押遼寧卷第7題-交變電流(遼寧卷)(原卷版)

押遼寧卷第7題交變電流交變電流涉及知識(shí)點(diǎn)，游離于高中物理主線之外，相對(duì)獨(dú)立，與生活息息相關(guān)，可能會(huì)從生活實(shí)際引出問(wèn)題，主要考點(diǎn)如下：考點(diǎn)細(xì)分交變電流交變電流的產(chǎn)生和描述理想變壓器遠(yuǎn)距離輸電1.交變電流的產(chǎn)生與描述

1.2非正弦交變電流有效值的計(jì)算(1)求出交變電流在一個(gè)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(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q＝I2RT或Q＝eq\f(U2,R)T；(3)根據(jù)Q交＝Q列等式，計(jì)算I或U。1.3計(jì)算有效值的注意事項(xiàng)(1)計(jì)算有效值時(shí)，要根據(jù)電路中“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解。(2)分段計(jì)算電熱并求和得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。2.理想變壓器各物理量間的基本關(guān)系2.2理想變壓器原線圈串聯(lián)或并聯(lián)負(fù)載時(shí)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(shí)，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(guò)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(jì)算”(1)三個(gè)回路回路1發(fā)電機(jī)回路：該回路中，通過(guò)線圈1的電流I1等于發(fā)電機(jī)中的電流I機(jī)；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機(jī)的路端電壓U機(jī)；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機(jī)輸出的電功率P機(jī)回路2輸送回路：I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3回路3輸出回路：I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用(2)輸電線路功率損失的計(jì)算方法P損＝P1－P4P1為輸送的功率，P4為用戶得到的功率P損＝I線2R線I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻P損＝eq\f(ΔU2,R線)ΔU為輸電線路上損失的電壓，不要與U2、U3相混P損＝ΔU·I線注意：ΔU不要錯(cuò)代入U(xiǎn)2或U31．（2021年·遼寧卷）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著與磁場(chǎng)垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊距軸。線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為（）A． B． C． D．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(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OOA．電流表的示數(shù)為10B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πC．0.01sD．0.02s時(shí)電阻R2．矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若軸線右側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)（磁場(chǎng)具有理想邊界），如圖所示。設(shè)abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從圖示位置開(kāi)始一個(gè)周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是（）A． B．C． D．3．某氣體放電管，兩接線柱間的電壓超過(guò)5003V開(kāi)始放電發(fā)光，隨后電壓降至500V時(shí)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1000V，頻率為A．600s B．1500s C．1800s D．2100s4．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(chǎng)可視為水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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“6V

3W”字樣且正常發(fā)光（除燈泡外不計(jì)其余電阻）從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出端的電流隨時(shí)間變化圖像如圖乙，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)t=0.04s時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行B．發(fā)電機(jī)輸出電流的瞬時(shí)值i=C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2∶4D．發(fā)電機(jī)1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的電能為180J5．（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=5Ω，負(fù)載電阻R=10A．電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=300B．電動(dòng)勢(shì)的有效值為150C．電流表的示數(shù)為14.1AD．t=0.02s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量為6．家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖可簡(jiǎn)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(shí)值超過(guò)2500V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w，設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，開(kāi)關(guān)閉合后，下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖甲中電壓表的示數(shù)為50VB．圖乙所示的交流電的頻率為100HzC．k>1D．k=11007．如圖，矩形線框的匝數(shù)為N，面積為S，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為2:1，定值電阻R1的阻值為R，R2為滑動(dòng)變阻器，線框所處磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)讓線框由圖示位置開(kāi)始繞OOA．圖示位置時(shí)，線框的輸出電壓為NBSωB．將R2C．交流電壓表V的示數(shù)為NBSωD．當(dāng)R2=R8．圖甲是電動(dòng)公交車無(wú)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U0正弦交流電時(shí)，供電線圈與受電線圈兩端電壓分別U1、U2A．a(chǎn)b端的輸入功率等于UB．a(chǎn)b端的輸入功率等于UC．供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為UD．供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為U9．（多選）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長(zhǎng)ab=cd=0.5m，ad=bc=1.0m，線圈匝數(shù)為100匝，內(nèi)阻不計(jì)，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6225πT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的虛線軸以角速度ω=10πrad/s做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接理想變壓器原線圈，電壓表為理想交流電表，若電阻A．交變電流的周期是0.2sB．交流電壓表的示數(shù)為1202VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1D．原線圈的輸入功率24W10．（多選）如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，初級(jí)線圈接電壓為U的交流電源，電路中R0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(shí)光敏電阻R0<R，理想電壓表V1、A．變壓器輸入功率減小 B．I增大，U3增大 C．R0消耗的功率變小 D．U111．如圖甲所示，是國(guó)產(chǎn)某型號(hào)手機(jī)無(wú)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n1:n2=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(shí)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(jì)線圈及導(dǎo)線電阻，則下列說(shuō)法正確的是（）A．阻值R=195ΩB．快速充電時(shí)，送電線圈的輸入電壓U1=212.5VC．快速充電時(shí)，送電線圈的輸入功率為25WD．持續(xù)進(jìn)行快速充電時(shí)，充滿容量為4000mA·h的電池至少需要80min12．（多選）如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，繞水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形線圈通過(guò)滑環(huán)連接理想變壓器。理想變壓器原線圈上的滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)可改變副線圈的輸出電壓，副線圈接有可變電阻A．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωB．當(dāng)P位置不變，R阻值不變，增大矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω時(shí)，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(dòng)角速度ω不變，R阻值增大時(shí)，電壓表示數(shù)增大D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω不變，R阻值不變，P位置向下移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大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(gè)燈泡完全相同，定值電阻R=150Ω，當(dāng)A、BA．9W B．12W C．18W D．25W14．（多選）杭麗鐵路被列入浙江省重大建設(shè)項(xiàng)目“十四五”規(guī)劃，杭麗高鐵建成后，麗水前往杭州的時(shí)間將縮短至1小時(shí)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n1:n2）的牽引變電所，將高壓220kV或110kV降至27.5kV，再通過(guò)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(shuō)法正確的是（）A．若電網(wǎng)的電壓為110kV，則n1:n2=4:1B．若高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增大，機(jī)車工作電壓將會(huì)高于25kVC．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(huì)隨之增大D．如果高鐵機(jī)車的電動(dòng)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62.5Ω15．我國(guó)是全球唯一掌握超特高壓直流輸電技術(shù)的國(guó)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(shuō)法正確的是（）A．題中描述的“特高壓直流輸電”，說(shuō)明變壓器可以直接對(duì)直流電進(jìn)行變壓作用B．變壓器在升壓過(guò)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(lái)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(guò)n4的電流越大，由匝數(shù)比等于電流的反比可知，流過(guò)電阻r16．（多選）在遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)上，中國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)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(jiǎn)化為：如虛線框所示，若直流輸電線電阻為10Ω，直流電輸送功率為5.5×A．直流電輸電線路上的電流為5×B．直流電輸電線路上損失的電壓為100C．降壓變壓器的輸出功率是4.5×D．若將1100kV直流輸電降為550kV直流輸電，受端獲得功率將比原來(lái)減少17．（多選）咸寧九宮山的風(fēng)電通過(guò)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n1:n2=1:5，輸電線的總電阻R=3A．降壓變壓器輸出的電流為50A B．降壓變壓器匝數(shù)比nC．輸電線路上損失的電功率750W D．降壓變壓器的輸入電壓U18.(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(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU。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1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU′。不考慮其他因素的影響，則()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.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是()A．發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625