押辽宁卷第7题-交变电流(辽宁卷)(原卷版)

押辽宁卷第7题交变电流交变电流涉及知识点，游离于高中物理主线之外，相对独立，与生活息息相关，可能会从生活实际引出问题，主要考点如下：考点细分交变电流交变电流的产生和描述理想变压器远距离输电1.交变电流的产生与描述

1.2非正弦交变电流有效值的计算(1)求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交；(2)设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量)，写出同样时间内产生的焦耳热Q＝I2RT或Q＝eq\f(U2,R)T；(3)根据Q交＝Q列等式，计算I或U。1.3计算有效值的注意事项(1)计算有效值时，要根据电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。(2)分段计算电热并求和得出一个周期内产生的总热量。2.理想变压器各物理量间的基本关系2.2理想变压器原线圈串联或并联负载时分析思路(1)变压器原、副线圈间的电压关系、电流关系与匝数关系仍然满足变压器原理，原线圈的输入功率仍然等于副线圈的输出功率。(2)原线圈端串联分压电阻时，输入端前端电压等于分压电阻电压和变压器输入电压之和，分压电阻上电压通过电流比建立联系。若并联分流电阻与原线圈并联，输入端前端电流等于分流电阻电流与原线圈电流之和。3．远距离输电中的“三路、四计算”(1)三个回路回路1发电机回路：该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机回路2输送回路：I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3回路3输出回路：I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用(2)输电线路功率损失的计算方法P损＝P1－P4P1为输送的功率，P4为用户得到的功率P损＝I线2R线I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻P损＝eq\f(ΔU2,R线)ΔU为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混P损＝ΔU·I线注意：ΔU不要错代入U2或U31．（2021年·辽宁卷）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω匀速转动，ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为（）A． B． C． D．1．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OOA．电流表的示数为10B．线圈转动的角速度为50πC．0.01sD．0.02s时电阻R2．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abcda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（）A． B．C． D．3．某气体放电管，两接线柱间的电压超过5003V开始放电发光，随后电压降至500V时才熄灭。现把气体放电管接到正弦交流电源两端，电源输出电压峰值为1000V，频率为A．600s B．1500s C．1800s D．2100s4．如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“6V

3W”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图像如图乙，下列说法正确的是（）A．当t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向平行B．发电机输出电流的瞬时值i=C．变压器原、副线圈匝数之比为2∶4D．发电机1分钟内产生的电能为180J5．（多选）如图甲所示为某一小型风力交流发电机的原理图，线圈的匝数为n=100、总电阻为r=5Ω，负载电阻R=10A．电动势的瞬时值为e=300B．电动势的有效值为150C．电流表的示数为14.1AD．t=0.02s时通过线圈的磁通量为6．家用燃气灶点火装置的电路原理图可简化为图甲所示，转换器是将左侧的直流电流转换为图乙所示的正弦交变电流，并加在一理想变压器的原线圈两端，图中电压表为理想交流电压表，当变压器副线圈输出电压的瞬时值超过2500V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，设变压器原、副线圈的匝数比为k，开关闭合后，下列说法中正确的是（）A．图甲中电压表的示数为50VB．图乙所示的交流电的频率为100HzC．k>1D．k=11007．如图，矩形线框的匝数为N，面积为S，理想变压器原副线圈匝数比为2:1，定值电阻R1的阻值为R，R2为滑动变阻器，线框所处磁场可视为磁感应强度为B的匀强磁场，现让线框由图示位置开始绕OOA．图示位置时，线框的输出电压为NBSωB．将R2C．交流电压表V的示数为NBSωD．当R2=R8．图甲是电动公交车无线充电装置，供电线圈设置在充电站内，受电线圈和电池系统置于车内。如图乙所示，供电线路中导线的等效电阻为R，当输入端ab接入电压为U0正弦交流电时，供电线圈与受电线圈两端电压分别U1、U2A．ab端的输入功率等于UB．ab端的输入功率等于UC．供电线圈和受电线圈匝数比为UD．供电线圈和受电线圈匝数比为U9．（多选）如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.5m，ad=bc=1.0m，线圈匝数为100匝，内阻不计，线圈在磁感应强度B=6225πT的匀强磁场中，绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω=10πrad/s做匀速转动，外接理想变压器原线圈，电压表为理想交流电表，若电阻A．交变电流的周期是0.2sB．交流电压表的示数为1202VC．变压器原、副线圈匝数之比为10:1D．原线圈的输入功率24W10．（多选）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，初级线圈接电压为U的交流电源，电路中R0为光敏电阻（阻值随光照强度的增加而减小），R为定值电阻。初态时光敏电阻R0<R，理想电压表V1、A．变压器输入功率减小 B．I增大，U3增大 C．R0消耗的功率变小 D．U111．如图甲所示，是国产某型号手机无线充电装置，其工作原理图如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比n1:n2=5:1。送电线圈和受电线圈所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为5A，把送电线圈和受电线圈构成的装置视为理想变压器，不计线圈及导线电阻，则下列说法正确的是（）A．阻值R=195ΩB．快速充电时，送电线圈的输入电压U1=212.5VC．快速充电时，送电线圈的输入功率为25WD．持续进行快速充电时，充满容量为4000mA·h的电池至少需要80min12．（多选）如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴OO′以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωB．当P位置不变，R阻值不变，增大矩形线圈转动角速度ω时，电压表示数和电流表示数都变大C．当P位置不变，线圈转动角速度ω不变，R阻值增大时，电压表示数增大D．当线圈转动角速度ω不变，R阻值不变，P位置向下移动时，电流表示数变大13．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，电路中的5个灯泡完全相同，定值电阻R=150Ω，当A、BA．9W B．12W C．18W D．25W14．（多选）杭丽铁路被列入浙江省重大建设项目“十四五”规划，杭丽高铁建成后，丽水前往杭州的时间将缩短至1小时内。新建成的高铁将应用许多新技术，图示为高铁的牵引供电流程图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为n1:n2）的牵引变电所，将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，则下列说法正确的是（）A．若电网的电压为110kV，则n1:n2=4:1B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kVC．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为9000kW，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为62.5Ω15．我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示变压与传输部分），则以下说法正确的是（）A．题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用B．变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高C．在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一D．在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r16．（多选）在远距离输电技术上，中国1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程可简化为：如虚线框所示，若直流输电线电阻为10Ω，直流电输送功率为5.5×A．直流电输电线路上的电流为5×B．直流电输电线路上损失的电压为100C．降压变压器的输出功率是4.5×D．若将1100kV直流输电降为550kV直流输电，受端获得功率将比原来减少17．（多选）咸宁九宫山的风电通过如图所示的线路输送到某工厂。两变压器均为理想变压器，升压变压器的匝数比n1:n2=1:5，输电线的总电阻R=3A．降压变压器输出的电流为50A B．降压变压器匝数比nC．输电线路上损失的电功率750W D．降压变压器的输入电压U18.(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响，则()A．ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP B．ΔP′＝eq\f(1,2)ΔPC．ΔU′＝eq\f(1,4)ΔU D．ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU19.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压U1＝250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220V。已知输电线上损失的功率P线＝5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是()A．发电机输出的电流I1＝40AB．输电线上的电流I线＝625