高考物理2026年4月模拟试卷必刷题-交变电流

第1页（共1页）高考物理2026年4月模拟试卷必刷题——交变电流(2026年4月)一．选择题（共10小题）1．（2026春•鲤城区校级期中）通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用R1和R2表示，且R1＝2R2，a、b端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是（）A．电压表V1的读数保持不变 B．电压表V2的读数逐渐变小 C．电压表V1与V2的读数之比保持不变 D．变压器的输出功率不变2．（2026•郑州模拟）如图甲为可调理想变压器，输入端电压u1不变，通过调节开关S，改变输出电压u2。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=n5，开关S接2时输出电压u2随时间t变化的图像如图乙所示，则S接A． B． C． D．3．（2026•毕节市模拟）西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为1000kW，输出电压为400V。经理想变压器将电压升至200kV进行远距离输电，输电线总电阻R为100Ω，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（）A．升压变压器原副线圈匝数比为1：50 B．流过R的电流为0.5A C．输电线上损失的电压为5kV D．用户端获得的电功率为997.5kW4．（2026春•徐州期中）如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（）A．线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0 B．电路中的电流方向每秒改变10次 C．t＝0时刻，线圈处于中性面 D．电动势的瞬时值表达式为e=202sin10πt（5．（2026春•东城区校级月考）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，其输电原理如图所示。若变压器T1、T2均为理想变压器，T2的匝数之比n3：n4＝2：1，直流输电线的总电阻等效为R＝20Ω，整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。下列说法正确的是（）A．图中“500kV”指交流电的最大值 B．直流输电电流大小为5000A C．当用户负载增加时，输电线上损失的电压会减小 D．当用户负载增加时，U4会增大6．（2026•重庆模拟）某工作电路如图所示。已知两个灯泡的规格均为“5W0.1A”，交流电源的电压u=2202A．变压器原、副线圈匝数之比n1：n2＝22：5 B．该交流电源的周期为0.01s C．通过灯泡的电流方向1s内改变50次 D．流过变压器原线圈的电流为1117．（2026•长沙三模）汽车无线充电技术的研究进入快速发展期。其工作原理如图1，通过铺设在地面的充电垫（内含充电线圈）将电能传送至汽车底部的感应线圈，其简化电路如图2所示，利用充电线圈产生的磁场传递能量，进而给车载锂电池充电，充电效率约为85%。已知充电垫与220V的家庭电路相连，锂电池的充电电压为352V，下列说法正确的是（）A．充电线圈中电流产生的磁场均匀变化 B．充电线圈与感应线圈上通过的电流频率不同 C．充电线圈匝数与感应线圈匝数之比为5：8 D．充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高8．（2026•重庆模拟）如图是某光伏电站的输电示意图，已知该光伏电站产生的正弦交流电的输出功率为100kW、输出电压为500V，其输出的电能先经总电阻r＝0.2Ω的导线输送至原、副线圈匝数之比为1：20的理想变压器，经变压器升压后，再通过总电阻R＝5Ω的输电线输送至变电站。则变电站的输入功率为（）A．8.5kW B．87.4kW C．91.5kW D．92.0kW9．（2026春•集美区校级月考）交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻R＝99Ω，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Ω，面积是0.05m2。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100πrad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则（）A．线圈经过甲位置时，电流表的示数为2πB．线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为100J D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为100πsin100πtV10．（2026•宝安区校级二模）如图为某自行车照明系统的结构简图，车轮转动带动磁铁在“匚”形铁芯的缝隙间转动，铁芯上的线圈两端与灯泡L相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压可视为正弦式交流电。假设灯泡阻值不变，其余电阻不计，各部件之间不打滑，则自行车加速行驶时发电机输出电压u随时间t变化的图像可能正确的是（）A． B． C． D．二．多选题（共4小题）（多选）11．（2026•贵州模拟）某水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，经升压变压器升压后通过输电线向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后经过降压变压器降压，用户得到的电压为220V，功率为9.5kW，变压器均为理想变压器，则（）A．输电线上的功率损失为500W B．输电线上的电流为25A C．输电线的电阻为20Ω D．降压变压器的匝数比为100：11（多选）12．（2026春•顺德区校级期中）如图，某光伏发电站输出频率为50Hz的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻r＝18Ω的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48：1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为220V，输入电流为16A，则（）A．充电桩输入的交流电周期为0.05s B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为2W C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为35.2kW（多选）13．（2026•包头二模）如图，单匝正方形导线框边长为L，置于磁感应强度大小为B、水平向右足够大的匀强磁场中。线框绕转轴以角速度ω顺时针匀速转动。t＝0时，abcd与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A．t＝0时，感应电动势为0 B．t=π2ω时，电流方向为C．线圈中感应电动势的有效值为22D．线框越远离转轴，感应电动势有效值越大（多选）14．（2026春•观山湖区校级月考）如图甲所示，匝数为1匝、形状不规则的单匝线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，图乙是线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像。线圈电阻不计，磁感应强度B=1π（T），A、A．线圈转动的转速为5r/s B．若在A、B输出端接一个额定电压为10V的小灯泡，小灯泡可以正常发光 C．若将一个定值电阻和一个二极管（正向电阻看作零，反向电阻可看作无穷大）串联后接在A、B输出端，则定值电阻两端电压的有效值为10V D．若仅将不规则线圈换成边长为1m的正方形线圈，其他条件不变，A、B输出端电压的有效值将变为原来的一半三．解答题（共6小题）15．（2026春•南岸区校级月考）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，输电线上损失了0.5kW，最后用户得到220V的电压，求：（1）输电线的总电阻R；（2）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4。16．（2026春•沙坪坝区校级月考）如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。升压变压器副线圈两端接有一理想电压表，示数U2＝2500V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝1：10，降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4＝6：1，充电桩充电时的额定功率P＝12kW，额定电压U4＝400V，变压器均视为理想变压器。求：（1）升压变压器原线圈两端电压U1；（2）输电线的总电阻r；（3）供电电路的效率η。17．（2026•徐汇区二模）电能生磁，磁亦能生电。（1）如图1所示为交流发电的装置简图，边长为L的正方形单匝导线框abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定的角速度绕中轴OO′沿图示方向转动，线框ab边做圆周运动的线速度大小为v。①图示时刻线框ab边中的电流方向为，ab边所受到的安培力方向为。②发电过程中，穿过线框abcd的磁通量最大值为，感应电动势的最大值为。（2）如图2所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电容器电容为C，定值电阻阻值为R，L是电阻可忽略的电感线圈，电容器原本不带电。①（计算）先将开关S拨到1给电容器充电，求电容器两端的电压为U时，流过电阻R的电流i和电阻R消耗的功率P。②充电完成后，电容器所带的电荷量为。③电磁振荡与机械振动有相似之处。若将充电完成开关S拨到2瞬间的状态类比为如图3所示的单摆振动状态。则电感线圈L中电流向上达到最大时的状态可类比为图4的。18．（2026•黄浦区二模）波浪能是一种蕴含在海洋中的可再生能源。我国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在珠海投入运行，标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个台阶。（1）一列水平向右传播的水波（可视为简谐横波），波长为20m。t＝0时刻，水面上一漂浮小物块位于波峰处，如图1所示。经过Δt＝2s，该物块运动至波谷位置。求该波波速的可能大小。（2）图2（a）中的波浪能发电平台，工作原理可简化为图2（b）所示。海浪驱动浪板带动发电机转子，使多匝矩形线圈在两磁极间的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴逆时针做匀速转动，并向外输出感应电流。①图2（b）中，靠近N极的导线受到的安培力方向为。②（计算）匀强磁场的磁感应强度大小为B=22πT，矩形线圈的匝数N＝1000、而积S＝0.1m2、转速ⅰ在t＝0时刻，线圈处于图2（b）所示位置。求线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式；ⅱ在线圈的输出端a、b间，接入一阻值R＝100Ω的定值电阻（图中未画出）。求在1min内电阻R产生的热量Q。（3）发电平台内部某监控电路如图3所示。电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源，其输出的电流大小和方向都不变。在移动R2滑片的过程中，电压表V的读数为U，电流表A的读数为I，电流表A1的读数记I1，电流表A2的读数为I2，它们变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、ΔI2。①下列关系式中正确的是。A.UB.ΔUC.ΔUD.ΔU②（论证）当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大。19．（2026•奉贤区二模）某小型风电站，简化工作原理如图（a）。风轮机通过绝缘传动装置，带动发电机的转子线圈转动产生交流电，通过理想升压变压器将电压升高，经输电线向远处的主电网变电站输送电能，到达变电站后，再通过理想降压变压器将电压降低，最终并入配电网或供给用户。已知发电机的转子线圈处在两磁极间的匀强磁场中，线圈匝数N＝250（图中未画出），线圈电阻可不计；发电机输出的正弦交流电电压u1随时间t的变化关系如图（b）；升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数之比分别为n1：n2＝1：5、n3：n4＝10：1；输电线上的总电阻r＝15Ω。（1）发电机输出交流电的角频率ω＝rad/s，电压有效值U1＝V；（2）图（a）中，当转子线圈转至如图所示的中性面时，线圈的磁通量为Wb（结果保留2位有效数字）。（3）若发电机的输出电压U1、输电线上的总电阻r和两个变压器的原、副线圈匝数之比均保持不变。将输电线上的电流记为I、发电机的输出功率记为P1。①则在用户端仅接一个定值电阻R＝1.1Ω时；A.I＝20A、P1＝50kWB.I＝200A、P1＝50kWC.I＝20A、P1＝500kWD.I＝200A、P1＝500kW②（论证）傍晚用电高峰，用户端并联接入的用电器数量增多。证明：发电机的输出功率P1增大。20．（2026春•杨浦区校级月考）当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电流，又有变化的电流。（1）图中不属于交流电的是。（2）如图，为交流发电机原理示意图。①发电机是将转化为电能的装置。当线框转至和中性面时（选择A.“平行”，B.“垂直”），感应电动势达最大值Em。②若交流发电机电动势的瞬时值为e＝Emsinωt，当线圈的匝数及转速都增加一倍时，其电动势的瞬时值为。（3）如图甲，为线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律。①此交流电电压u随时间t变化的方程为u＝V。②如图乙，为另一矩形交流电的电压随时间变化规律，则其电压的有效值为。A.10VB.5VC.52VD.53V③在研究交流的功率时，通常用有效值表示交流电的效果。有效值的引入体现了。A.控制变量的思想B.极限的思想C.微小量放大的思想D.等效替代的思想（4）如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n1＝1100匝，副线圈的匝数n2＝220匝，交流电源的电压u＝2202sin（100πt）V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是。A.交流电的频率为100HzB.变压器的输入功率大于输出功率C.电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.电压表的示数为44V（5）某贫困山区利用当地丰富的水利资源修建了小型水力发电站，发电机的输出功率为P1＝100kW，发电机的输出电压为U1＝250V。通过升压变压器升压后向远处输电，两根输电线的总电阻为R＝10Ω，在用户端用降压变压器把电压降低为U＝220V。要求在输电线上损失的功率控制在ΔP＝4kW。输电线路如图所示，则：①降压变压器输出的电流I为多少？（结果用分数表示）；输电线上通过的电流I2是多少？②升压变压器输出的电压U2是多少？③两个变压器的原、副线圈的匝数比n1n2

高考物理2026年4月模拟试卷必刷题——解答一．选择题（共10小题）1．（2026春•鲤城区校级期中）通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用R1和R2表示，且R1＝2R2，a、b端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是（）A．电压表V1的读数保持不变 B．电压表V2的读数逐渐变小 C．电压表V1与V2的读数之比保持不变 D．变压器的输出功率不变【分析】根据理想变压器的变压比确定原副线圈电压关系，结合用电器增多时总电阻减小，分析输电线电流、电压损耗的变化，进而判断各电压表示数及输出功率的变化。【解答】解：AB、根据图示电路图，根据等效电源法可得U＝I1R1+U1＝I1R1+I1•R等，变压器副线圈等效电阻R等=(n1n2)2当并入电路的用电器逐渐增加时，则R并减小，R等减小，I1增大，U1减小，则电压表V1的读数减小，根据原副线圈电压、电流与匝数的关系可知，副线圈中电流I2增大，副线圈电压U2减小，R2两端电压增大，V2的示数减小，故A错误，B正确；C、根据原副线圈电压与匝数的关系U1U2=n1n2，副线圈电压U2＝由于I2增大，U1减小，则I2R2U1增大，nD、由于R1＝2R2，副线圈等效电阻R等=(n1n2)2(R2+故选：B。【点评】本题结合远距离输电模型考查理想变压器的动态变化，侧重对电路动态分析与变压器规律的综合考查，检验对负载变化引起电路参数连锁反应的理解程度。2．（2026•郑州模拟）如图甲为可调理想变压器，输入端电压u1不变，通过调节开关S，改变输出电压u2。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=n5，开关S接2时输出电压u2随时间t变化的图像如图乙所示，则S接A． B． C． D．【分析】由变压器不改变交流电的周期，变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比及副线圈的匝数变化确定。【解答】解：变压器不改变交流电的周期，设原线圈的匝数为n1，其输入电压的最大值为U1m开关S接2时，由原、副线圈两端的电压与匝数成正比有U开关S接3时，由原、副线圈两端的电压与匝数成正比有U解得Um'=34U故选：C。【点评】本题考查变压器不改变交流电的周期，变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比及副线圈的匝数变化，考查学生的理解能力。3．（2026•毕节市模拟）西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为1000kW，输出电压为400V。经理想变压器将电压升至200kV进行远距离输电，输电线总电阻R为100Ω，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（）A．升压变压器原副线圈匝数比为1：50 B．流过R的电流为0.5A C．输电线上损失的电压为5kV D．用户端获得的电功率为997.5kW【分析】先由变压器电压比求匝数比，再结合输电总功率算出输电电流，依次推导输电线电流、电压损耗、功率损耗，最终得出用户端功率以判断选项。【解答】解：A、结合理想变压器电压与匝数成正比即n1n2B、流过R的电流为I代入数据可得I2＝5A，故B错误；C、输电线上损失的电压为U损＝I2R代入数据可得＝500V，故C错误；D、用户端获得的电功率为P用=P-I故选：D。【点评】本题考查远距离高压输电与理想变压器基础规律，考点常规，侧重功率、电压损耗公式的基础应用。4．（2026春•徐州期中）如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（）A．线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0 B．电路中的电流方向每秒改变10次 C．t＝0时刻，线圈处于中性面 D．电动势的瞬时值表达式为e=202sin10πt（【分析】已知电动势随时间变化的图像以及内外电阻。需要明确线圈在不同位置的磁通量变化率、电流方向变化频率、初始时刻线圈位置以及瞬时值表达式。分析的关键在于从图像中提取周期与最大值，判断初始时刻对应的电动势状态，从而确定线圈与中性面的关系以及磁通量变化率的大小。根据交流电频率与电流方向变化次数的关系可判断方向改变频率，结合初始条件确定瞬时值表达式应为余弦形式。【解答】解：由图像可得，该交流电的周期T＝0.2s，电动势最大值EmAC、根据图像及左侧原理图分析，t＝0时线圈平面与磁感线平行，感应电动势达到峰值，依据法拉第电磁感应定律，此时线圈磁通量的变化率最大；该位置与中性面垂直，故AC错误；B、该交流电的频率f＝5Hz，由于交流电每周期内电流方向改变2次，解得每秒钟电流方向改变的次数n＝10次，故B正确；D、该交流电的角速度ω＝10πrad/s，因t＝0时电动势为最大值，其瞬时值表达式应为e=202cos10πt(V)，故故选：B。【点评】本题通过交变电流的图像与线框转动模型结合，考查了交流电的产生原理、图像信息提取以及相关物理量的计算。题目要求学生从e﹣t图像中准确获取周期、峰值等关键参数，并灵活运用频率与周期关系、中性面概念、感应电动势的瞬时表达式等知识进行综合判断。计算量适中，难度中等，重点检验学生对交变电流基本规律的理解深度和图像分析能力，同时涉及对磁通量变化率与感应电动势瞬时关系的辨析。选项B和D的设置需学生注意计时起点与函数形式的对应关系，以及电流方向变化频率的计算，这是本题的易错之处。5．（2026春•东城区校级月考）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，其输电原理如图所示。若变压器T1、T2均为理想变压器，T2的匝数之比n3：n4＝2：1，直流输电线的总电阻等效为R＝20Ω，整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。下列说法正确的是（）A．图中“500kV”指交流电的最大值 B．直流输电电流大小为5000A C．当用户负载增加时，输电线上损失的电压会减小 D．当用户负载增加时，U4会增大【分析】图中“500kV”指交流电的有效值；先根据变压比得到降压变压器的输入电压，然后根据欧姆定律计算；用户负载增加，降压变压器的输出电流增大，由此可知输电线上的电流增加，则输电线上损失的电压增加，据此分析降压变压器的输入电压和输出电压。【解答】解：A．图中“500kV”指交流电的有效值，不是交流电的最大值，故A错误；B．由U可得U3＝1000kV则直流输电电流大小为I=U2-CD．当用户负载增加时，T2副线圈电流增大，由I可得T2原线圈电流增大，从而输电电流会增大，由ΔU＝IR可得输电线上损失的电压会增大，则U3减小，故而U4减小，故CD错误；故选：B。【点评】知道降压变压器的输入电压和升压变压器的输出电压之间的关系是解题的关键。6．（2026•重庆模拟）某工作电路如图所示。已知两个灯泡的规格均为“5W0.1A”，交流电源的电压u=2202A．变压器原、副线圈匝数之比n1：n2＝22：5 B．该交流电源的周期为0.01s C．通过灯泡的电流方向1s内改变50次 D．流过变压器原线圈的电流为111【分析】明确电路为理想变压器供电给两个并联的相同灯泡，灯泡正常发光意味着副线圈电压和电流已知。由交流电压表达式可得原线圈输入电压有效值和角频率，进而确定周期和频率。通过灯泡额定参数计算副线圈电压，利用变压器电压比等于匝数比判断匝数比选项。根据原副线圈功率相等，由副线圈总功率和原线圈电压可求原线圈电流。注意交流电频率与周期关系，以及一个周期内电流方向改变两次的规律。【解答】解：由交流电源电压表达式u=2202sin(100πt)V可知，原线圈输入电压有效值U1＝220V，角速度ω＝100πA、灯泡均正常发光，根据P＝UI可得副线圈输出电压U2＝50V，由变压比公式n1n2=U1U2，解得匝数之比n1：nB、根据周期公式T=2πω，解得该交流电源的周期T＝0.02s，故C、该交流电的频率f＝50Hz，一个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，故C错误；D、理想变压器原副线圈功率相等，副线圈总功率P2＝10W，根据P1＝U1I1，解得原线圈电流I1=1故选：A。【点评】本题综合考查了理想变压器的工作原理与交变电流的基本描述，涉及电压电流有效值、变压器变压比与功率关系、周期频率计算以及交变电流方向变化次数等多个知识点。题目计算量适中，难度中等，重点在于对电路模型的分析和基本公式的准确应用。解答时需从灯泡正常发光状态入手，正确推导副线圈电压，进而运用变压比公式；同时需熟练掌握交流电瞬时表达式与各物理量间的转换关系，并能理解变压器输入输出功率相等的条件。本题对学生的信息提取能力、逻辑推理能力和公式应用能力均有较好的锻炼作用。7．（2026•长沙三模）汽车无线充电技术的研究进入快速发展期。其工作原理如图1，通过铺设在地面的充电垫（内含充电线圈）将电能传送至汽车底部的感应线圈，其简化电路如图2所示，利用充电线圈产生的磁场传递能量，进而给车载锂电池充电，充电效率约为85%。已知充电垫与220V的家庭电路相连，锂电池的充电电压为352V，下列说法正确的是（）A．充电线圈中电流产生的磁场均匀变化 B．充电线圈与感应线圈上通过的电流频率不同 C．充电线圈匝数与感应线圈匝数之比为5：8 D．充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高【分析】无线充电基于互感现象（变压器原理），据此判断磁场为正弦变化、原副线圈电流频率相同，结合充电电压为直流需整流排除匝数比直接计算，再由变压规律得出充电线圈匝数越少感应电压越高，逐一验证选项。【解答】解：A、充电线圈通有交流电，则电流产生的磁场周期性变化，故A错误；B、充电线圈与感应线圈上通过的电流频率相同，故B错误；C、若为理想变压器，则U由于实际传递过程存在能量损失，实际匝数比小于5：8，故C错误；D、根据变压器电压与匝数关系U充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高，故D正确。故选：D。【点评】本题以汽车无线充电为实际应用场景，综合考查互感现象、变压器的工作原理，需区分交流与直流的转换，是交变电流板块结合实际的经典题型，能有效检验学生对变压器规律的理解与应用能力。8．（2026•重庆模拟）如图是某光伏电站的输电示意图，已知该光伏电站产生的正弦交流电的输出功率为100kW、输出电压为500V，其输出的电能先经总电阻r＝0.2Ω的导线输送至原、副线圈匝数之比为1：20的理想变压器，经变压器升压后，再通过总电阻R＝5Ω的输电线输送至变电站。则变电站的输入功率为（）A．8.5kW B．87.4kW C．91.5kW D．92.0kW【分析】先根据光伏电站的输出功率和输出电压，算出输电线上的初始电流；再利用变压器匝数比关系，结合输电电阻算出升压后的输电电流；接着根据焦耳定律，求出输电线在输电过程中损耗的热功率；最后用光伏电站的总输出功率减去输电损耗的功率，得到变电站的输入功率。【解答】解：原线圈回路中的电流I电阻r消耗的功率ΔP1=I12副线圈回路中的电流I2电阻R消耗的功率ΔP2=I22变电站的输入功率P入＝P出﹣ΔP1﹣ΔP2＝100kW﹣8kW﹣0.5kW＝91.5kW故ABD错误，C正确。故选：C。【点评】该题以光伏电站输电为情境，综合考查了交变电流的功率、输电电流计算、理想变压器变压比及远距离输电过程中的功率损耗问题，题目逻辑清晰，层层递进，既考查了变压器的基本规律，又重点考察了输电过程中的能量转化与守恒思想，能有效区分学生对远距离输电核心原理的掌握程度，符合高考电学综合考查的要求。9．（2026春•集美区校级月考）交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻R＝99Ω，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Ω，面积是0.05m2。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100πrad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则（）A．线圈经过甲位置时，电流表的示数为2πB．线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为100J D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为100πsin100πtV【分析】根据最大值和有效值的关系结合闭合电路的欧姆定律列式解答；根据中性面位置的特点分析解答；根据焦耳热的公式列式解答；根据正弦交流电的瞬时值表达式列式求解。【解答】解：A．线圈产生的感应电动势的最大值为Em＝nBSω＝100×0.1×0.05×100πV＝50πV，电流有效值I=Em2(R+r)=50π2(99+1)B．线圈每次经过中性面位置时，电路中电流方向发生变化，乙位置与中性面垂直，该位置电流方向不变，故B错误；C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为Q=I2Rt=(2π4)2D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为e＝50πsin100πtV，故D错误。故选：A。【点评】考查正弦式交流电的相关问题，知道中性面和与中性面垂直的平面的特点，涉及知识点较多，需平时注意相关知识的积累，属于中等难度考题。10．（2026•宝安区校级二模）如图为某自行车照明系统的结构简图，车轮转动带动磁铁在“匚”形铁芯的缝隙间转动，铁芯上的线圈两端与灯泡L相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压可视为正弦式交流电。假设灯泡阻值不变，其余电阻不计，各部件之间不打滑，则自行车加速行驶时发电机输出电压u随时间t变化的图像可能正确的是（）A． B． C． D．【分析】根据T=2πω分析周期的变化，根据Em＝nBS【解答】解：在自行车匀加速行驶过程中，发电机的转速越来越大，根据T=2πω可知周期越来越小，根据Em＝nBSω可知，感应电动势的最大值越来越大，故A正确，故选：A。【点评】掌握感应电动势最大值计算公式Em＝nBSω的应用是解题的基础。二．多选题（共4小题）（多选）11．（2026•贵州模拟）某水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，经升压变压器升压后通过输电线向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后经过降压变压器降压，用户得到的电压为220V，功率为9.5kW，变压器均为理想变压器，则（）A．输电线上的功率损失为500W B．输电线上的电流为25A C．输电线的电阻为20Ω D．降压变压器的匝数比为100：11【分析】先明确远距离输电全程的功率守恒，水电站的总输出功率，等于输电线上损耗的功率与用户端获得的功率之和，由此先算出输电线的功率损耗；根据高压输电的输电电压，结合总输出功率，推算出输电回路中的电流大小；利用输电损耗功率和输电电流，反推得出输电线自身的总阻值；先算出高压输电线上的电压降落，用升压后的输电总电压减去线路压降，得到降压变压器的原线圈输入电压，再结合用户端的用电电压，对比降压变压器原副线圈电压，判断其匝数比是否符合对应选项。【解答】解：A、输电线上损失的功率为P损＝10kW﹣9.5kW＝0.5kW＝500W，故A正确；B、输电线上的电流为I=PU2C、输电线电阻R=P损ID、降压变压器原线圈电压U3＝U2﹣IR＝2000V﹣5×20V＝1900V故降压变压器原副线圈的匝数比为n3n4故选：AC。【点评】本题是高中物理远距离输电的经典基础考题，完整覆盖升压输电、线路损耗、降压变压全流程考点，紧扣输电功率、电流、线阻、电压损耗的核心逻辑，设问全面且层次清晰，既能考查学生对远距离输电功率守恒规律的掌握，又能辨析升压、降压变压器匝数比与线路压降的易错点，题目数据规整、陷阱设置贴合高频易错点，能扎实检验学生对输电模型整体流程的理解，是适配基础巩固的常规中档题。（多选）12．（2026春•顺德区校级期中）如图，某光伏发电站输出频率为50Hz的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻r＝18Ω的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48：1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为220V，输入电流为16A，则（）A．充电桩输入的交流电周期为0.05s B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为2W C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为35.2kW【分析】A、理想变压器不会改变交流电的频率，光伏发电站输出的交流电频率是50Hz，所以充电桩输入的交流电频率也保持50Hz，再根据频率和周期的对应关系，算出周期；B、先根据降压变压器原、副线圈的匝数比，结合理想变压器电流和匝数成反比的规律，算出只有一台充电桩工作时，输电线里的电流大小，再用输电线的电阻和电流，计算出输电线的损耗功率；C、工作的充电桩数量越多，降压变压器副线圈的总电流就越大，对应输电线里的电流也会变大，再根据输电线损耗电压和电流的关系，分析出损耗电压的变化；D、先算出单台充电桩的输入功率，再乘以10得到10台充电桩的总功率，这个总功率就是降压变压器的输出功率。【解答】解：A、发电站输出交流电的频率为50Hz，变压器不改变交流电频率或周期，故充电桩输入的交流电周期为T=1f=150sB、工作的充电桩越多，并联后的电阻R负越小，则降压变压器副线圈中的电流I4=又输电线上的电流I线＝I3越大，P损=I线C、由I输电线上的电流I则P代入数据得P损＝2W，故C正确；D、10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为P出＝10UI＝10×220×16W＝35.2kW，故D正确；故选：CD。【点评】本题考查远距离输电与理想变压器的核心知识点，涵盖变压器的频率、电流、功率规律及输电线损耗的分析，解题要点在于明确变压器不改变交流电频率、电流与匝数成反比、输出功率等于负载总功率，结合输电线损耗与电流的关系逐一分析选项，题目综合性强，能有效考查学生对输电系统的整体理解与公式应用能力。（多选）13．（2026•包头二模）如图，单匝正方形导线框边长为L，置于磁感应强度大小为B、水平向右足够大的匀强磁场中。线框绕转轴以角速度ω顺时针匀速转动。t＝0时，abcd与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A．t＝0时，感应电动势为0 B．t=π2ω时，电流方向为C．线圈中感应电动势的有效值为22D．线框越远离转轴，感应电动势有效值越大【分析】根据线圈的位置判断磁通量的变化率和感应电动势的瞬时值；根据楞次定律分析解答；根据正弦交流电有效值和最大值的关系式列式解答；根据线圈转动产生的感应电动势最大值与转轴位置无关进行判断。【解答】解：A．t＝0时，abcd与磁场方向垂直，磁通量的变化率为0，则感应电动势为0，故A正确；B．t=π2ω=14TC．线圈中感应电动势的最大值为Em＝BSω＝BL2ω，有效值为E=Em2=22D．线圈在磁场中转动产生的感应电动势最大值与转轴位置无关，故线框越远离转轴，感应电动势有效值不变，故D错误。故选：AC。【点评】考查正弦交流电的相关问题，理解楞次定律的内容，特别注意感应电动势最大值与转轴位置无关的特点，属于中等难度考题。（多选）14．（2026春•观山湖区校级月考）如图甲所示，匝数为1匝、形状不规则的单匝线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，图乙是线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像。线圈电阻不计，磁感应强度B=1π（T），A、A．线圈转动的转速为5r/s B．若在A、B输出端接一个额定电压为10V的小灯泡，小灯泡可以正常发光 C．若将一个定值电阻和一个二极管（正向电阻看作零，反向电阻可看作无穷大）串联后接在A、B输出端，则定值电阻两端电压的有效值为10V D．若仅将不规则线圈换成边长为1m的正方形线圈，其他条件不变，A、B输出端电压的有效值将变为原来的一半【分析】通过图像确定转速、最大电压、面积等物理量，再代入到电路中利用电学公式求解。【解答】解：A、由图乙可知，线圈转动的周期为0.2s，因此线圈的转速n=1T=10.2r/s＝5r/sB、线圈转动产生交流电的最大值Em＝NBSω，且Φ＝BS，解得：Em＝1×2π×2π0.2V＝20V，则其有效值为E有=202V＝102V，若在AC、若将一个定值电阻和一个二极管串联后接在A、B输出端，则定值电阻两端电压在线圈转动一圈过程中，一半时间有电流通过，一半时间没有电流通过，根据电流热效应得(102)2R×T2=D、根据公式Φm＝BS，可知不规则线圈的面积S=2π1πm2＝2m2，若将不规则线圈换成变长为故选：CD。【点评】本题考查正弦式交流电产生的相关知识，对学生的迁移能力和分析综合能力有较高要求。三．解答题（共6小题）15．（2026春•南岸区校级月考）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，输电线上损失了0.5kW，最后用户得到220V的电压，求：（1）输电线的总电阻R；（2）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4。【分析】（1）首先明确发电机输送的总功率，以及高压输电的电压，由此算出输电回路中的电流大小；再结合已知的输电线上损耗的热功率，利用焦耳热功率和电流、电阻的对应关系，就能求解出输电线的总电阻；（2）先根据输电电流和输电线电阻，算出输电线上的电压损耗；用高压输电的总电压减去线路压降，得到降压变压器的原线圈输入电压；已知用户端的副线圈输出电压，根据理想变压器电压与线圈匝数成正比的规律，即可求出降压变压器原、副线圈的匝数比值。【解答】解：（1）发电机输出功率等于升压变压器的输出功率I根据P损=（2）设降压变压器原线圈上电压为U3＝U2﹣I2R＝（2000﹣5×20）V＝1900V降压变压器原、副线圈匝数比n解得n答：（1）输电线的总电阻R为20Ω；（2）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4为95：11。【点评】本题是高考远距离输电的经典基础题型，完整覆盖了升压输电、线路功率损耗、降压变压全流程模型，考点紧扣理想变压器规律、输电损耗的计算核心知识，情景贴合生活实际，设问梯度清晰，两小问层层递进，先求解线路电阻再求变压器匝数比，计算难度适中，没有复杂变式陷阱，能很好地检验对远距离输电原理、变压器电压功率规律的基础掌握程度，属于高频必考的中档基础题。16．（2026春•沙坪坝区校级月考）如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。升压变压器副线圈两端接有一理想电压表，示数U2＝2500V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝1：10，降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4＝6：1，充电桩充电时的额定功率P＝12kW，额定电压U4＝400V，变压器均视为理想变压器。求：（1）升压变压器原线圈两端电压U1；（2）输电线的总电阻r；（3）供电电路的效率η。【分析】（1）根据理想变压器电压比等于匝数比分析；（2）根据理想变压器电压比等于匝数比、电流比等于匝数比的倒数分析降压变压器原线圈的电压和电流，然后分解输电线的电压，再计算电阻；（3）供电电路的电能损失为输电线的热损失。【解答】解：（1）理想变压器U1U2=n1（2）理想变压器U3U4=n3n4，I3I4=n4n3，又P＝U4I4，代入数据可得U3＝2400V，I3＝5A，由串联分压规律可知输电线电压（3）供电电路的效率η=PP+I32答：（1）升压变压器原线圈两端电压为250V；（2）输电线的总电阻为20Ω；（3）供电电路的效率为96%。【点评】考查了远距离输电的分析方法，理想变压器不改变电功率，匝数比等于电压比、等于电流比的倒数。17．（2026•徐汇区二模）电能生磁，磁亦能生电。（1）如图1所示为交流发电的装置简图，边长为L的正方形单匝导线框abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定的角速度绕中轴OO′沿图示方向转动，线框ab边做圆周运动的线速度大小为v。①图示时刻线框ab边中的电流方向为由a流向b，ab边所受到的安培力方向为垂直纸面向里。②发电过程中，穿过线框abcd的磁通量最大值为BL2，感应电动势的最大值为2BLv。（2）如图2所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电容器电容为C，定值电阻阻值为R，L是电阻可忽略的电感线圈，电容器原本不带电。①（计算）先将开关S拨到1给电容器充电，求电容器两端的电压为U时，流过电阻R的电流i和电阻R消耗的功率P。②充电完成后，电容器所带的电荷量为CE。③电磁振荡与机械振动有相似之处。若将充电完成开关S拨到2瞬间的状态类比为如图3所示的单摆振动状态。则电感线圈L中电流向上达到最大时的状态可类比为图4的B。【分析】（1）①用右手定则判断图示时刻线框ab边的电流方向，再通过左手定则分析ab边所受安培力的方向；②磁通量最大值为磁感应强度与线框面积的乘积，感应电动势最大值由Em＝BSω结合ab边线速度v推导得出；（2）①根据闭合电路欧姆定律，电容器电压U等于路端电压，求出电阻R的电流，再计算其消耗的功率；②依据电容器电荷量公式Q＝CU，代入两端电压U，计算出充电完成后电容器所带的电荷量；③将电磁振荡中电流向上达到最大的状态，类比单摆振动中速度最大的平衡位置状态，对应图4的选项。【解答】解：（1）①电流方向与安培力方向•电流方向：图示时刻线框绕OO'顺时针转动，ab边垂直纸面向外切割磁感线，磁场水平向左。根据右手定则（磁感线穿手心，大拇指指向导体运动方向，四指指向电流方向），可判断ab边电流方向为从b流向a；安培力方向：根据左手定则（磁感线穿手心，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向），电流向上、磁场向左，安培力方向为垂直纸面向里。②磁通量最大值与感应电动势最大值•磁通量最大值：线框面积S＝L2，当线框平面与磁场垂直时磁通量最大，故Φ感应电动势最大值：ab边做圆周运动，线速度v=ω得ω=交变电动势最大值Em＝BSω，代入数据可得Em＝2BLv（2）①充电时电阻R的电流与功率开关S拨到1时，电源、R、电容器串联，电容器电压为U。根据闭合电路欧姆定律E＝U+i（R+r）电流：i=功率：电阻R消耗的功率P=②充电完成后电容器的电荷量充电完成后，电路电流为0，内阻和R的分压为0，电容器两端电压等于电源电动势E。根据电容器电荷量公式Q＝CU得Q＝CE。③开关S拨到2瞬间，电容器电压最大、电流为0，类比单摆最高点（速度v＝0，势能最大），电磁振荡中，电感线圈L中电流向上达到最大时，电容器放电完毕，电场能全部转化为磁场能，此时电流最大、电压为0，对应机械振动中平衡位置（速度最大）的状态，单摆从右侧最高点下摆，平衡位置时速度方向水平向右，故B正确，ACD错误。故选：B。故答案为：（1）①由a流向b，垂直纸面向里，②BL2；2BLv；（2）①电容器两端的电压为U时，流过电阻R的电流i是E-UR+r，电阻R消耗的功率P，是(②CE，③B。【点评】本题综合考查交变电流、电磁振荡与机械振动的类比，涵盖电磁感应、电路分析等核心知识点，考查学生对电磁规律的综合应用与类比迁移能力，综合性强，贴合高中物理教学要求。18．（2026•黄浦区二模）波浪能是一种蕴含在海洋中的可再生能源。我国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在珠海投入运行，标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个台阶。（1）一列水平向右传播的水波（可视为简谐横波），波长为20m。t＝0时刻，水面上一漂浮小物块位于波峰处，如图1所示。经过Δt＝2s，该物块运动至波谷位置。求该波波速的可能大小。（2）图2（a）中的波浪能发电平台，工作原理可简化为图2（b）所示。海浪驱动浪板带动发电机转子，使多匝矩形线圈在两磁极间的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴逆时针做匀速转动，并向外输出感应电流。①图2（b）中，靠近N极的导线受到的安培力方向为向上。②（计算）匀强磁场的磁感应强度大小为B=22πT，矩形线圈的匝数N＝1000、而积S＝0.1m2、转速ⅰ在t＝0时刻，线圈处于图2（b）所示位置。求线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式；ⅱ在线圈的输出端a、b间，接入一阻值R＝100Ω的定值电阻（图中未画出）。求在1min内电阻R产生的热量Q。（3）发电平台内部某监控电路如图3所示。电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源，其输出的电流大小和方向都不变。在移动R2滑片的过程中，电压表V的读数为U，电流表A的读数为I，电流表A1的读数记I1，电流表A2的读数为I2，它们变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、ΔI2。①下列关系式中正确的是C。A.UB.ΔUC.ΔUD.ΔU②（论证）当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大。【分析】（1）根据简谐波传播的周期性，物块从波峰到波谷的时间为半周期的奇数倍，求出周期的可能值，结合波长与波速的关系计算波速的可能大小；（2）①先由右手定则判断导线中感应电流的方向，再通过左手定则判断靠近N极的导线所受安培力的方向；②i根据线圈转速求出转动的角速度，计算感应电动势的最大值，结合线圈初始位置与中性面垂直的特点，写出感应电动势随时间变化的关系式；②ii求出感应电动势的有效值，根据焦耳定律，结合电阻阻值与通电时间，计算电阻在1分钟内产生的热量；（3）①根据并联电路的电流、电压规律，结合恒流源总电流恒定的特点，分析电压与各电流变化量的比值关系，判断正确选项；②将定值电阻R1等效为电源内阻，把滑动变阻器R2作为外电路，利用电源输出功率最大的条件，论证R2＝R1时其消耗的电功率最大。【解答】解：（1）由图可知：λ＝20m；(n+代入数据可得：T=则v=λT=2042n+1m/s=5（2n+1）m/s（n＝0（2）①线圈逆时针转动，靠近N极的导线运动方向竖直向上，由右手定则，导线中感应电流方向垂直纸面向里。由左手定则：磁场向右、电流向里，导线所受安培力方向竖直向上。②ⅰ线圈的角速度ω＝2m＝πrad/s感应电动势的最大值Em线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式为：e＝Emcosωt=2002ⅱ电阻R两端电压的有效值U=Em2=20022V=200V（3）①电路结构：R1与R2并联，恒流源总电流I恒定，满足I＝I1+I2因此ΔI＝0，|ΔI1|＝|ΔI2|.A、R1=U1I1（定值），B、恒流源总电流恒定，ΔI＝0，ΔUΔI无意义，故BC、对定值电阻R1，U＝I1R1，得ΔU结合ΔI1＝﹣ΔI2得|ΔUΔID、ΔUΔI1=R故选：C。②滑动变阻器的电流为I2，滑动变阻器的功率为P故当R即R1＝R2时，R消耗的电功率最大。故答案为：（1）该波波速的可能大小是5（2n+1）m/s（n＝0，1，2，3，……）；（2）①向上，②ⅰ线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式是2002ⅱ在1min内电阻R产生的热量Q是2.4×104J；（3）①C，②滑动变阻器的电流为I2，滑动变阻器的功率为P故当R即R1＝R2时，R消耗的电功率最大。【点评】本题以波浪能发电的实际应用为背景，综合考查简谐横波、交变电流的产生与计算、直流电路动态分析与功率极值问题，将实际场景与物理知识结合，全面考查学生的综合分析与物理公式应用能力。19．（2026•奉贤区二模）某小型风电站，简化工作原理如图（a）。风轮机通过绝缘传动装置，带动发电机的转子线圈转动产生交流电，通过理想升压变压器将电压升高，经输电线向远处的主电网变电站输送电能，到达变电站后，再通过理想降压变压器将电压降低，最终并入配电网或供给用户。已知发电机的转子线圈处在两磁极间的匀强磁场中，线圈匝数N＝250（图中未画出），线圈电阻可不计；发电机输出的正弦交流电电压u1随时间t的变化关系如图（b）；升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数之比分别为n1：n2＝1：5、n3：n4＝10：1；输电线上的总电阻r＝15Ω。（1）发电机输出交流电的角频率ω＝100rad/s，电压有效值U1＝500V；（2）图（a）中，当转子线圈转至如图所示的中性面时，线圈的磁通量为9.0×10﹣3Wb（结果保留2位有效数字）。（3）若发电机的输出电压U1、输电线上的总电阻r和两个变压器的原、副线圈匝数之比均保持不变。将输电线上的电流记为I、发电机的输出功率记为P1。①则在用户端仅接一个定值电阻R＝1.1Ω时A；A.I＝20A、P1＝50kWB.I＝200A、P1＝50kWC.I＝20A、P1＝500kWD.I＝200A、P1＝500kW②（论证）傍晚用电高峰，用户端并联接入的用电器数量增多。证明：发电机的输出功率P1增大。【分析】（1）从图b中读取交流电的周期，通过角频率与周期的倒数关系计算得到角频率。读取电压的最大值，根据正弦交流电有效值与最大值的关系计算电压有效值。（2）当线圈处于中性面时，磁通量达到最大值。利用发电机输出电压最大值与线圈匝数、最大磁通量及角频率的关系式，将已知的电压最大值、匝数和角频率代入，即可求解最大磁通量。（3）①根据理想变压器的电压与匝数成正比，由U1和升压变压器匝数比求出升压变压器副线圈电压U2。结合输电线电阻r，建立U2、输电线电流I、降压变压器原线圈电压U3及r的关系。再根据降压变压器的匝数比，关联U3与用户端电压U4，以及输电线电流I与用户端电流I4的关系。最后利用用户端定值电阻的欧姆定律，联立方程求解I，进而通过原、副线圈电流与匝数的关系及功率公式计算P1。②当用户端并联用电器增多，用户端总电阻R减小。根据变压器等效电阻原理，降压变压器原线圈的等效电阻随之减小。由于升压变压器副线圈电压U2和输电线电阻r不变，输电线总电流I将增大。根据发电机输出功率P1与U1、原线圈电流及匝数比的关系，在U1和匝数比不变的情况下，输电线电流增大导致原线圈电流增大，从而证明P1增大。【解答】解：（1）由图像可知交流电周期T＝2×10﹣2s，故角频率为ω=2πT，代入数据解得ω＝100πrad/s；电压最大值Um1=5002V，其有效值U（2）发电机输出电压最大值Um1＝NΦmω，式中Φm为线圈处于中性面时的磁通量。代入数据得5002=250×Φ保留两位有效数字得Φm（3）①升压变压器副线圈电压U2=U1n2n1，计算解得U2＝2500V；设输电线电流为I，则降压变压器原线圈电压U3＝U2﹣Ir＝2500﹣15I；降压变压器副线