2021-2023年浙江省高考物理模拟试题分类——专题11交变电流 选择题
一．选择题（共24小题）
1．（2023 宁波二模）直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，下列方法中经济可靠且能降低输电损耗的是（　　）
A．提高用户的用电量
B．改用交流输电
C．用电阻率大的材料制造输电线
D．提高输电电压
2．（2023 台州二模）如图所示为手机的无线充电原理示意图。正常工作状态下，输入电压为220V时，接收线圈的电压为8V。已知发射线圈的匝数为1100匝，装置的磁通量损耗约为20%。下列说法正确的是（　　）
A．接收线圈的匝数为40匝
B．两线圈中交变电流的频率不相同
C．让手机略微远离充电装置，接收线圈的电压不变
D．相比有线充电器，该装置能量损耗率更高
3．（2023 金华模拟）如图所示，为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为n＝50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线OO'为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ中随时间t的变化图像如图乙所示，。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220V的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　）
A．电压表的示数为
B．该交流电的方向每秒改变50次
C．变压器的原副线圈匝数比为5：22
D．当副线圈的医疗设备负载增加时，发电机的输出功率变小
4．（2023 浙江模拟）如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点。当P接a时，原、副线圈的匝数比为10：1，线圈L上的直流电阻不计。原线圈接v＝220sinωt（V）的交流电，则（　　）
A．当P接b时，变阻器R两端的电压为44V
B．当P接a时，通过原、副线圈截面的磁通量之比为10：1
C．若将P由a向b滑动时，则变压器的输入功率增大
D．若增大电源的频率，则灯泡B将变亮
5．（2023 杭州一模）近年，无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈所加电压为U＝220V的家用交流电、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（　　）
A．接收线圈的输出电压的有效值约为8V
B．发射线圈与接收线圈中电流之比约为1：22
C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比约为22：1
D．发射线圈中的磁通量变化率与接收线圈的磁通量变化率相同
6．（2023 杭州一模）充电式电动螺丝刀没有导线牵绊，使用方便。如图是某电动螺丝刀，如表是其铭牌。其充电器输入电压为交流220V，通过内置变压器将电压降至5.5V，再经整流电路输出电压为直流5.0V给电池充电。充电器传输效率为90%，蓄电池充电效率为80%，一次充电充满需3h并可连续工作续航约6h。下列说法不正确的是（　　）
电池电动势 3.7V
电池容量 1.5A h
电池内阻 0.1Ω
最大扭矩 5N m
充电线缆接口 MICROUSB
A．内置变压器的匝数比约为40：1
B．工作时流过电池的电流约为0.25A
C．充电器的输入电流为0.5A
D．电池充电的有效功率为1.85W
7．（2023 镇海区校级模拟）电焊机内部有一种特殊用途的降压变压器，可以利用两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料。如图所示为其简要原理图，图中初级线圈在铁芯左侧上绕330匝铜线，次级线圈在铁芯左侧上绕40匝，转到铁芯右侧上绕35匝抽头为“弱”挡，再绕15匝抽头为“中”挡，再继续绕15匝抽头为“强”挡。下列说法正确的是（　　）
A．输出端置于“弱”挡时，空载电压最大
B．若输入端接220V的交流电，输出端置于“强”挡时，空载电压为70V
C．输入端可采用直流电源
D．由于焊条与焊材料之间存在较大的接触电阻，该处产生的热量较小
8．（2022 宁波模拟）学了发电机的原理后，小明所在的研究小组设计了如下的方案，边长为L的正方形金属框，以恒定角速度ω绕水平轴OO′转动，仅在OO′轴的右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，线圈外部连有阻值为R的电阻，其它电阻不计。则金属框转动一周（　　）
A．电阻R上通过的电流方向不变
B．线圈产生的感应电动势的有效值为BωL2
C．电阻R上通过的电量是
D．电阻R上产生的焦耳热是
9．（2022 浙江模拟）如图甲所示，一匝数为100（匝）、边长为0.5m的正方形线圈在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中绕转轴OO'以角速度311rad/s匀速转动，产生的交变电流直接给图乙的电路供电。图乙中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈接有定值电阻和电容器。所有电表均为理想电表，不计正方形线圈的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈平面与磁场垂直时，电压表的示数为0
B．若电容器的击穿电压为350V，则电容器不会被击穿
C．若线圈的转速增加一倍，其他条件均不变，则电流表A1的示数不变
D．若线圈的转速增加一倍，其他条件均不变，则电流表A1的示数也增加一倍
10．（2021 浙江模拟）电阻不可忽略的线圈L0可看作是一个定值电阻R0（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器T线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源。当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．变压器初级线圈电压降低
B．变压器输入功率变小
C．小灯泡变亮
D．R1消耗功率增大
11．（2023 浙江模拟）单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势最大值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从t＝0到t过程中线框的平均感应电动势为
12．（2023 浙江二模）以下四种情景中产生正弦交变电流的是（　　）
A．图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴OO'沿顺时针方向转动
B．图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线OO'匀速转动
C．图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈abcd，铁芯绕轴线以角速度ω转动
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴OO'转动
13．（2022 浙江模拟）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴OO’垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（　　）
A．线圈消耗的电功率为8W
B．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos
C．线圈中感应电流的有效值为2A
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φsin
14．（2022 柯桥区模拟）如图所示，矩形线框的匝数为N，面积为S，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴OO′以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，线框一端接换向器，通过电刷和外电路连接。理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1，定值电阻R1、R2的阻值均为R，忽略线框以及导线的电阻。下列说法正确的是（　　）
A．图示位置时，线框产生的感应电动势为NBSω
B．通过电阻R1的是交流电
C．线框转一圈，通过电阻R1的电量为q
D．矩形线框的输出功率为
15．（2021 浙江二模）如图所示，发电机两磁极N、S间的磁场可视为水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B。线圈绕垂直磁场的水平轴OO′匀速转动，线圈电阻不计，匝数为n，面积为S。发电机与理想变压器原线圈连接， 为理想交流电压表。变压器的副线圈接有三条支路，每条支路接有相同规格的小灯泡L1、L2和L3，L1串有电阻R，L2串有电感L，L3串有电容器C。当线圈以ω0匀速转动时，三盏灯恰好亮度相同。下列判断正确的是（　　）
A．当ω＜ω0时，L2比L1亮
B．当ω＞ω0时，三盏灯的亮度仍然相同
C．当转速不变，增大变压器原线圈的匝数，三盏灯均变亮
D．当线圈以ω0匀速转动到在图示位置时，电压表的示数为nBSω0
16．（2021 义乌市模拟）手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比N1：N2＝5：1，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视同为理想变压器，则下列说法正确的是（　　）
A．若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流
B．流过送电线圈与受电线圈的电流之比为5：1
C．快速充电时，受电线圈cd两端的输出电压为42.5V
D．若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流也一定均匀增加
17．（2021 杭州二模）有一个原副线圈匝数比为5：1的理想变压器，在原线圈上接入表达式为u＝220sin（50πt）V的交流电，在副线圈上接入一个阻值为20Ω的电阻R，如图所示。假设导线电阻不计，下列说法正确的是（　　）
A．t＝0时刻，原线圈两端的电压为0
B．副线圈中交流电的频率为50Hz
C．1分钟内电阻R上产生的焦耳热为5808J
D．若把电阻R换成一个击穿电压为50V的电容器，则电容器肯定不会被击穿
18．（2023 嘉兴一模）风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过1：n转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（　　）
A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好
19．（2023 温州模拟）我国已投产运行的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，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为4×103A时，下列说法正确的是（　　）
A．输送电功率为1.2×1010W
B．降压变压器匝数比为11：5
C．直流输电线上损失的功率为1.6×107W，损失的电压为40kV
D．若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为6.4×108W
20．（2021 瓯海区校级模拟）随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器的输出电压U4减小了
B．升压变压器的输出电流I2增加了
C．输电线上损失的功率减小了
D．发电厂输出的总功率增加了
21．（2021 浙江模拟）如图所示，理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）D1与电阻R1串联、理想二极管D2和电阻R2串联，然后并联接入理想变压器的副线圈中，电阻R1＝R2＝R。变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接入电压为U0的正弦交流电，图中的电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　）
A．若电阻R1上的电流有效值为I1，则电流表的示数为I1
B．若R1两端的电压有效值为U1，电压表示数为U1
C．副线圈上的电流有效值是电阻R1上电流的两倍
D．原线圈的输入电压是电阻R1两端电压的4倍
22．（2023 金华一模）学了发电机的原理后，小明所在的研究小组设计了如下的方案，绕有n匝、边长为L的正方形金属线圈，以恒定角速度ω绕水平轴OO'转动，某时刻线圈刚好转至OO'，与水平线MN所决定的平面，如图1所示。若仅在此平面上方存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，如图2所示。线圈外部连有阻值为R的电阻，其它阻值不计，则（　　）
A．电阻R上通过的电流为交流电
B．线圈产生的感应电动势的有效值为Bωn2L2
C．线圈转动一周电阻R上通过的电量为零
D．线圈转动一周电阻R上产生的焦耳热是
23．（2023 台州模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV，氖泡只有在两端电压大于或等于100V时发光，电流表为理想交流电表，下列说法中正确的有（　　）
A．电容器两端的最大电压为100V
B．氖泡的发光频率为100Hz
C．滑动变阻器向上移动时，电流表的示数变小
D．滑动变阻器向上移动时，小灯泡会变暗
24．（2022 浙江模拟）2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为0.001m2，共有100匝，线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9Ω电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以10πrad/s的角速度绕轴OO′匀速转动时，下列说法中正确的是（　　）
A．交流电流表的示数是0.002A
B．电阻R的发热功率是0.4W
C．该交流发电机产生的交流电的周期为0.2s
D．当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流为零
二．多选题（共6小题）
（多选）25．（2023 嘉兴二模）如图1所示，在直铁棒上有上下两组线圈，上线圈匝数n1＝200匝，下线圈匝数n2＝400匝。上线圈输入电压u1随时间变化如图2所示。则（　　）
A．交流电压表读数为
B．交流电压表读数为20V
C．下线圈中电流的频率为50Hz
D．滑动变阻器滑片下移时上线圈输入功率增大
（多选）26．（2023 浙江二模）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＝4：1
B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV
C．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62.5Ω
（多选）27．（2022 浙江模拟）某老款手机充电装置由一个变压器和一个整流装置组成，如图所示．变压器原副线圈匝数比n1：n2＝44：1，输出端连接有4个理想二极管，若AB端输入电压为，下列说法中正确的是（　　）
A．手机充电时N点电势总是高于M点电势
B．手机充电电流随时间变化的周期为0.01s
C．二极管的存在使得整流装置输出端电压的有效值为
D．若在AB端输入电压为220V的直流电时，CD端输出可以获得相同的有效值
（多选）28．（2022 鹿城区校级模拟）如图是进行变压器演示实验的示意图，在铁环上用刷有绝缘漆的铜丝绕制了匝数分别为n1、n2的两个线圈。线圈n1与开关S1、干电池E1、交流电源E2构成电路，交流电源E2的电动势e＝6sin100πt（V），线圈n2与开关S2、灵敏电流表G、交流电压表V构成电路。则（　　）
A．若S1接“1”，在将S2接“3”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
B．若S2接“3”，在将S1接“1”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
C．若S1接“2”，在S2接“4”后，电压表指针的摆动频率为
D．若S1接“2”，S2接“4”，稳定后电压表的读数为（V）
（多选）29．（2022 浙江模拟）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的OO′轴匀速转动。线圈abcd的匝数为N，电阻不计；理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，定值电阻的阻值为R，所用电表均为理想电表；当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表的示数为U，则（　　）
A．电流表的示数为
B．当矩形线圈转动的角速度增大为2ω时，电压表的示数为2U
C．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
D．从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时表达式为eUcosωt
（多选）30．（2021 浙江模拟）小型发电厂输出电压为（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输送给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：n和m：1，下列说法中正确的是（　　）
A．由于输电线有电阻，升压变压器原线圈功率大于副线圈功率
B．升压变压器原线圈中的交流电的频率一定等于降压变压器中副线圈中交流电的频率
C．若要用户得到的电压有效值也为220V，升压变压器原线圈中的电流将小于降压变压器中副线圈中的电流
D．若要用户得到的电压有效值也为220V，则m＜n
2021-2023年浙江省高考物理模拟试题分类——专题11交变电流 选择题
参考答案与试题解析
一．选择题（共24小题）
1．（2023 宁波二模）直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，下列方法中经济可靠且能降低输电损耗的是（　　）
A．提高用户的用电量
B．改用交流输电
C．用电阻率大的材料制造输电线
D．提高输电电压
【解答】解：根据焦耳定律可知，输电损耗为ΔQ＝I2rt。
A、当用户的用电量提高时，输电线上的电流增大，所以输电损耗会提高，故A错误；
B、交流电和直流电都会产生输电损耗，且只与电流的大小和电阻、时间有关，与电流的类型无关，故B错误；
C、用电阻率大的材料制造输电线，则输电线上的电阻增大，输电损耗会提高，故C错误；
D、当提高输电电压时，输电线上的电流减小，能够降低输电损耗，故D正确；
故选：D。
2．（2023 台州二模）如图所示为手机的无线充电原理示意图。正常工作状态下，输入电压为220V时，接收线圈的电压为8V。已知发射线圈的匝数为1100匝，装置的磁通量损耗约为20%。下列说法正确的是（　　）
A．接收线圈的匝数为40匝
B．两线圈中交变电流的频率不相同
C．让手机略微远离充电装置，接收线圈的电压不变
D．相比有线充电器，该装置能量损耗率更高
【解答】解：A、由法拉第电磁感应定律得，发射线圈的电压为
装置的磁通量损耗约为20%，则接收线圈的电压为
所以
代入数据解得，接收线圈的匝数为n2＝50匝
故A错误；
B、变压器不改变交变电流的频率，则发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同，故B错误；
C、让手机略微远离充电装置，受电线圈中感应电流变小，发射线圈中的感应电流变小，则接收线圈的电压发生变化，故C错误；
D、无线充电利用能量转化的原理充电的，将电场能变成磁场能，然后再变成电场能给电池充电，相比有线充电器，该装置能量损耗率更高，故D正确。
故选：D。
3．（2023 金华模拟）如图所示，为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为n＝50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线OO'为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ中随时间t的变化图像如图乙所示，。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220V的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　）
A．电压表的示数为
B．该交流电的方向每秒改变50次
C．变压器的原副线圈匝数比为5：22
D．当副线圈的医疗设备负载增加时，发电机的输出功率变小
【解答】解：AC、由图像得：T＝0.02s
线圈的角速度rad/s＝100πrad/s
线圈产生的电动势的峰值为Em＝nBSω＝nΦmω＝50100πV＝50V
则电压表的示数为V＝50V
变压器的匝数比
故A错误，C正确；
B、因为交变电流的周期为0.02s，一个周期内交流电的方向改变两次，所以每秒内该交流电的方向改变的次数为
故B错误；
D、当副线圈的医疗设备负载增加时，副线圈的总电阻减小，副线圈消耗的功率为
因为副线圈电压U2不变，则副线圈消耗的功率增大，理想变压器原副线圈功率相同，则发电机的输出功率增大，故D错误。
故选：C。
4．（2023 浙江模拟）如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点。当P接a时，原、副线圈的匝数比为10：1，线圈L上的直流电阻不计。原线圈接v＝220sinωt（V）的交流电，则（　　）
A．当P接b时，变阻器R两端的电压为44V
B．当P接a时，通过原、副线圈截面的磁通量之比为10：1
C．若将P由a向b滑动时，则变压器的输入功率增大
D．若增大电源的频率，则灯泡B将变亮
【解答】解：A、当P接b时，原副线圈匝数之比为5：1，根据题意可得原线圈的电压有效值为220V，则
解得：U2＝44V，故A错误；
B、任何情况下，通过原副线圈截面的磁通量之比都为1：1，故B错误；
C、若将P由a向b滑动时，则副线圈电压变大，变压器输出功率增大，则变压器的输入功率也增大，故C正确；
D、若增大电源的频率，L的感抗增大，L上的自感电动势增大，则灯泡B两端的电压减小，灯泡B将变暗，故D错误；
故选：C。
5．（2023 杭州一模）近年，无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈所加电压为U＝220V的家用交流电、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（　　）
A．接收线圈的输出电压的有效值约为8V
B．发射线圈与接收线圈中电流之比约为1：22
C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比约为22：1
D．发射线圈中的磁通量变化率与接收线圈的磁通量变化率相同
【解答】解：A、发射线圈的电压：U1＝n1
穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，则有：U2＝n2 80%
代入数据联立解得：U2＝8V
故A正确；
B、由于漏磁，接收线圈与发射线圈的功率不相等，接收线圈与发射线圈中电流之比I1：I2≠n2：n1＝50：1100＝1：22
故B错误；
C、发射线圈与接收线圈中磁通量变化的频率相等，则发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同，故C错误；
D、穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，则穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的磁通量变化率不相同，故D错误。
故选：A。
6．（2023 杭州一模）充电式电动螺丝刀没有导线牵绊，使用方便。如图是某电动螺丝刀，如表是其铭牌。其充电器输入电压为交流220V，通过内置变压器将电压降至5.5V，再经整流电路输出电压为直流5.0V给电池充电。充电器传输效率为90%，蓄电池充电效率为80%，一次充电充满需3h并可连续工作续航约6h。下列说法不正确的是（　　）
电池电动势 3.7V
电池容量 1.5A h
电池内阻 0.1Ω
最大扭矩 5N m
充电线缆接口 MICROUSB
A．内置变压器的匝数比约为40：1
B．工作时流过电池的电流约为0.25A
C．充电器的输入电流为0.5A
D．电池充电的有效功率为1.85W
【解答】解：A．根据变压器电压匝数关系有
故A正确；
B．电池容量
Q＝1.5A h＝I t
解得工作电流I0.25A
故B正确；
D．根据
P有效 t′＝QE
解得
P有效W＝1.85W
故D正确；
C．根据题意有
UI输×0.9×0.8＝P有效＝1.85W
解得
I输A≈0.51A
故C错误。
本题选错误的，故选：C。
7．（2023 镇海区校级模拟）电焊机内部有一种特殊用途的降压变压器，可以利用两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料。如图所示为其简要原理图，图中初级线圈在铁芯左侧上绕330匝铜线，次级线圈在铁芯左侧上绕40匝，转到铁芯右侧上绕35匝抽头为“弱”挡，再绕15匝抽头为“中”挡，再继续绕15匝抽头为“强”挡。下列说法正确的是（　　）
A．输出端置于“弱”挡时，空载电压最大
B．若输入端接220V的交流电，输出端置于“强”挡时，空载电压为70V
C．输入端可采用直流电源
D．由于焊条与焊材料之间存在较大的接触电阻，该处产生的热量较小
【解答】解：A、电焊机是一个降压变压器，因此，次级线圈匝数越多，对应的空载电压越大，则输出端置于“弱”挡时，空载电压最小，故A错误；
B、输出端置于“强”挡时，由，代入N0＝330匝，N3＝（40+35+15+15）匝＝105匝
解得：U3＝70V，故B正确；
C、直流电无法实现变压，故C错误；
D、由于焊条与被焊材料之间存在较大的接触电阻，故该处产生的热量较大，故D错误。
故选：B。
8．（2022 宁波模拟）学了发电机的原理后，小明所在的研究小组设计了如下的方案，边长为L的正方形金属框，以恒定角速度ω绕水平轴OO′转动，仅在OO′轴的右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，线圈外部连有阻值为R的电阻，其它电阻不计。则金属框转动一周（　　）
A．电阻R上通过的电流方向不变
B．线圈产生的感应电动势的有效值为BωL2
C．电阻R上通过的电量是
D．电阻R上产生的焦耳热是
【解答】解：A、图中线圈所在的平面垂直磁场方向，是中性面，线圈经过中性面时，电流方向变化，金属框转动一周的时间内，经过两次中性面，所以电流方向变化两次，故A错误；
B、线圈中产生的电流是正弦式交流电，线圈产生的感应电动势的最大值为：，所以有效值为，故B错误；
C、因为在金属框转动一周的过程中，金属框磁通量的变化量为0，根据公式可知，电阻R上通过的电荷量为零，故C错误；
D、电阻R上产生的焦耳热为，其中周期，则，故D正确；
故选：D。
9．（2022 浙江模拟）如图甲所示，一匝数为100（匝）、边长为0.5m的正方形线圈在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中绕转轴OO'以角速度311rad/s匀速转动，产生的交变电流直接给图乙的电路供电。图乙中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈接有定值电阻和电容器。所有电表均为理想电表，不计正方形线圈的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈平面与磁场垂直时，电压表的示数为0
B．若电容器的击穿电压为350V，则电容器不会被击穿
C．若线圈的转速增加一倍，其他条件均不变，则电流表A1的示数不变
D．若线圈的转速增加一倍，其他条件均不变，则电流表A1的示数也增加一倍
【解答】解：A．线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴转动时产生交变电流，而电压表的示数为交变电流的有效值，则当线圈平面与磁场垂直时，电压表的示数不为零，故A错误；
B．交变电流的最大值为：
Um1＝NBSω＝100×0.4×25×10﹣2×311V＝3110V
根据变压器变压比：
则副线圈两端电压的最大值为：Um2Um1311V
若电容器的击穿电压为350V，则电容器不会被击穿，故B正确；
CD．若线圈的转速n增加一倍，根据ω＝2πn，则角速度增加一倍，其他条件均不变，根据Um＝NBSω，交流电压增加一倍，由容抗xc可知
电流表A1的示数会变化，但并不满足欧姆定律，所以电流表A1的示数不会增加一倍，故CD错误。
故选：B。
10．（2021 浙江模拟）电阻不可忽略的线圈L0可看作是一个定值电阻R0（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器T线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源。当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．变压器初级线圈电压降低
B．变压器输入功率变小
C．小灯泡变亮
D．R1消耗功率增大
【解答】解：A、初级线圈电压U1等于理想交流电源电压且不变，故A错误；
B、当滑动变阻器触头P向b端滑动时，由R1、R2组成的电路总电阻减小，副线圈电流增大，由I1I2得原线圈电流增大，则变压器输入功率变大，B错误；
C、U2U1不变，由于常规变压器T线圈电阻不可忽略，所以次级线圈等效为有内阻的电源，变压器次级线圈电压E＝U2﹣I2r降低，小灯泡变暗，故C错误；
D、灯泡两端的电压降低，则灯泡的电流降低，而副线圈的总电流变大，因此电阻R1两端电流升高，功率增大，故D正确。
故选：D。
11．（2023 浙江模拟）单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势最大值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从t＝0到t过程中线框的平均感应电动势为
【解答】解：A、由图像得，时刻，磁通量最大，线框平面位于中性面，故A错误；
B、角速度ω
感应电动势的最大值Em＝BSω＝Φmω
故B错误；
C、感应电动势的有效值E
根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热，则有：W＝Q
故C正确；
D、从t＝0到t过程中线框的平均感应电动势：
故D错误。
故选：C。
12．（2023 浙江二模）以下四种情景中产生正弦交变电流的是（　　）
A．图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴OO'沿顺时针方向转动
B．图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线OO'匀速转动
C．图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈abcd，铁芯绕轴线以角速度ω转动
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴OO'转动
【解答】解：A．图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴OO'沿顺时针方向转动，产生余弦交变电流，故A错误；
B．图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线OO'匀速转动，产生正弦交变电流，故B正确；
C．图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈abcd，铁芯绕轴线以角速度ω转动，产生的感应电流不变，故C错误；
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴OO'转动，不产生感应电流，故D错误。
故选：B。
13．（2022 浙江模拟）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴OO’垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（　　）
A．线圈消耗的电功率为8W
B．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos
C．线圈中感应电流的有效值为2A
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φsin
【解答】解：A、从垂直中性面开始其瞬时表达式为i＝Imcosθ，则电流的最大值为 ，线圈消耗的电功率为 P＝I2r＝（ Im）2r4W，故A错误；
B、感应电动势的最大值为 Em＝Imr＝2×2V＝4V；任意时刻线圈中的感应电动势为 e＝Emcost＝4cost，故B正确；
C、线圈中感应电流的有效值为，故C错误；
D、任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝BSsint；根据Em＝NBSω；可得 ，故Φsint，故D错误。
故答案为：B。
14．（2022 柯桥区模拟）如图所示，矩形线框的匝数为N，面积为S，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴OO′以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，线框一端接换向器，通过电刷和外电路连接。理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1，定值电阻R1、R2的阻值均为R，忽略线框以及导线的电阻。下列说法正确的是（　　）
A．图示位置时，线框产生的感应电动势为NBSω
B．通过电阻R1的是交流电
C．线框转一圈，通过电阻R1的电量为q
D．矩形线框的输出功率为
【解答】解：A、矩形线框转到图示位置时，通过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则此时线框产生的感应电动势为0，故A错误
B、线框从图示位置开始绕轴OO′以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，产生交流电，由于线框一端接换向器，通过电阻R1的是直流电，故B错误
C、线框转一圈，通过电阻R1的电量为，故C错误
D、矩形线框转动时产生的感应电动势的最大值Em＝NBSω，则有效值，
定值电阻R1两端的电压等于理想变压器的输入电压，即U1＝E
消耗的功率为
由理想变压器的工作原理
可知
定值电阻R2消耗的功率为
矩形线框的输出功率为
P＝P1+P2，故D正确。
故选：D。
15．（2021 浙江二模）如图所示，发电机两磁极N、S间的磁场可视为水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B。线圈绕垂直磁场的水平轴OO′匀速转动，线圈电阻不计，匝数为n，面积为S。发电机与理想变压器原线圈连接， 为理想交流电压表。变压器的副线圈接有三条支路，每条支路接有相同规格的小灯泡L1、L2和L3，L1串有电阻R，L2串有电感L，L3串有电容器C。当线圈以ω0匀速转动时，三盏灯恰好亮度相同。下列判断正确的是（　　）
A．当ω＜ω0时，L2比L1亮
B．当ω＞ω0时，三盏灯的亮度仍然相同
C．当转速不变，增大变压器原线圈的匝数，三盏灯均变亮
D．当线圈以ω0匀速转动到在图示位置时，电压表的示数为nBSω0
【解答】解：A、当ω＜ω0时，由ω＝2πf可知，交流电的频率减小，L1与L2两支路的电压相等，电阻R不变，电感L的感抗减小，故L2比L1亮，故A正确。
B、当ω＞ω0时，电阻R不变，电感L的感抗增大，电容C的容抗减小，故三盏灯的亮度不相同，故B错误。
C、根据变压器的变压之比得：，当转速不变，增大变压器原线圈的匝数时，U1不变，副线圈电压减小，三盏灯均变暗，故C错误。
D、电压表测得是交流电压的有效值，当线圈以ω0匀速转动到在图示位置时，产生正弦交流电的电动势的有效值为：E
由于线圈内阻不计，故电压表的示数为U＝E，故D错误。
故选：A。
16．（2021 义乌市模拟）手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比N1：N2＝5：1，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视同为理想变压器，则下列说法正确的是（　　）
A．若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流
B．流过送电线圈与受电线圈的电流之比为5：1
C．快速充电时，受电线圈cd两端的输出电压为42.5V
D．若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流也一定均匀增加
【解答】解：A、若充电器线圈中通以恒定电流，产生恒定的磁场，故手机线圈中不会产生恒定电流，故A错误；
B、由题意n1：n2＝5：1，根据，可知送电线圈的电流小于受电线圈的电流，故B错误；
C、已知手机两端电压U手＝5V，充电电流I手＝2A，Uab＝220V 又
IabI手＝0.4A
Uab﹣IabR＝5Ucd，
Ucd﹣I手R＝U手，
联立解得
Ucd＝42.5V
故C正确；
D、若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流为恒定电流，故D错误；
故选：C。
17．（2021 杭州二模）有一个原副线圈匝数比为5：1的理想变压器，在原线圈上接入表达式为u＝220sin（50πt）V的交流电，在副线圈上接入一个阻值为20Ω的电阻R，如图所示。假设导线电阻不计，下列说法正确的是（　　）
A．t＝0时刻，原线圈两端的电压为0
B．副线圈中交流电的频率为50Hz
C．1分钟内电阻R上产生的焦耳热为5808J
D．若把电阻R换成一个击穿电压为50V的电容器，则电容器肯定不会被击穿
【解答】解：A、将t＝0代入表达式得：uVV，故A错误。
B、原线圈的频率为fHz＝25Hz，因为副线圈的频率等于原线圈的频率，故副线圈中交流电的频率为25Hz，故B错误。
C、根据变压器的变压比得：
解得：U2V＝44V
1分钟内电阻R上产生的焦耳热为：
QJ＝5808J，故C正确。
D、副线圈两端的最大电压为UmV≈61.6V＞50V，故电容器肯定会被击穿，故D错误。
故选：C。
18．（2023 嘉兴一模）风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过1：n转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（　　）
A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好
【解答】解：A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积V＝Sh＝Sv Δt＝πr2v
气体质量M＝ρV＝ρπr2v
动能，故A错误；
B．发电机线圈转速为mn，则ω＝2πmn
频率
变压器不改变交流电的频率，经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为mn，故B错误；
C．变压器原线圈两端电压最大值Um＝NBSω＝2πNBSmn
有效值
根据理想变压器电压与匝数比的关系，则变压器原、副线圈的匝数比为，故C正确；
D．电网的电压越高，要求的安全性能越高，投资成本也会增加很多，电网的输电电压并非越高越好，故D错误。
故选：C。
19．（2023 温州模拟）我国已投产运行的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，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为4×103A时，下列说法正确的是（　　）
A．输送电功率为1.2×1010W
B．降压变压器匝数比为11：5
C．直流输电线上损失的功率为1.6×107W，损失的电压为40kV
D．若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为6.4×108W
【解答】解：A．输送电功率为
故A错误；
C．I2＝4×103A＝4kA，根据电路电压关系，输电导线末端电压U3＝（U2﹣I2r线）＝（1100﹣4×10）kV＝1060kV
原副线圈电压比等于匝数比，则降压变压器
故B错误；
C．根据电功率P＝I2R，则输电导线上损失的功率
损失的电压
故C错误；
D．保持输送功率不变，用550kV输电，输电导线上损失的功率
故D正确。
故选：D。
20．（2021 瓯海区校级模拟）随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器的输出电压U4减小了
B．升压变压器的输出电流I2增加了
C．输电线上损失的功率减小了
D．发电厂输出的总功率增加了
【解答】解：AB、拉闸限电后，用电器减少，用户并联支路减少，用户端总电阻增加，降压变压器副线圈电流I4减小，降压变压器原副线圈匝数不变，则降压变压器原线圈电流减小，即I2＝I3减小，输电线电阻不变而输电线电流减小，则输电线上的电压损失ΔU减小，由于发电厂输出电压U1恒定，输送电压U2也恒定，根据U2＝ΔU+U3可知U3增加，U4也增加，故AB错误；
C、输电线损失的功率ΔPR，I2减小而R不变，则输电线上损失的功率减小了，故C正确；
D、I2减小，I1也随着减小，发电厂输出电压U1恒定，所以发电厂输出总功率P＝U1I1减小，故D错误。
故选：C。
21．（2021 浙江模拟）如图所示，理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）D1与电阻R1串联、理想二极管D2和电阻R2串联，然后并联接入理想变压器的副线圈中，电阻R1＝R2＝R。变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接入电压为U0的正弦交流电，图中的电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　）
A．若电阻R1上的电流有效值为I1，则电流表的示数为I1
B．若R1两端的电压有效值为U1，电压表示数为U1
C．副线圈上的电流有效值是电阻R1上电流的两倍
D．原线圈的输入电压是电阻R1两端电压的4倍
【解答】解：AC、设副线圈的输出电压为U，输出电流为I，根据变压器的电压之比等于匝数之比可得：，解得原线圈的输入电压为U1＝2U，根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可得：，则原线圈的电流为，则输出功率为P＝UI，由对称性可知两电阻功率相等，所以每个电阻的功率为，所以每个电阻上的电流的有效值为I；
综上所述可知：若电阻R1上的电流有效值为I，副线圈的电流就为I≠2，则电流表的示数为，故AC错误；
BD、若R1两端的电压有效值为U1，由U1＝I1R1得R1两端电压为U1，故B正确，故D错误；
故选：B。
22．（2023 金华一模）学了发电机的原理后，小明所在的研究小组设计了如下的方案，绕有n匝、边长为L的正方形金属线圈，以恒定角速度ω绕水平轴OO'转动，某时刻线圈刚好转至OO'，与水平线MN所决定的平面，如图1所示。若仅在此平面上方存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，如图2所示。线圈外部连有阻值为R的电阻，其它阻值不计，则（　　）
A．电阻R上通过的电流为交流电
B．线圈产生的感应电动势的有效值为Bωn2L2
C．线圈转动一周电阻R上通过的电量为零
D．线圈转动一周电阻R上产生的焦耳热是
【解答】解：AC、线框在磁场中绕垂直于磁场的轴转动，产生正弦交流电，线圈中电流每半圈方向改变一次，由于图中存在转换器，使得通过电阻R的电流方向不变，但大小仍按正弦规律变化，则电阻R上通过的电流是直流，线圈转过一周通过R的电量一定不为0，故AC错误；
B、转动过程中线圈只有一半的面积在磁场中，线圈产生的感应电动势的最大值Em＝nBω，感应电动势的有效值EnBL2ω，故B错误；
D、由A知，通过电阻R的电流仍按正弦规律变化，但电流方向一直不变，可见通过电阻R的电流的有效值不变，为I，线圈转动一周所用的时间T，此过程，电阻R产生的焦耳热Q＝I2RT
解得Q，故D正确；
故选：D。
23．（2023 台州模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV，氖泡只有在两端电压大于或等于100V时发光，电流表为理想交流电表，下列说法中正确的有（　　）
A．电容器两端的最大电压为100V
B．氖泡的发光频率为100Hz
C．滑动变阻器向上移动时，电流表的示数变小
D．滑动变阻器向上移动时，小灯泡会变暗
【解答】解：A、原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV，最大值为V，根据变压比可知，副线圈输出电压最大值：100V，即电容器两端的最大电压为100V，故A错误；
B、原线圈两端的交变电压的角速度：ω＝100π rad/s，频率：f50Hz，一个周期内，副线圈输出电压瞬时值两次出现大于或等于100V，故氖泡发光的频率为100Hz，故B正确；
C、滑动变阻器向上移动时，阻值减小，副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，电流表的示数变大，故C错误；
D、滑动变阻器向上移动时，原线圈输入电压不变，副线圈输出电压不变，小灯泡亮度不变，故D错误。
故选：B。
24．（2022 浙江模拟）2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为0.001m2，共有100匝，线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9Ω电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以10πrad/s的角速度绕轴OO′匀速转动时，下列说法中正确的是（　　）
A．交流电流表的示数是0.002A
B．电阻R的发热功率是0.4W
C．该交流发电机产生的交流电的周期为0.2s
D．当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流为零
【解答】解：AB、线圈产生的最大感应电动势为Em＝NBSω＝100 V＝2V，有效值为E2V，根据闭合电路的欧姆定律可知I0.2A，电阻R产生的热功率为P＝I2R＝0.36W，故AB错误。
C、交流电的周期T0.2s，故C正确。
D、当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流最大，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共6小题）
（多选）25．（2023 嘉兴二模）如图1所示，在直铁棒上有上下两组线圈，上线圈匝数n1＝200匝，下线圈匝数n2＝400匝。上线圈输入电压u1随时间变化如图2所示。则（　　）
A．交流电压表读数为
B．交流电压表读数为20V
C．下线圈中电流的频率为50Hz
D．滑动变阻器滑片下移时上线圈输入功率增大
【解答】解：AB、根据题意可知，上线圈输入电压的有效值为V＝10V
理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，有
代入数据解得：U2＝20V
由于不是理想变压器，则交流电压表读数应小于20V，故AB错误；
C、由图2可知，交流电的周期为T＝2×10﹣2s
由于不改变交流电频率，则下线圈中电流的频率等于输入交流的频率，为Hz＝50Hz
故C正确；
D、由于输入电压与线圈的匝数比不变，则副线圈两端的电压不变，由于滑动变阻器滑片下移时，负载电阻变小，由可知，线圈输入功率增大，故D正确。
故选：CD。
（多选）26．（2023 浙江二模）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＝4：1
B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV
C．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62.5Ω
【解答】解：A．若电网的电压为220kV，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为，故A正确；
BC．电压由输入电压和线圈匝数决定，若高铁机车运行功率增大，根据P＝UI知电流将会增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率ΔP＝I2R也会随之增大，故B错误，C正确；
D．若高铁机车功率为P＝9000kW＝9×106W，根据功率关系可得：P＝90%UI，其中U＝25kV＝25000W，则电流I＝400A；
牵引变电所至机车间的等效电阻：R，代入数据解得：R＝6.25Ω
故D错误；
故选：AC。
（多选）27．（2022 浙江模拟）某老款手机充电装置由一个变压器和一个整流装置组成，如图所示．变压器原副线圈匝数比n1：n2＝44：1，输出端连接有4个理想二极管，若AB端输入电压为，下列说法中正确的是（　　）
A．手机充电时N点电势总是高于M点电势
B．手机充电电流随时间变化的周期为0.01s
C．二极管的存在使得整流装置输出端电压的有效值为
D．若在AB端输入电压为220V的直流电时，CD端输出可以获得相同的有效值
【解答】解：A、根基二极管的单向导电性，手机充电时N点电势总是高于M点电势，故A正确；
B、交变电流的周期为：
根据二极管的单向导电性，经过二极管全波整流后，交变电流变成脉动直流电流，电流的周期减半，所以手机充电电流随时间变化的周期为0.01s，故B正确；
C、变压器副线圈两端电压最大值为：
二极管的臣在使得整流装置输出端电压的有效值为：
，故C错误；
D、若在AB端输入电压为220V的直流电时，变压器不能工作，CD端输出电压为零，故D错误；
故选：AB。
（多选）28．（2022 鹿城区校级模拟）如图是进行变压器演示实验的示意图，在铁环上用刷有绝缘漆的铜丝绕制了匝数分别为n1、n2的两个线圈。线圈n1与开关S1、干电池E1、交流电源E2构成电路，交流电源E2的电动势e＝6sin100πt（V），线圈n2与开关S2、灵敏电流表G、交流电压表V构成电路。则（　　）
A．若S1接“1”，在将S2接“3”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
B．若S2接“3”，在将S1接“1”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
C．若S1接“2”，在S2接“4”后，电压表指针的摆动频率为
D．若S1接“2”，S2接“4”，稳定后电压表的读数为（V）
【解答】解：A.若S1接“1”，原线圈通有的是恒定电流，在副线圈中没有感应电流，故指针不偏转，故A错误；
B.若S2接“3”，在将S1接“1”的瞬间，原线圈电流突然变化，副线圈产生感应电流，灵敏电流表指针发生偏转，故B正确；
C.若S1接“2”，在S2接“4”后，电压表显示的是有效值，不会摆动，故C错误；
D.若S1接“2”，S2接“4”，交流电压有效值为U1＝6V，根据得，U2V，故D正确；
故选：BD。
（多选）29．（2022 浙江模拟）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的OO′轴匀速转动。线圈abcd的匝数为N，电阻不计；理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，定值电阻的阻值为R，所用电表均为理想电表；当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表的示数为U，则（　　）
A．电流表的示数为
B．当矩形线圈转动的角速度增大为2ω时，电压表的示数为2U
C．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
D．从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时表达式为eUcosωt
【解答】解：A、副线圈两端的电流I，根据可得：，故A错误；
B、线圈产生的最大感应电动势Em＝NBSω，当矩形线圈转动的角速度增大为2ω时，故产生的最大感应电动势变为原来的2倍，根据可知，电压表的示数为2U，故B正确；
C、在线圈abcd转动的过程中，根据可知，，产生感应电动势的最大值为，根据Em＝NBSω，穿过线圈的最大磁通量为，故C错误；
D、从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时表达式为e＝EmcosωtUcosωt，故D正确；
故选：BD。
（多选）30．（2021 浙江模拟）小型发电厂输出电压为（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输送给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：n和m：1，下列说法中正确的是（　　）
A．由于输电线有电阻，升压变压器原线圈功率大于副线圈功率
B．升压变压器原线圈中的交流电的频率一定等于降压变压器中副线圈中交流电的频率
C．若要用户得到的电压有效值也为220V，升压变压器原线圈中的电流将小于降压变压器中副线圈中的电流
D．若要用户得到的电压有效值也为220V，则m＜n
【解答】解：A、理想变压器不消耗功率，故升压变压器原线圈功率等于副线圈功率，故A错误；
B、理想变压器不会改变交流电的频率，所以升压变压器原线圈中的交流电的频率一定等于降压变压器中副线圈交流电的频率，故B正确；
C、在输送过程中，由于输线线路有电阻，故会损失部分功率，则P升入＝P降出+△P，再由P＝UI可知，升压变压器原线圈中的电流将大于降压变压器中副线圈中的电流，故C错误；
D、升压变压器初级电压有效值为U1＝220V，则升压变压器次级电压为U2，则根据变压之比等于线圈匝数之比有：n，由于导线上有电压损失，则降压变压器的原线圈电压U3小于U2，而输出电压U4＝220V，由题意可知，m，则可知，m＜n，故D正确。
故选：BD。