专题突破卷16 交变电流、变压器、远距离输电的综合理解与应用-【考点通关】2025年高考物理一轮复习试卷（新高考通用）

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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ω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Em。则（ ）
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ABCD
C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小
D．穿过线圈的最大磁通量为
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，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为．则（ ）
A．在时，线圈中产生的瞬时电流最大
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倍
D．线圈中电动势的瞬时值
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、B为理想变压器，R为输电线的电阻，灯、规格相同。保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯正常发光，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，亮度不变
C．仅闭合S，、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，电机与毫安表相连。先闭合开关，再闭合开关，发现毫安表指针发生偏转。下列说法正确的是（ ）
A．电机相当于发电机
B．毫安表指针会在中央零刻度的左右晃动
C．闭合开关瞬间，电机转动变快，其线圈发热明显
D．将电机和的磁极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，输出功率，降压变压器原、副线圈的匝数之比，输电线总电阻，其余线路电阻不计，商场的用户端电压，功率，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
D．升压变压器原、副线圈的匝数之比
6．（2024·河北·模拟预测）在图甲所示的交流电路中，输入端、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，电阻恒为，定值保护电阻。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．通过灯泡L的电流方向每秒改变25次B．电源的输出功率是
C．变压器原、副线圈的匝数比D．滑动变阻器接入电路的电阻为
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．
8．（2024·湖南·模拟预测）如图，边长为L的N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旋转，时线框水平，磁感应强度随时间变化的表达式为，则线圈产生的感应电动势的有效值为（ ）
A．B．C．D．
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R1、R2两端，已知R1=2R2，若两图中的横纵坐标均为已知量，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、
C．时间内两定值电阻上产生的热量之比为1∶8
D．0~T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，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R，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R的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为I、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、，下列说法正确的是（）
A．滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大
B．
C．滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时，电流表示数为lA
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω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a、内阻为r的单匝圆形导体环，在磁感应强度为B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R的电阻，电阻两端并联一电压表。若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
B．时，圆形导体环中电流方向改变
C．穿过导体环的磁通量瞬时值表达式
D．从到的时间内流过电阻的电量
12．（2024·四川巴中·一模）如图所示，理想变压器原线圈接的交流电，原、副线圈匝数比，已知定值电阻，，R是滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，以下说法正确的是（ ）
A．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
C．理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为
D．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，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，在a、b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P1向下移，电压表和电流表示数均变大
B．仅将滑片P1向下移，电阻R1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R2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，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为
B．用户得到的电功率为
C．输电线上损失的电压为500V
D．变压器的匝数比
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R1= R2= 4Ω，当升压变压器原线圈所 接电源电压为U1= 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= 4Ω
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
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，变大B．变大，变大
C．的变化量和的变化量的比值不变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、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，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，用户获得的电压不变
B．若，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，用户获得的电压减小
D．用户使用的用电器数量增多时，可以增大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B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，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，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表、均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．线框从图示位置开始转过180°时，电压表的示数为0
B．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，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，电压表的示数始终为
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
19．（2024·天津蓟州·三模）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平而与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为1A，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈消耗的电功率为2W
B．线圈中感应电流的最大值为2A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为
20．（2024·天津蓟州·三模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（ ）
A．单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为11V
B．单刀双掷开关与a连接，时，电压表的示数为
C．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
考点
考向
题型分布
交变电流、变压器、远距离输电的综合理解与应用
考向1：交变电流的变化规律
考向2：交变电流“四值”的理解应用
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
10单选+10多选