交變電流-2021年高考物理108所名校押題（解析版）

押題精選13交變電流

1.汽車的“點(diǎn)火線圈”實(shí)際上是一個(gè)變壓器低壓直流通過一個(gè)開關(guān)輸入初級(jí)線圈，在開關(guān)斷開或閉合的瞬間,

將會(huì)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生脈沖高電壓形成電火花圖1和圖2分別是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈電壓隨時(shí)間變化的圖

像，則（）

A.A時(shí)刻開關(guān)剛斷開

B.次級(jí)線圈的匝數(shù)比初級(jí)線圈要多

C.f2至間穿過次級(jí)線圈的磁通量為零

D.開關(guān)斷開與閉合瞬間次級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)圖像可知人時(shí)刻開關(guān)剛閉合。故A錯(cuò)誤；

B.依題意需要用低電壓產(chǎn)生高電壓電火花，則需要次級(jí)線圈的匝數(shù)比初級(jí)線圈要多，故B正確；

C.匕至門間穿過次級(jí)線圈的磁通量不為零，磁通量的變化量為零，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖像可知斷開瞬間電壓相反，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.合理利用自然界中的能源是一個(gè)重要的課題。在我國某海域，人們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)浮桶式波浪發(fā)電燈塔。如

圖甲所示，該浮桶由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成，浮桶內(nèi)磁體由支柱固定在暗礁上，內(nèi)置N=100的線圈。線圈

與阻值R=14C的燈泡相連，隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)且始終處于磁場(chǎng)中；，其運(yùn)動(dòng)速度

v=25/2sin^<m/s）?輻向磁場(chǎng)中線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T。線圈周長(zhǎng)L=L5m,總電阻r=\C，

圓形線所在處截面如圖乙所示。下列說法正確的是（)

A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為60JIv

B.燈泡中流過電流的最大值為4A

C.燈泡的電功率為240W

D.1分鐘內(nèi)小燈泡消耗的電能為13440J

【答案】D

【詳解】A.線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為

Em?x=NBLVmax

代入數(shù)據(jù)可得

=60夜V

線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

e=耳皿sin7rt=60>/2sin(m)V

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得最大電流為

羔=需=4區(qū)

max

故B錯(cuò)誤;

C.電流的有效值為

T=4A

燈泡的電功率為

p=/2/?=42xl4=224W

故c錯(cuò)誤；

D.I分鐘內(nèi)小燈泡消耗的電能為

W=臼=224x60J=13440J

故D正確。

故選Do

3.今年2、3月份，美國許多地方遭到了暴風(fēng)雪的襲擊，暴風(fēng)雪造成了德州全州大停電。居安思危，某同

學(xué)利用所學(xué)知識(shí)自制發(fā)電機(jī)，交流發(fā)電機(jī)的模型示意圖如圖所示。磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,自

制線圈匝數(shù)N=500匝，面積S=0.04m2,不計(jì)線圈內(nèi)阻，額定電壓為220V、20W的燈泡正常發(fā)光了1分鐘,

下列說法正確的是（）

B.線圈的轉(zhuǎn)速〃=』r/s

A.圖示位置感應(yīng)電流為零

71

C.電壓表的示數(shù)為220加VD.1分鐘內(nèi)該同學(xué)消耗的能量至少為1200J

【答案】D

【詳解】A.圖示位置，線圈和磁感線平行，則穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，A錯(cuò)誤；

C.不計(jì)線圈內(nèi)阻，小燈泡正常發(fā)光，電壓表測(cè)量的是有效值，即為小燈泡兩端的電壓220V,C錯(cuò)誤;

B.電源電動(dòng)勢(shì)的最大值

Em=NBSco=NBS27m=220底V

解得

11V2,

n-----------r/s

71

B錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

W-0x60J=1200J

D正確。

故選D。

4.科學(xué)中心某款手搖點(diǎn)火器原理如圖所示。當(dāng)鋼針和金屬板間瞬時(shí)電壓超過5000V時(shí)可以產(chǎn)生電火花。已

知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.2T,手搖發(fā)電機(jī)線圈的面積為0.250?,共50匝，不計(jì)內(nèi)阻。變壓器為

理想變壓器，其原副線圈匝數(shù)比為1：100。下列說法正確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花

B.線圈轉(zhuǎn)速等于4r/s時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花

C.電壓表的示數(shù)為5V時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花

D.電壓表的示數(shù)為25V時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花

【答案】B

【詳解】AB.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，設(shè)轉(zhuǎn)速為“，則發(fā)電機(jī)的最大電動(dòng)勢(shì)為

E,,=NBS3=NBS-2兀n

發(fā)電機(jī)的最大電動(dòng)勢(shì)等于變壓器的輸入線圈電壓的最大值，uim=Em,根據(jù)變壓器兩端的匝數(shù)比等于電壓

比，有

1勺=U

Toon2U

鋼針和金屬板間瞬時(shí)電壓超過5000V時(shí)可以產(chǎn)生電火花，現(xiàn)令。2”,=5000丫，聯(lián)立各方程解得

t/,,?=50V,n=—r/s?3.18r/s

71

故線圈轉(zhuǎn)速等于4r/s時(shí)，副線圈的電壓最大值超過了5000V,能產(chǎn)生電火花，故A錯(cuò)誤，B正確;

CD.電壓表的示數(shù)為原線圈兩端的電壓有效值，剛點(diǎn)火時(shí)

維=25V2V

6

5V和25V均小于25&V，則不能達(dá)到點(diǎn)火電壓，故CD錯(cuò)誤;

故選B。

5.圖甲所示是燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，并加在一理想變壓器的原線

圈上，當(dāng)變壓器副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，鋼針和金屬板間就會(huì)引發(fā)電火花，從而點(diǎn)燃?xì)怏w。

閉合開關(guān)，已知電壓表的示數(shù)為5V,圖乙所示是閉合開關(guān)后原線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間，變化的圖像,

電壓表可視為理想交流電表，下列說法正確的是（）

轉(zhuǎn)

換

器

V2B.2n

A.原線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的瞬時(shí)值表達(dá)式為3------sin——t

2T

TT

B.0時(shí)間內(nèi)，在一時(shí)刻最容易成功打火

24

C.原、副線圈匝數(shù)比為1:800時(shí)點(diǎn)火裝置可正常工作

D.經(jīng)過變壓器后，該交流電壓的頻率可能發(fā)生變化

【答案】C

【分析】本題以燃?xì)庠钪械狞c(diǎn)火裝置為問題情境，考查考生的建立模型能力和分析綜合能力。本題考查的

學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，即通過題述情境了解燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火原理，從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)屬性、

內(nèi)在規(guī)律，還有科學(xué)思維中的科學(xué)推理、模型建構(gòu)等。

【詳解】A.由題圖乙可知原線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的瞬時(shí)值表達(dá)式為

.271

B=B.sin—t

maxT

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B./=工時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,

4

因此不會(huì)成功打火，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：

C.若原、副線圈的匝數(shù)比為1:800,副線圈兩端電壓的有效值為4000V，其最大值為

400072V?5600V>5000V

故點(diǎn)火裝置可以正常工作，選項(xiàng)c正確；

D.變壓器不會(huì)改變交流電壓的頻率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

6.小芳設(shè)計(jì)了一個(gè)電吹風(fēng)，其電路圖如圖所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為NnN2,小風(fēng)扇的額定電

壓為60V。“、氏以"為四個(gè)固定觸點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)扇形金屬觸片P的位置可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)，使電吹風(fēng)可處

于關(guān)機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。在電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)（）

A.觸片P同時(shí)接觸a、b,N1:N2=ll：3

B.觸片P同時(shí)接觸b,Ni：N2=3：11

C.觸片P同時(shí)接觸氏c,N,：N2=ll：3

D.觸片P同時(shí)接觸b、c,Ni：N2=3：11

【答案】A

【詳解】由題意可知，電吹風(fēng)吹熱時(shí)，電熱絲需連入電路中，觸片P同時(shí)接觸a,b,由變壓器電壓和匝數(shù)

關(guān)系可得

N、_220

瓦一沅—而

A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A。

7.供電部門會(huì)將超高電壓降為50Hz、10kV的交流電，通過地下電纜輸送到各居民小區(qū)，小區(qū)變壓器將電

壓降為220V再輸送到各戶。如圖所示是供電電路的模擬圖，R為地下電纜的電阻，處為小區(qū)變壓器輸出

線路電阻.下列說法正確的是（）

A.該小區(qū)家家戶戶所用的交流電，電流的方向每秒鐘改變50次

B.小區(qū)變壓器的原、副線圈匝數(shù)比等于500:11

C.生活用電在高峰值時(shí)，小區(qū)變壓器的輸出電壓要降低

D.當(dāng)進(jìn)入生活用電高峰期，整個(gè)供電電路的供電效率會(huì)有小幅上升

【答案】C

【詳解】A.因轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)動(dòng)50次，每個(gè)周期電流的方向改變2次，因此電流方向每秒改變100次，A錯(cuò)

誤；

B.因輸電線有電壓降，所以匝數(shù)比不能用兩個(gè)電壓正比例關(guān)系求解，B錯(cuò)誤；

C.用電高峰時(shí)，用戶增加，輸電線上電流增加，原線圈線路上的電壓降增加，所以副線圈兩端的電壓降低,

C正確；

D.用量高峰時(shí)，用電器增多，相當(dāng)于用電器的總電阻r減小，而輸電線的總電阻穴不變，根據(jù)

I2r_1

2=

I(R+r)T~[

可知供電效率會(huì)下降，D錯(cuò)誤。

故選Co

8.寧夏作為國家“西電東送”工程的重要省區(qū)，截至2020年底，累計(jì)外送電量突破4200億千瓦.時(shí)，外送市

場(chǎng)遍及全國十幾個(gè)省份。在輸電時(shí)需要對(duì)輸送功率、電壓、電流等進(jìn)行檢測(cè)，如圖所示為一特高壓檢測(cè)裝

置的供電部分，可通過纏繞在上面的線圈向檢測(cè)裝置供電。使用時(shí)將此裝置套在高壓線上，將檢測(cè)裝置接

在線圈兩端即可。下列說法正確的是（）

A.該裝置可給特高壓直流輸電線路的檢測(cè)裝置供電

B.若檢測(cè)裝置是電流表且示數(shù)增大，則線路上的損耗功率增大

C.若檢測(cè)裝置是電壓表且示數(shù)減小，則線路中交流電的頻率降低

D.增加該裝置上的線圈匝數(shù)，檢測(cè)的準(zhǔn)確率會(huì)降低

【答案】B

【詳解】A.該裝置的原理是交變電流周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)來給檢測(cè)裝置供電，特高壓直流輸電線路

周圍的磁場(chǎng)幾乎不發(fā)生變化，所以該裝置不能給特高壓直流線路的檢測(cè)裝置供電，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

1=〃2

可知當(dāng)匝數(shù)比固定時(shí)，電流表示數(shù)增大，線路中電流的最大值增大，線路上的損耗功率也會(huì)增大，故B正

確；

C.電網(wǎng)中交流電的頻率是固定不變的，故C錯(cuò)誤；

D.該裝置利用電磁感應(yīng)原理工作，線圈匝數(shù)增多時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的最大值將增大，在線路中電流變化較

小時(shí)檢測(cè)裝置示數(shù)變化更大，更靈敏，故D錯(cuò)誤。

故選B。

9.如圖所示，(、心是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，一個(gè)用來測(cè)高壓電流，一個(gè)用來測(cè)高壓電壓，T2

接在兩根輸電線的正中間，力接在其中一根輸電線上。輸電線電阻不可忽略，若輸電線電阻率相同，發(fā)電

站端的理想升壓變壓器副線圈輸出電壓為1,輸出功率為228(X)kW,用戶端理想降壓變壓器原線圈兩端

電壓為U2=220kV,1的原、副線圈匝數(shù)比為1：100,%的原、副線圈匝數(shù)比為1(XXX):1，。的示數(shù)為1A，

則下列說法正確的是()

A.L=248kVB.方的示數(shù)為22.8V

C.輸電線總電阻為40。D.輸電效率約為96%

【答案】D

【分析】本題結(jié)合互感器、高壓輸電考查考生的模型建構(gòu)能力和分析綜合能力。

【詳解】AC.7；是電流互感器，由匝數(shù)比及4的示數(shù)可知輸電線中的電流為100A,根據(jù)P=UZ可知

q=228kV,則輸電線上的損失電壓為U攝=8kV,輸電線總電阻為80C,AC錯(cuò)誤；

B.電壓互感器接在兩輸電線的正中間，則心的原線圈兩端的電壓為224kV,則。的示數(shù)為22.4V,B錯(cuò)

誤;

D.該輸電線的輸電效率〃=^xl00%k96%,D正確。

UI

故選D?

10.如圖所示為研究遠(yuǎn)距離輸電的裝置。理想變壓器T|、T2的匝數(shù)比相等（?1：〃2=〃4："3）,變壓器Tl的

輸入電壓場(chǎng)=e=50底sinlOOm（V）,輸電線的總電阻為r,則（）

A.閉合開關(guān)后，燈泡兩端的電壓為50V

B.閉合開關(guān)后，通過燈泡電流的頻率為100Hz

C.閉合的開關(guān)數(shù)越多，所有燈泡獲得的總功率越大

D.依次閉合開關(guān)Si、S2、S3??…，燈泡L越來越暗

【答案】D

【詳解】A.閉合開關(guān)后，燈泡兩端的電壓為

04=&5=區(qū)。，-4。）=區(qū)（%"「八（7）=。1-必公。

A錯(cuò)誤；

B.變壓器不改變頻率，交變電流的頻率為

/=—=50Hz

B錯(cuò)誤；

C.設(shè)升壓變壓器的輸出電壓為。2,輸送電流為右，所有燈泡獲得的總功率為

閉合的開關(guān)數(shù)越多，燈泡總電阻越小，所以燈泡總功率有可能先增大后減小，也有可能一直減小。c錯(cuò)誤;

D.依次閉合開關(guān)Sl、S2、S3??…，燈泡總電阻逐漸減小，輸送電流逐漸增大，所以燈泡兩端的電壓逐漸減小,

燈泡L|越來越暗。D正確。

故選D。

11.遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓變化規(guī)律如圖乙。輸電線總電阻為，，升壓變壓器原、

副線圈匝數(shù)分別為々、機(jī)。降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為％、%（變壓器均為理想變壓器）。降壓變

壓器的輸出電壓為220V,則下列說法中正確的（）

\UN

22函…NT'x

發(fā)

電用

?1"2〃32//(xlO-2s)

廠

升壓變壓器降壓變壓器

甲

A.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變壓器的電流頻率大

B.一--

%%

C.乙圖中電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U=220夜sin100加（V）

D.升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率

【答案】C

【詳解】A.變壓器只改變電壓，不會(huì)改變交流電的頻率，因此通過升壓變壓器的電流頻率與通過降壓變壓

器的電流頻率相同，A錯(cuò)誤；

BD.由于發(fā)電廠的交流電壓的有效值為220V,用戶得到的電壓也是220V,但電能輸送的過程中，有能量

的損失，升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，根據(jù)

P=UI

可知

因此

%%

BD錯(cuò)誤;

C.交流電的周期為0.02s,因此角速度

27

co=—=100?rad/s

T

因此乙圖中電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

“=2200sin100加(V)

C正確。

故選C。

12.圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈繞00'軸轉(zhuǎn)動(dòng)，若從某位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)

間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，外接燈泡的電阻為9r,下列說法正確的是()

A.線圈是從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)的

B.電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=6應(yīng)sin50加(V)

C.電流方向每秒改變50次

D.理想電壓表示數(shù)為5.4V

【答案】D

【詳解】A.電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律從零開始，說明線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為

零，故A錯(cuò)誤；

B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為

丸=60V

而

0=*WOmd/s

則電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為

e=sincot=60sin100^/(V)

故B錯(cuò)誤;

c.線圈每轉(zhuǎn)一圈，電流改變兩次方向，則電流方向每秒改變了100次（2/=100）,故C錯(cuò)誤;

D.理想電壓表示數(shù)為路端電壓的有效值，有

ERE,“R6及x9r

UvV=5.4V

R+r~42(R+r)~x/2(9r+r)

故D正確：

故選D。

13.在探究變壓器的兩個(gè)線圈電壓關(guān)系時(shí)，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，組成了

一個(gè)新變壓器，如圖甲所示，線圈。作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，電源輸出的電壓如圖乙所

示，線圈匕接小燈泡。若他組成的新變壓器可視為理想變壓器，則（）

甲

A.電源輸出電壓的頻率為100Hz

B.適當(dāng)增加原線圈。的匝數(shù)，小燈泡變暗

C.在小燈泡旁邊并接一個(gè)電阻，電源的輸出功率減小

D.將線圈。改接在學(xué)生電源的直流輸出端，小燈泡也能發(fā)光

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)電源輸出的電壓的圖像可讀出正弦交流電的周期T=0.02s,則頻率為

/,=-=50Hz

T

故A錯(cuò)誤;

36及G17,

B.變壓器的輸入電壓為q=3^￡v=36V不變，增大原線圈匝數(shù)々，根據(jù)」=」可知，副線圈的輸

V2〃1〃2

出電壓變小，即小燈泡獲得的電壓變小，故燈泡的功率變小而變暗，故B正確；

C.在小燈泡旁邊并接一個(gè)電阻，則負(fù)載總電阻變小，而副線圈的輸出電壓,故變壓器的輸出功率鳥=?

＜總

變大，則電源的輸出功率變大，故C錯(cuò)誤；

D.將線圈。改接在學(xué)生電源的直流輸出端，變壓器上的磁通量不變，不能利用互感產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則副

線圈無電流，燈泡不能發(fā)光，故D錯(cuò)誤；

故選B?

14.如圖所示，矩形線框ABCD以恒定的角速度。繞對(duì)角線AC轉(zhuǎn)動(dòng)。AC的左側(cè)存在著垂直紙面向外、

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知AB長(zhǎng)為4,BC長(zhǎng)為4,線框電阻為R。。=0時(shí)刻線框平面與紙面重合,

下列說法正確的是（）

A.矩形線框該時(shí)刻的電流值最大

B.矩形線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為1

C.矩形線框轉(zhuǎn)過半圈過程中產(chǎn)生的熱量為軍竺逅

2R

D.矩形線框從圖示位置轉(zhuǎn)過180。過程中，通過線框任意橫截面電荷量為塞?

【答案】D

【詳解】A.矩形線框該時(shí)刻磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，則感應(yīng)電流值最小，A錯(cuò)誤;

B.矩形線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值

穌=3B磯6

有效值為

E呆為押

B錯(cuò)誤;

C.矩形線框轉(zhuǎn)過半圈過程中產(chǎn)生的熱量為

_E-71_兀(^黑①

n^~~R~a)~―8R―

C錯(cuò)誤;

D.矩形線框從圖示位置轉(zhuǎn)過180。過程中，通過線框任意橫截面電荷量為

D正確。

故選D。

15.如圖所示為發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，其表面為對(duì)應(yīng)圓心角為120。的圓弧

面。M是圓柱形鐵芯，它與磁極柱面共軸，鐵芯上繞有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線框，可繞與鐵芯共同的固

定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極與鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布。已知正方形線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其切割磁感線的邊的線速度

大小為心切割時(shí)切割邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為8,則下列說法正確的是（）

A.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化周期為一

2v

C.線框中產(chǎn)生的有效感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為YTBLV

3

D.線框中產(chǎn)生的有效感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為地BLv

3

【答案】D

【詳解】A.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為28小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化周期等于線框轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，即T=J,選項(xiàng)B錯(cuò)誤:

v

CD.由交變電流有效值的計(jì)算公式有

解得

V6?2瓜

Er=——E,?=----BLv

3m3

選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

16.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比〃?：4=3：1,小J4為相同的燈泡，R、L分別

為定值電阻、理想電感線圈，電容器的電容C=10〃/，電壓表為理想電表。當(dāng)原線圈兩端接如圖乙所示的

A.三個(gè)燈泡亮度相同

B.電容器所帶電荷量的最大值為還xlCT'C

5

C.若交流電的頻率突然增大，則右變暗、4變亮

D.電壓表的讀數(shù)為12V

【答案】C

【詳解】A.原線圈中通有正弦交流電，則副線圈中也為正弦交流電，由于右與電阻相串聯(lián)，4與電感線

圈相串聯(lián)，右與電容相串聯(lián)，燈泡與、4與4的亮度取決于電阻、電感和電容的阻礙作用，本題未給相

關(guān)條件無法判斷，故A錯(cuò)誤；

BD.由題意可知，原線圈兩端電壓的最大值為36夜V，由于原、副線圈的匝數(shù)比々：〃2=3:1，所以副線

圈兩端的電壓最大值為12J5v，有效值為12V,因?yàn)槭墙涣麟?，電容器與燈泡4串聯(lián)，電容器兩端電壓

的最大值肯定小于12j5V，所以電容器所帶電荷量的最大值小于

65

Q=CU=10x10-6xl2>/2C=箋xlO^C

而電壓表的讀數(shù)也小于12V，故BD錯(cuò)誤;

C.電感線圈感抗隨交流電頻率的增大而增大，電容器的容抗隨交流電頻率的增大而減小，交流電頻率增大

后，線圈感抗變大則右變暗，電容器容抗變小則4變亮，故C正確。

故選C。

17.在繞制變壓器時(shí)，某人誤將兩個(gè)線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個(gè)臂上，當(dāng)通以交流電時(shí)，每個(gè)線

圈產(chǎn)生的磁通量都只有三分之一通過另一個(gè)線圈，其余的通過中間的臂。已知當(dāng)線圈1輸入電壓900V時(shí),

在不接負(fù)載的情況下，線圈2的輸出電壓為600V。則當(dāng)線圈2的輸入電壓為600V時(shí)，在不接負(fù)載的情況

下，線圈1的輸出電壓為（）

A.900VB.600V100V

【答案】D

【詳解】每個(gè)線圈通交變電流后,其內(nèi)部磁通量的三分之一通過另一個(gè)線圈，因此另一線圈的磁通量的變

化率只有通電線圈的三分之一，由變壓器原理知，當(dāng)從線圈1輸入電壓Ui=900V時(shí)，線圈2的輸出電壓為

600V,根據(jù)

5_口_4△①]_3

U2E2%△①22

解得

n?2

當(dāng)從線圈2輸入電壓U2=600V時(shí)，得

%_%△①26

U、/AR

解得

q=ioov

故選D。

18.人們?cè)谏a(chǎn)、生活中經(jīng)常使用變壓器，用它來改變交流電的電壓，滿足各種實(shí)際需要。如圖所示，變

壓器是理想變壓器，原線圈的輸入電壓、匝數(shù)、輸入電功率、電流和交流電的頻率分別為5、小、P、/I

和力；副線圈的輸出電壓、匝數(shù)、輸出電功率、電流和交流電的頻率分別為小、“2、尸2、/2和力。已知Ul

>U2,下列說法中正確的是（）

\

鐵芯

A.ni<?2B.f\<fiC.h=hD.Pt=P2

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)理想變壓器的電壓關(guān)系

n\_u、

n2U2

由于則有也>"2,所以A錯(cuò)誤；

B.理想變壓器原、副線圈的頻率總是相同，所以B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)理想變壓器的電流關(guān)系

人」

由于〃1>〃2則有所以C錯(cuò)誤；

D.理想變壓器原、副線圈的電功率總是相等，所以D正確；

故選D。

19.如圖所示，理想自耦變壓器線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上，a、b為線圈的始端和末端。Pi為線圈的滑動(dòng)

觸頭，調(diào)節(jié)Pl可以改變從C間線圈的匝數(shù)。。、匕兩端接電壓穩(wěn)定的交流電源；指示燈L與一小段線圈并

聯(lián)；氏C間接入滑動(dòng)變阻器R,調(diào)節(jié)P2可以改變R接入電路的阻值。開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，電壓表為理想

交流電表，下列說法正確的是（）

A.僅向下滑動(dòng)P2,4、〃端輸入功率變小

B.僅順時(shí)針滑動(dòng)Pi,a、〃端輸入功率變小

C.僅順時(shí)針滑動(dòng)P,電壓表示數(shù)變大

D.若斷開開關(guān)S,指示燈L將熄滅

【答案】B

【詳解】A.僅向下滑動(dòng)P2,可知R所接入的電阻變大，根據(jù)

右至

可得R的功率變大，L的功率不變，則可知總功率變大，故或匕端輸入功率變大，故A錯(cuò)誤；

BC.順時(shí)針滑動(dòng)P”線圈數(shù)”2減小，因?yàn)槔硐胱儔浩骺芍猄也減小，根據(jù)

*

2R

可知R的功率減小，且小燈泡兩端電壓減小，故小燈泡兩端的電功率也減小，故可知總功率減小，即。、b

端輸入功率變??；而電壓表示數(shù)與匝數(shù)無關(guān)，故電壓表示數(shù)不變，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.斷開開關(guān)S,R中無電流，對(duì)L無影響，故D錯(cuò)誤；

故選B。

20.為家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電加在理想變壓

器的原線圈上，設(shè)變壓器原、副線圈的匣數(shù)分別為〃1、々。當(dāng)兩點(diǎn)火針間電壓大于5000V就會(huì)產(chǎn)生電火花

進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)猓]合S,下列說法正確的是（)

|“/V

點(diǎn)火針50-7*^------------

q\/\,/ios

-50

甲乙

A.電壓表的示數(shù)為50五丫

B.在正常點(diǎn)燃燃?xì)獾那闆r下，兩點(diǎn)火針間電壓的有效值一定大于5000V

C.當(dāng)生>10°時(shí)，才能點(diǎn)燃燃?xì)?/p>

D.當(dāng)a=200時(shí)，點(diǎn)火針每個(gè)周期的放電時(shí)間為0.01s

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖(b)得到原線圈電壓的最大值為50V,加在變壓器原線圈上正弦交流電壓的有效值為

U=5t=25及V

故電壓表的示數(shù)為

U=25V2V

故A錯(cuò)誤；

B.兩點(diǎn)火針間的瞬時(shí)電壓大于5000V即可產(chǎn)生電火花，所以有效值一定大于

^2V=2500V2V

夜

不一定大于5000V,故B錯(cuò)誤；

C.原、副線圈的電壓關(guān)系為

u原鳥

由于原線圈最大電壓為50V,副線圈最大電壓要大于5000V,所以

血=">100

?i0原

故c正確；

D.若原、副線圈匝數(shù)比為1:200,副線圈輸出電壓最大值U副=10000V則一個(gè)周期內(nèi)放電時(shí)間為

r=—x0.02s=0.013s

3

故D錯(cuò)誤。

故選C。

21.小明分別按圖1和圖2電路探究遠(yuǎn)距離輸電的輸電損耗，將長(zhǎng)導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線

路，忽略導(dǎo)線的自感作用。其中Ti為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實(shí)驗(yàn)中使用的燈泡相同,

燈泡的電壓相等兩次實(shí)驗(yàn)中（

（圖2）

A.都接直流電源B.A兩端的電壓相等

C.A損耗的功率相等D.圖1中A的電流較大

【答案】D

【詳解】A.由于變壓器只能改變交變電流，因此圖2中不可能接直流電源，A錯(cuò)誤;

BCD.T2是降壓變壓器，根據(jù)

巴工＞1

%4

由于流過兩個(gè)燈的電流相等，可知圖2中流過A的電流較小，加在圖2中A兩端的電壓較低，圖2中A消

耗的功率較小，BC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

22.風(fēng)是沒有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、

草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易

模型，發(fā)電機(jī)與一理想變壓器的原線圈相連，變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為500匝和1000匝，在風(fēng)力的作

用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，某一風(fēng)速時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓

隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則（）

6t/itr1.

A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin100RV

B.電壓表Vi的示數(shù)是100V

C.斷開開關(guān)K,電壓表V2的示數(shù)是0

D.風(fēng)速加倍時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為〃=200sinl00RV

【答案】D

【詳解】A.通過圖乙可知變壓器原線圈兩端電壓的最大位為a”=100V,周期T=0.04s,永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的

角速度

2萬

co=——=50zrrad/s

T

所以電壓的瞬時(shí)值衣達(dá)式為

a=100sin5()RV

選項(xiàng)A錯(cuò)誤:

B.電壓表V,測(cè)量的是變壓器原線圈兩端電壓的有效值

U.=4=50&V

V2

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.電壓表V2測(cè)量的是理想變壓器副線圈的輸出電壓，與有無負(fù)載無關(guān)，根據(jù)理想變壓器原理

u\_殳

U2n2

得電壓表V2的示數(shù)

。2=100五V

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.風(fēng)速加倍時(shí)，角速度。加倍，根據(jù)

Em-nBSco

可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加倍，變壓器原線圈兩端電壓加倍，因此風(fēng)速加倍時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓的瞬

時(shí)值表達(dá)式為

u=200sin100RV

選項(xiàng)D正確。

故選D。

23.大電流發(fā)生器是電力、電氣行業(yè)在調(diào)試中需要大電流場(chǎng)所的必需設(shè)備，一般采用調(diào)壓器輸出端接升流

器輸入端、升流器輸出端接試驗(yàn)回路的方法進(jìn)行電流升流，原理如圖所示?！笧樽择钫{(diào)壓器，P為調(diào)壓滑

動(dòng)觸頭；T2為升流器，與觸頭1連接時(shí)原，副線圈匝數(shù)的比值為A,R為試驗(yàn)回路的等效電阻，忽略其他

電阻與感抗等因素的影響，調(diào)壓器與升流器均視為理想變壓器。當(dāng)端接入電壓為“nUmSin。"的交變電

流時(shí)，以下說法正確的是（）

A.大電流發(fā)生器不僅可以提高試驗(yàn)回路的電流還可以提高試驗(yàn)回路中電流的頻率

B.保持與觸頭2連接，僅把滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，R可以獲得更大的電流

C.保持滑動(dòng)觸頭P位置不變，僅將觸頭2轉(zhuǎn)換至觸頭1,R可以獲得更大的電流

D.將滑動(dòng)觸頭P置于中間位置且與觸頭I連接，試驗(yàn)回路的電流為調(diào)壓器輸入端的2A倍

【答案】D

【詳解】A.理想變壓器原副線圈中的電流頻率是相等的，所以大電流發(fā)生器不可以提高試驗(yàn)回路中電流的

頻率，A錯(cuò)誤；

B.保持與觸頭2連接，僅把滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，試驗(yàn)回路獲得的電壓變小，電流變小，B錯(cuò)誤；

C.保持滑動(dòng)觸頭P位置不變，則升流器的輸入端電壓不變，根據(jù)變壓器變壓規(guī)律可知，當(dāng)僅將觸頭2轉(zhuǎn)換

至1,升流器原、副線圈匝數(shù)比變大，cd端的電壓變小，電流變小，C錯(cuò)誤；

D.保持滑動(dòng)觸頭P置于中間位置，由調(diào)壓器原副線圈的電流比等于匝數(shù)的反比可知經(jīng)過了調(diào)壓器，電流為

調(diào)壓器輸入端電流的2倍，而與觸頭1連接，經(jīng)過升流器，電流乂為升流器輸入端電流的左倍，故試驗(yàn)回

路的電流為調(diào)壓器輸入端電流的2A倍，D正確；

故選D。

24.圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)小=〃4<〃2=〃3,四根模擬輸電線的電阻吊、/?2、

R3、&的阻值均為R,AHA2為相同的理想交流電流表，L|、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻比>2尺忽略

燈絲電阻隨溫度的變化.當(dāng)A、8端接入低壓交流電源時(shí)（）

A.Ai、A2兩表的示數(shù)相同

B.Li、L2兩燈泡的亮度相同

C.Ri消耗的功率大于以消耗的功率

D.R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓

【答案】D

,P

【詳解】A.設(shè)48間的輸入電壓為根據(jù)輸送電功率尸=5,可得電流表a的示數(shù)為，2=汀，電流

,Pa勺

表4的示數(shù)為，1=77，根據(jù)變壓規(guī)律；又因?yàn)榇ǎ?2,故U2大于所以/A|V，A2,所以A錯(cuò)

U2U2

誤；

B.導(dǎo)線上損耗的功率P=/2R,乂RI、&的電流小，所以損耗的功率比心、值損耗的少，故人的電功率

大于心的電功率，所以亮度不同，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)P=/2R知，R消耗的功率小于心消耗的功率，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)U=/R可知&兩端的電壓小于以兩端的電壓，所以D正確.

故選D。

考點(diǎn)：本題考查變壓器、遠(yuǎn)距離輸電

25.特高壓輸電技術(shù)己成為繼高鐵、核電之后中國在世界范圍內(nèi)的第三張高科技名片。如圖為特高壓遠(yuǎn)距

離輸電示意圖，變壓器為理想變壓器，特高壓輸電電壓。保持不變，輸電線路的等效電阻為Ro,用戶電路

為純電阻電路，總電阻為R,當(dāng)R變小時(shí)，不考慮其他因素的影響，則下列說法正確的是（）

A.變壓器原線圈中的電流變小

B.變壓器輸出端的電壓變大

C.用戶獲得的功率一定變大

D.輸電線損耗的功率與用戶獲得的功率的比值變大

【答案】D

【詳解】A.將負(fù)載電阻等效在原線圈電路的變壓器輸入端，等效電阻為