。如图，发

电机的输出电压U|=279V,输出功率场出=418.5kW,降压变压器原、副线圈的匝数之比%：4=1。。：1，

输电线总电阻仆=20。，其余线路电阻不计，商场的用户端电压L=220V,功率为户=352kW,所有变压

器均为理想变压器。下列说法正确的是（）

A.发电机的输出电流为1200A

B.输电线上损失的电压为160V

C.输送给储能站的功率约为6.14xl（）5w

D.升压变压器原、副线圈的匝数之比?:z?2=1:80

6.（2024•河北•模拟预测）在图甲所示的交流电路中，输入端。、6所接电源电压“随时间》的变化关系如图

乙所示。原线圈电路中接有""8V,4W""的小灯泡，副线圈电路中所接灯泡L的额定电压为20V,电阻恒为

15。，定值保护电阻4=30。。滑动变阻器的触头滑到适当位置时，两个灯泡恰好都正常工作。假设变压器

是理想变压器。下列说法正确的是（）

A.

C.变压器原、副线圈的匝数比4：%=8：3D.滑动变阻器接入电路的电阻为1L25Q

7.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设

〃队加方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是

XX

XXX

XXX

X

8.（2024•湖南•模拟预测）如图，边长为£的双匝正方形线框连接用电器，在竖直方向的磁场中绕水平轴线

以角速度口旋转，％=0时线框水平，磁感应强度随时间变化的表达式为8（。=%sin函，则线圈产生的感应

NB°I}①

cD.6班局

・2

9.（2024•辽宁・模拟预测）如图甲、乙所示的交流电分别加在两定值电阻处、必两端，已知必=2七，若两

图中的横纵坐标均为己知量，图甲为正弦线。则下列说法正确的是（

A.前半个周期两交流电压的有效值之比为1：2

B.两交流电的交流电压分别为岩、学

C.0〜工时间内两定值电阻上产生的热量之比为1：8

2

D.0~7时间内两定值电阻上产生的热量之比为1：10

10.（2024・湖南长沙•模拟预测）如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，其有效值为6V,理想变压器

的原线圈上接有定值电阻q=1。，副线圈上接有最大阻值为10。的滑动变阻器尺，原、副线圈匝数之比

—电流表、电压表均为理想电表。初始时，滑动变阻器及的滑片处于正中间位置，电流表、电压表

〃23

示数分别为/、U,现将滑片逐步上移至最上端，电流表、电压表变化量的绝对值分别为AZ、\U,下列说

法正确的是（）

C.滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时，电流表示数为IA

D.当滑动变阻器接入电路的阻值为9Q时，变压器输出功率最大且为9W

11.（2024・天津滨海新•三模）半径为°、内阻为r的单匝圆形导体环，在磁感应强度为8的磁场中绕着虚线

轴匀速转动，角速度为。。在导体环外接一阻值为尺的电阻，电阻两端并联一电压表。若才=0时刻导体环

处于如图位置，则下列说法中正确的是（）

A.电路中电压表示数为交囱皿20

2

TT

B.一时，圆形导体环中电流方向改变

（D

C.穿过导体环的磁通量瞬时值表达式0=囱皿2sin碗

D.从f=0至限=巴的时间内流过电阻的电量q=2虹

COR+r

12.（2024•四川巴中•一模）如图所示，理想变压器原线圈接e=220&sin（100砌V的交流电，原、副线圈匝

数比4:%=2:5,已知定值电阻r=20Q,4=25。，R是滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表,

A.R=100C时，理想变压器的输出功率最大

B.理想变压器的最大输出功率为&=650W

C.理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为L25A

D.R=150。时，滑动变阻器消耗的功率最大

13.（2024•河北保定•三模）如图所示的理想变压器电路中，R八R?、舄为定值电阻，&为滑动变阻器，电

压表和电流表均为理想交流电表，在。、6端接入有效值不变的正弦交流电，则下列说法正确的是（）

A.仅将滑片Pi向下移，电压表和电流表示数均变大

B.仅将滑片匕向下移，电阻此消耗的功率变大

C.仅将滑片P2向下移，电压表和电流表示数均变大

D.仅将滑片P2向下移，电阻处消耗的功率变大

14.（2024•黑龙江鹤岗•模拟预测）如图所示，一小水电站，输出的电功率为尸=20kW,输出电压

U°=400V,经理想升压变压器（升压后远距离输送，升压变压器工的匝数比乙：%=1：5,输电线总电阻为

r=10Q,最后经理想降压变压器心降为220V向用户供电。下列说法正确的是（）

A.输电线上的电流为50A

B.用户得到的电功率为19kW

C.输电线上损失的电压为500V

D.变压器%的匝数比/：%=95:11

15.（2024•山东淄博•模拟预测）如图为实验室完成远距离输电的模拟电路，电路中左侧升压变压器原、副

线圈的匝数比为1:5,右侧降压变压器的匝数比为2:1,定值电阻7?/=7?2=4Q,当升压变压器原线圈所接电

源电压为U/=8V,开关断开时两定值电阻消耗的总电功率为32W,输电线的电阻为r,所有变压器均为理

想变压器。下列说法正确的是（）

A.r-4Q

B.流过升压变压器原线圈的电流为5A

C.闭合开关，输电线上损耗的功率为q-w

D.闭合开关，输电效率为63%

16.（2024・贵州毕节•模拟预测）在远距离输电中，各物理量符号及输电原理如图所示，已知输电线电阻不

变，输电过程中所有变压器均为理想变压器。升压变压器输入正弦交流电有效值H保持不变，发电站发电

机始终未超过最大功率，随着用户增多，下列说法正确的是（）

A.不变，人变大B.A变大，K变大

c.a的变化量和人的变化量的比值竽不变D.%不变，发电机输出的功率不变

17.（2024•天津武清•模拟预测）如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为《、

n2,电压分别为5、U2,降压变压器原、副线圈的匝数分别为〃八为，电压分别为6、。4,两变压器均

视为理想变压器，输电线总电阻为我。假设发电厂输出电压仿不变，则下列说法正确的是（）

A.若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数%增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的

电压。4不变

B.若/：々=〃4：〃3，用户获得的电压小于发电厂的输出电压

c.用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压a减小

D.用户使用的用电器数量增多时，可以增大为以保证用户得到的电压不变

18.（2024•辽宁锦州•模拟预测）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩

形导线框的匝数为N,面积为S,处在磁感应强度大小为8的匀强磁场中，矩形导线框以角速度。绕垂直磁

场方向的轴O。'匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4,图示时

刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，居为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表M、V?均

视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（)

.O

X~X：X~X

A.线框从图示位置开始转过180。时，电压表M的示数为0

B.滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，用的发热功率一直减小

C.滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2啦

D.线框从图示位置开始转过180。的过程中，产生的平均电动势为受?

兀

19.（2024•天津蓟州•三模）如图所