專題12 恒定電流與交變電流（練習(xí)）（解析版）-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】專題12恒定電流與交變電流目錄01恒定電流 2考向一電路中的功率及效率 2考向二電路的動態(tài)分析及含電容器電路的分析 202交變電流 8考向一交變電流的產(chǎn)生及描述 8考向二理想變壓關(guān)系的應(yīng)用及動態(tài)分析遠(yuǎn)距離輸電 1501恒定電流考向一電路中的功率及效率1．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考一模）（多選）如圖所示，某掃地機(jī)器人電池容量為，額定工作電壓為，額定功率為，則下列說法正確的是（）

A．掃地機(jī)器人正常工作時的電流是B．掃地機(jī)器人的電阻是C．題中mA·h是能量的單位D．掃地機(jī)器人充滿電后能正常工作的時間約為【答案】AD【詳解】A．掃地機(jī)器人正常工作時的電流是，故A正確；B．掃地機(jī)器人是非純電阻用電器，無法計算掃地機(jī)器人的電阻，故B錯誤；C．題中mA·h是電量的單位，故C錯誤；D．掃地機(jī)器人充滿電后能正常工作的時間，故D正確。故選AD。考向二電路的動態(tài)分析及含電容器電路的分析2．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動勢，內(nèi)阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為，由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經(jīng)過R1的電流為，并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則，，四個燈泡的實際功率分別為，，，，故四個燈泡中功率最大的是R1。故選A。3．（2024·四川成都·?？家荒＃┤鐖D所示，電源內(nèi)阻等于燈泡的電阻，當(dāng)開關(guān)閉合．滑動變阻器滑片位于某位置時，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器滑片由該位置向a端滑動，則（

）A．燈泡將變亮，R中有電流流過，方向豎直向上B．液滴帶正電，在滑片滑動過程中液滴將向下做勻加速運動C．電源的路端電壓增大，輸出功率也增大D．滑片滑動過程中，帶電液滴電勢能將減小【答案】D【詳解】A．滑動變阻器滑片向a端滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值增加，流過燈泡的電流減小，燈泡變暗；電源內(nèi)電壓降低，燈泡兩端的電壓降低，滑動變阻器兩端的電壓升高，電容器與滑動變阻器并聯(lián)，加在電容器兩端的電壓升高，電容器繼續(xù)充電，R中有電流流過，方向豎直向上，A錯誤；BD．液滴受電場力豎直向上，電容器下極板帶正電，因此液滴帶正電，由于電容器兩端的電壓升高，內(nèi)部電場強(qiáng)度增加，液滴加速向上運動，電場力做正功，電勢能減小，B錯誤，D正確；C．由于外電阻大于內(nèi)電阻，當(dāng)外電阻增加時，電源的輸出功率減小，C錯誤。故選D。4．（2024·海南·校聯(lián)考一模）如圖所示的電路中，電源電動勢E和內(nèi)阻r恒定不變，為定值電阻。閉合開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片從右端逐漸向左端滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．路端電壓保持不變B．電源的效率逐漸降低C．電源的輸出功率一定逐漸增大D．滑動變阻器的功率定先增大后減小【答案】B【詳解】A．閉合開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片從右端逐漸向左端滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻值逐漸減小，外電路中的總電阻值逐漸減小，由閉合電路的歐姆定律可知，電路中總電流I逐漸增大，由，可知路端電壓U逐漸減小，A錯誤；B．由電源的效率公式，可知路端電壓U逐漸減小，電動勢E不變，則有電源的效率逐漸降低，B正確；C．當(dāng)外電路的電阻值與電源內(nèi)阻值相等時，電源輸出功率最大，由于在初始時刻外電路的電阻值與電源內(nèi)阻值的關(guān)系不清楚，因此電源的輸出功率不一定逐漸增大，也可能逐漸減小，C錯誤；D．滑動變阻器消耗的電功率，可知當(dāng)時，滑動變阻器消耗的電功率最大，因R和R0的數(shù)值關(guān)系不確定，因此不能判定滑動變阻器功率的變化情況，D錯誤。故選B。5．（2024·貴州·統(tǒng)考一模）（多選）如圖所示電路，電鍵S閉合后，電流表A1、A2和電壓表V同一時刻讀數(shù)分別記為I1、I2、U；滑動變阻器滑片向右滑動過程中，電流表A1、A2和電壓表V示數(shù)變化量的大小分別為、、，電源有內(nèi)阻，電表均看作理想電表，則（）A．I1增大 B．U增大C． D．不斷增大【答案】AC【詳解】A．滑片向右滑動，總電阻變小，總電流變大，電壓表，電壓表示數(shù)變小，電流表A1示數(shù)，其中U減小、I2增大，則電流表A1示數(shù)I1變大，故A正確；B．由A項可知，電壓表示數(shù)變小，故B錯誤；C．由可知，公式兩邊求變化（求微分），其中為正數(shù)，為正數(shù)，為負(fù)數(shù)，代入符號，則有，故C正確；D．由可知，公式兩邊求變化（求微分），則有，，故D錯誤。故選AC。6．（2023·河南新鄉(xiāng)·統(tǒng)考一模）（多選）如圖所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)阻恒定，電流表、電壓表均為理想電表，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)變小 B．電壓表的示數(shù)變小C．定值電阻R3消耗的功率一定變大 D．滑動變阻器消耗的功率一定變小【答案】AC【詳解】A．當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器接入電路的阻值增大，回路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，回路總電流減小，所以電流表示數(shù)減小，故A正確；C．回路總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，即R3兩端電壓增大，其消耗的功率增大，故C正確；BD．R3兩端電壓增大，流過R3的電流增大，流過R1和R2的電流減小，R1兩端電壓減小，滑動變阻器兩端電壓增大，所以電壓表讀數(shù)增大，滑動變阻器消耗的功率不一定減小，故BD錯誤。故選AC。7．（2023·安徽·校聯(lián)考二模）（多選）如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，、、為阻值相同的定值電阻，為滑動變阻器，電表均為理想電表?，F(xiàn)將的滑片向右滑動，電壓表V1、V2的示數(shù)改變量的絕對值分別為、，電流表A的示數(shù)改變量的絕對值為，下列說法正確的是（

）A．電流表A的示數(shù)變大 B．C．變大 D．不變【答案】BD【詳解】A．變阻器滑片向右滑動，接入回路中的變阻器電阻變大，電路總電阻變大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，干路電流減小，而電流表接在干路，則電流表示數(shù)減小，故A錯誤；BCD．設(shè)，可知與并聯(lián)，則其等效電阻，而，由此可知，其比值大小不變，而由于電源內(nèi)阻不計，則根據(jù)電路圖可得，則可知，大小不變，由此也可得，故BD正確，C錯誤。故選BD。8．（2023·黑龍江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）（多選）如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向下端滑動過程中，理想電壓表V1、V2的示數(shù)變化量的絕對值分別為、，理想電流表A1、A2、A3示數(shù)變化量的絕對值分別為、、，下列說法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)增大，電流表A1示數(shù)增大B．電壓表V2示數(shù)減小，電流表A3示數(shù)增大C．D．【答案】BC【詳解】AB．滑片P向下滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路中總電阻減小，干路電流增大，即電流表A1示數(shù)增大，路端電壓減小，電壓表V1示數(shù)減小，電阻R1分壓增大，并聯(lián)支路電壓減小，即電壓表V2示數(shù)減小，通過電阻R2的電流減小，即電流表A2示數(shù)減小，總電流等于通過電流表A2、A3的電流之和，所以電流表A3示數(shù)增大，A錯誤，B正確；C．由于電流表A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小，A3示數(shù)增大，有，C正確；D．由閉合電路歐姆定律可得，，則有，D錯誤。故選BC。9．（2023·福建廈門·廈門一中?？既＃┰谌鐖D所示電路中，電壓表和電流表均視為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合電鍵S，將滑動變阻器滑片P緩慢向左移動過程中，燈泡的電阻恒定不變，電壓表示數(shù)變化量的絕對值為，電流表示數(shù)變化量的絕對值為，則下列判斷正確的是（）

A．燈泡變亮 B．電容器的帶電量變大C．電源的效率可能減小 D．變大【答案】B【詳解】A．滑片P左移，滑動變阻器的阻值變大，電路中總電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，即干路電流變小，燈泡位于干路上，通過的電流變小，則，小燈泡的功率變小，亮度變暗，故A錯誤；B．電容器直接連在電源兩端，電壓等于路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知，即路端電壓變大，對電容器有，故電容器的帶電量增大，故B正確；C．電源的效率與外電路電阻成正比，滑動變阻器電阻變大，外電路總電阻變大，故電源效率提高，故C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知，變化前后分別滿足，，聯(lián)立可知，即的值不變，故D錯誤。故選B。02交變電流考向一交變電流的產(chǎn)生及描述1．（2022·河北·高考真題）張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場是北京冬奧會綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)輸出的電壓為B．發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時電動勢【答案】C【詳解】B．發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為，B錯誤；A．線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為，輸出電壓的有效值為，A錯誤；C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，C正確；D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時電動勢為，D錯誤。故選C。2．（2022·廣東·高考真題）圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點的條形磁鐵，繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）A．兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等 B．兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C．兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達(dá)到最大值 D．兩電阻消耗的電功率相等【答案】B【詳解】AD．根據(jù)可得兩線圈中磁通量的變化率相等，但是匝數(shù)不等，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值不相等，有效值也不相等；根據(jù)可知，兩電阻的電功率也不相等，選項AD錯誤；B．因兩線圈放在同一個旋轉(zhuǎn)磁鐵的旁邊，則兩線圈產(chǎn)生的交流電的頻率相等，選項B正確；C．當(dāng)磁鐵的磁極到達(dá)一線圈附近時，一個線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動勢為0，另一個線圈通過的磁通量最小，感應(yīng)電動勢最大，可知兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不可能同時達(dá)到最大值，選項C錯誤。故選B。3．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機(jī)及用細(xì)短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機(jī)及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個線圈轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強(qiáng)磁場B．乙圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強(qiáng)磁場C．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電D．乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電【答案】A【詳解】A．甲圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場分布均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強(qiáng)磁場，故A正確；B．乙圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場分布不均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場不能看成勻強(qiáng)磁場，故B錯誤；C．根據(jù)發(fā)電機(jī)原理可知甲圖中線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時才能產(chǎn)生正弦交流電，故C錯誤；D．乙圖中是非勻強(qiáng)磁場，則線圈勻速轉(zhuǎn)動時不能產(chǎn)生正弦交流電，故D錯誤；故選A。4．（2022·湖北·高考真題）（多選）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【詳解】A．根據(jù)，可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V；B．由于存在磁漏現(xiàn)象，電流比不再與匝數(shù)成反比，故B錯誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯誤。故選AC。5．（2021·遼寧·高考真題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長為L，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，ab邊距軸。線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】交流電的最大值和兩條邊到轉(zhuǎn)軸的距離無關(guān)，為，因此有效值為。故選B。6．（2021·天津·高考真題）如圖所示，閉合開關(guān)后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）A．該交流電周期為 B．電壓表的讀數(shù)為C．電流表的讀數(shù)為 D．電阻的電功率為【答案】C【詳解】A．該交流電的周期，B．電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即，選項B錯誤；C．電流表的讀數(shù)為，選項C正確；D．電阻的電功率為，選項D錯誤。故選C。7．（2021·北京·高考真題）一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t0.4s時電流改變方向 B．該交變電流的周期為0.5sC．該交變電流的表達(dá)式為 D．該交變電流的有效值為【答案】C【詳解】A．由圖可知t0.4s時電流為正方向最大，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯誤；B．由圖可知，該交變電流的周期為T=0.4s，故B錯誤；C．由圖可知，電流的最大值為，角速度為，故該交變電流的表達(dá)式為，故C正確；D．該交變電流的有效值為，故D錯誤。故選C。8．（2021·浙江·高考真題）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實線所對應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為，由圖可知，在任意時刻，實線所代表的交流電的瞬時值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時值，則實線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則。故選D。故選AC。9．（2021·浙江·高考真題）（多選）發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以恒定角速度繞OO’軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的最大值為UmC．流過電阻的電荷 D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱【答案】BD【詳解】A．當(dāng)線框轉(zhuǎn)動時，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，而線圈和外電路接點處通過換向器，保證電流的方向不發(fā)生變化，從而使加在電阻兩端的電壓方向保持不變，A錯誤；B．由圖乙可知，電動勢的最大值為Um，B正確；C．線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為，則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為，C錯誤；D．因為，則，金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱，D正確。故選BD。10．（2021·江蘇·高考真題）貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動，已知磁體間的磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）電動勢的最大值有效值解得帶入數(shù)據(jù)得（2）輸出電壓輸出功率解得代入數(shù)據(jù)得11．（2023·浙江·校聯(lián)考一模）如圖甲所示同一線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生圖乙所示三種周期相同，峰值不同的正弦式交流電，其中峰值，圖丙為某理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，，則下列說法正確的是（）

A．產(chǎn)生和交流電，線圈的角速度之比為B．若將電感線圈接入輸出端時，線圈對交流電的感抗最大C．若該電源作為丙圖電路的輸入電源，則電阻和產(chǎn)生的熱量之比為D．對交流電，時刻，穿過線圈的磁通量最大【答案】C【詳解】A．根據(jù)題意可知，周期相同，則由公式可知，產(chǎn)生和交流電，線圈的角速度之比為，故A錯誤；B．根據(jù)公式可知，由于交流電周期相同，即頻率相同，則線圈對三種交流電的感抗相等，故B錯誤；C．根據(jù)題意，設(shè)原線圈中電流為，由電流與線圈匝數(shù)成反比可得，副線圈中電流為，由公式可知，由于，則電阻和產(chǎn)生的熱量之比為，故C正確；D．由圖可知，時刻，交流電感應(yīng)電動勢最大，此時線圈與中性面垂直，磁通量為零，故D錯誤。故選C。12．（2023·天津和平·統(tǒng)考二模）如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，N、S極間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)的電動勢隨時間的變化規(guī)律為，電極間接有阻值為的定值電阻，線圈電阻不計，下列說法正確的是（）A．此交流發(fā)電機(jī)的頻率為100HzB．電阻R消耗的功率為40WC．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時產(chǎn)生的電流方向為ABCDD．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時磁通量的變化率最大【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意可知此交流電的頻率為，故A錯誤；B．此發(fā)電機(jī)電動勢的有效值為，線圈電阻不計則電阻R消耗的功率為，故B錯誤；C．由右手定則可知，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時產(chǎn)生的電流方向為DCBA，故C錯誤；D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時磁通量為零，在中性面的垂面，磁通量的變化率最大，故D正確。故選D?？枷蚨硐胱儔宏P(guān)系的應(yīng)用及動態(tài)分析遠(yuǎn)距離輸電13．（2023·廣東·高考真題）用一臺理想變壓器對電動汽車充電，該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，輸出功率為，原線圈的輸入電壓。關(guān)于副線圈輸出電流的有效值和頻率正確的是（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由題可知原線圈輸入電壓的有效值為，原線圈電流為，副線圈輸出電流的有效值為，變壓器無法改變電流的頻率，故。故選A。14．（2023·北京·高考真題）自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線圈接12V的正弦交流電源，副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實際測得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（

）A．僅增加原線圈匝數(shù) B．僅增加副線圈匝數(shù)C．將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍 D．將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈【答案】B【詳解】A．由知，僅增加原線圈匝數(shù)，副線圈的輸出電壓U2減小，不能使小燈泡正常發(fā)光，故A錯誤；B．由知，僅增加副線圈匝數(shù)，副線圈的輸出電壓U2增大，有可能使小燈泡正常發(fā)光，故B正確；C．由知，將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍，但由于原線圈的電壓不變，則副線圈的輸出電壓U2不變，不能使小燈泡正常發(fā)光，故C錯誤；D．將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)，但由于原線圈的電壓不變，則副線圈的輸出電壓U2不變，不能使小燈泡正常發(fā)光，故D錯誤。故選B。15．（2023·浙江·高考真題）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）A．送電端先升壓再整流 B．用戶端先降壓再變交流C．1100kV是指交流電的最大值 D．輸電功率由送電端電壓決定【答案】A【詳解】AB．升壓和降壓都需要在交流的時候才能進(jìn)行，故送電端應(yīng)該先升壓再整流，用戶端應(yīng)該先變交流再降壓，故A正確，B錯誤；C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯誤；D．輸電的功率是由用戶端負(fù)載的總功率來決定的，故D錯誤。故選A。16．（2022·重慶·高考真題）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r需要變壓器降壓。若將“”的交流鹵素?zé)糁苯油ㄟ^變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為的交流電后能正常工作，則（）A．鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐?B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛?D．鹵素?zé)舻碾娮铻椤敬鸢浮緽【詳解】A．鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓即為鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е担珹錯誤；B．根據(jù)理想變壓器的原理可知，B正確；C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛?，C錯誤；D．鹵素?zé)羰欠蔷€性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯誤。故選B。17．（2022·北京·高考真題）某理想變壓器的原線圈接在的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為，輸出電流為。該變壓器（）A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1 B．輸入電流為C．輸入電流的最大值為 D．原、副線圈交流電的頻率之比為1∶100【答案】B【詳解】A．原、副線圈的匝數(shù)之比為，故A錯誤；B．根據(jù)，可得輸入電流為，故B正確；C．輸入電流的最大值為，故C錯誤；D．變壓器不會改變交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1，故D錯誤。故選B。18．（2022·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【答案】B【詳解】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為，則變壓器原線圈的電壓有效值為，設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則，可得，保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律，可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得，則，整理可得，保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知，可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率，整理可得，可知時，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。故選B。19．（2022·山東·高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電壓隨時間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時，功率為。下列說法正確的是（）A．n1為1100匝，為B．間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C．若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D．若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【答案】D【詳解】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為，解得原線圈為2200匝，A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時，BC間的電壓應(yīng)該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有，BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為，B錯誤；C．若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時，AB間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為，故交流電的頻率為，C錯誤；D．若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過電阻R的電流為，交流電的周期為，D正確。故選D。20．（2022·天津·高考真題）（多選）如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關(guān)S后（

）A．R的發(fā)熱功率不變 B．電壓表的示數(shù)不變C．電流表的示數(shù)變大 D．電流表的示數(shù)變小【答案】BC【詳解】AC．閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻減小，匝數(shù)為的線圈輸出功率變大，匝數(shù)為的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由，可知電流表的示數(shù)變大，根據(jù)，因比值不變，變大，變大，因此，R的發(fā)熱功率變大，故A錯誤，C正確；B．根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比，可知輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，故B正確；D．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得，，由于匝數(shù)均保持不變，增大，所以、增大，故電流表的示數(shù)變大，故D錯誤。故選BC。21．（2022·福建·高考真題）（多選）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電．圖中交流電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“

”，理想變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，（）A．與一樣亮 B．比更亮C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小【答案】BC【詳解】若開關(guān)接cd端，則若電源電壓為，理想變壓器、的匝數(shù)比為，用戶電阻為，輸電線電阻為，由變壓器工作原理和歐姆定律。升壓變壓器次級電壓，降壓變壓器初級電壓，降壓變壓器次級電壓，，，，可得輸電功率為，輸電線上損耗的電功率為，用戶得到的電功率為，若開關(guān)接ab端，則負(fù)載得到的功率，輸電線上損耗的電功率為，將，，k=3帶入可知可得，即比更亮；，上消耗的功率比的大。故選BC。22．（2021·重慶·高考真題）某電動牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動牙刷充電時，原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，副線圈的電流為，若將該變壓器視為理想變壓器，則（）A．原、副線圈匝數(shù)之比為 B．原線圈的電流為C．副線圈兩端的電壓最大值為 D．原、副線圈的功率之比為【答案】B【詳解】A．由理想變壓器的變壓公式，可知原副線圈匝數(shù)之比為，A錯誤；B．由理想變壓器的變流公式，解得原線圈電流，B正確；C．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知，副線圈兩端的電壓最大值，C錯誤；D．根據(jù)理想變壓器輸出功率大于輸入功率可知，原副線圈的功率之比為，D錯誤。故選B。23．（2021·福建·高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶使用的用電器增加時，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小【答案】D【詳解】不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，即變壓器原線圈的輸入電壓不變，根據(jù)，可知，變壓器副線圈的輸出電壓不變；當(dāng)住戶使用的用電器增加時，即用戶的總電阻變小，由，可知，副線圈的電流變大，而由，可知V3減??；由理想變壓器的原理，可知原線圈的電流變大；故綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不變，V3減小；故選D。24．（2021·湖北·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A【詳解】AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，由數(shù)學(xué)知識可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得，可知副線圈的電流逐漸減小，由，可知變壓器原線圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯誤；C．原線圈的輸入功率為，由于I1逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯誤；D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯誤。故選A。25．（2021·廣東·高考真題）某同學(xué)設(shè)計了一個充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運動在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1∶60，下列說法正確的是（）A．交流電的頻率為10HzB．副線圈兩端電壓最大值為3VC．變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強(qiáng)弱無關(guān)D．充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B【詳解】A．周期是T=0.2s，頻率是，故A錯誤；B．由理想變壓器原理可知，解得，副線兩端的最大電壓為，故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，變壓器的輸入電壓會越大，故C錯誤；D．由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯誤。故選B。26．（2021·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動變阻器的滑片從端滑動到端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【詳解】副線圈的總電阻為，解得，則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有，則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有，，先減小后增大，先減小后增大，則先變暗后變亮，根據(jù)，，由于先減小后增大，則副線圈的電壓先增大后減小，通過L2的電流為，則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中增大；在副線圈的電壓減小過程中，通過R0的電流為，逐漸增大，則越來越小，則，則先變暗后變亮，一直變亮；故選A。27．（2021·海南·高考真題）（多選）如圖，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片P來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數(shù)比，為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是（）A．僅將滑片P向上滑動B．僅將滑片P向下滑動C．僅在副線圈電路中并聯(lián)一個阻值為的電阻D．僅在副線圈電路中串聯(lián)一個阻值為的電阻【答案】BD【詳解】原線圈電壓有效值，則次級電壓有效值，則為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，則需要減小次級電壓，即僅將滑片P向下滑動；或者僅在副線圈電路中串聯(lián)一個電阻，阻值為。故選BD。28．（2021·山東·高考真題）（多選）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【詳解】當(dāng)開關(guān)S接1時，左側(cè)變壓器次級電壓U2=3×7.5V=22.5V，電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級電壓，電流，則右側(cè)變壓器初級電壓，電流，則，當(dāng)開關(guān)S接2時，設(shè)輸電電流為I，則右側(cè)變壓器的次級電流為0.5I；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知，解得I=3A，則R上的功率。故選BD。29．（2021·河北·高考真題）（多選）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長為、寬為L，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，理想電流表讀數(shù)為I，不計線圈電阻，下列說法正確的是（）A．通過電阻的電流為 B．電阻兩端的電壓為C．與的比值為 D．發(fā)電機(jī)的功率為【答案】BC【詳解】AB．由題知理想電流表讀數(shù)為I，則根據(jù)歐姆定律U1=IR1，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有，，代入數(shù)據(jù)有U0=，U2=，再由歐姆定律有U2=I2R2，可計算出I2=，綜上可知，A錯誤、B正確；C．由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有Emax=NB2L2ω，U0==NBL2ω，由選項AB知U0=，則，C正確；D．由于變壓器為理想變壓器則有P0=P1+P2=U1I+U2I2=I2R1+U2I2，代入選項ABC公式有P0=，由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率為P0，D錯誤。故選BC。30．（2024·浙江嘉興·統(tǒng)考一模）在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵態(tài)的左右兩個臂上。為簡化問題研究，假設(shè)當(dāng)一個線圈通以交變電流時，該線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間臂。已知線圈1、2的匝數(shù)之比，若線圈電阻可不計，則當(dāng)其中一個線圈輸入交流電壓時（）A．若線圈1為輸入端，則空載的線圈2輸出電壓為0B．若線圈1為輸入端，則接有負(fù)載的線圈2輸出電壓為C．若線圈2為輸入端，則空載的線圈1輸出電壓為D．若線圈2為輸入端，則接有負(fù)載的線圈1輸出電壓為【答案】D【詳解】AB．閉合鐵芯中多了一個中間的臂，導(dǎo)致每個線圈中產(chǎn)生的交變磁通量，只有一半通過另一個線圈，而另一半通過中間的臂，這就導(dǎo)致線圈中的感應(yīng)電動勢只有全部通過時的一半。設(shè)線圈1兩端輸入電壓為時，線圈2輸出電壓為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，，當(dāng)線圈1輸入電壓為220V時，即，可得，解得，與是否有負(fù)載無關(guān)，故AB錯誤；CD當(dāng)線圈2輸入電壓為220V時，同理，，所以，與是否有負(fù)載無關(guān)，故D正確，C錯誤。故選D。31．（2024·浙江·校聯(lián)考一模）圖甲為一家用變壓裝置的原理圖。將圖乙所示的正弦式交流電壓加在理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，電表均為理想交流電表。已知變壓器副線圈側(cè)的保險絲的熔斷電流為，阻值為，滑動變阻器最大阻值為，現(xiàn)滑片從端緩慢移動至端，則此過程中（）A．電流表的示數(shù)逐漸減小B．當(dāng)滑片位于中點時，電壓表讀數(shù)為C．要求相同時間內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)熱量最多，應(yīng)將滑片置于端D．保險絲即將熔斷時，原線圈消耗功率為【答案】B【詳解】A．滑片從端緩慢移動至端的過程，原副線圈兩端電壓不變，則副線圈電阻減小，所以副線圈電流變大，根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)比的關(guān)系可知，電流表的示數(shù)逐漸增大，故A錯誤；B．由，可得副線圈電壓，當(dāng)滑片位于中點時，電壓表讀數(shù)始終為，故B正確；C．由，要求相同時間內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)熱量最多，則要滿足，所以應(yīng)將滑片置于a中點，故C錯誤；D．由，可得保險絲即將熔斷時，原線圈中電流為，原線圈消耗功率為，故D錯誤。故選B。32．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示是火花塞點火的原理圖。變壓器原線圈與蓄電池、開關(guān)組成閉合回路，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間，副線圈感應(yīng)出上萬伏高壓，火花塞產(chǎn)生電火花，則（）A．這個變壓器為降壓變壓器B．開關(guān)一直閉合時火花塞兩端也有高壓C．開關(guān)斷開，變壓器鐵芯中的磁通量減小D．若開關(guān)接到副線圈回路，閉合開關(guān)瞬間火花塞也能產(chǎn)生電火花【答案】C【詳解】A．根據(jù)題意可知，這個變壓器將蓄電池的低電壓轉(zhuǎn)化為上萬伏高壓，是升壓變壓器，故A錯誤；B．開關(guān)一直閉合時通過變壓器原線圈的電流不變，穿過鐵芯的磁通量不變，無法在副線圈感應(yīng)出感應(yīng)電動勢，故B錯誤；C．開關(guān)斷開，變壓器原線圈的電流減小，則變壓器鐵芯中的磁通量減小，故C正確；D．若開關(guān)接到副線圈回路，穿過鐵芯的磁通量不變，無法在副線圈感應(yīng)出感應(yīng)電動勢，故D錯誤。故選C。33．（2023·河北滄州·?？寄M預(yù)測）如圖所示為某同學(xué)模擬降壓變壓器工作中電路的動態(tài)變化電路圖，已知變壓器為理想變壓器，電表均為理想電表，R1為輸電導(dǎo)線電阻，R2為滑動變阻器，電路接在恒壓正弦交流電源兩端。當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向上移動時，下列說法正確的是（

）A．電壓表V1示數(shù)不變 B．電壓表V2示數(shù)增大C．電流表A1示數(shù)增大 D．電流表A2示數(shù)減小【答案】C【詳解】CD．滑動變阻器的觸頭P向上移動，電阻減小，電流表A2示數(shù)增大，根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比和電流比的關(guān)系可知，電流表A1示數(shù)增大。故C正確，D錯誤；AB．根據(jù)，得電阻R1分壓增大，所以電壓表V1示數(shù)減小，根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電壓比的關(guān)系，可知電壓表V2示數(shù)減小，故AB錯誤。故選C。34．（2023·河北保定·河北省唐縣第一中學(xué)校考二模）理想變壓器原、副線圈兩端所接電路如圖所示，圖中電表均為理想交流電表，為電阻箱，定值電阻，。原線圈兩端接有的交流電，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為。則下列說法正確的是（

）

A．當(dāng)電阻箱的阻值逐漸增大時，、的示數(shù)均減小B．當(dāng)電阻箱的阻值逐漸增大時，、示數(shù)的比值保持不變C．電阻箱的阻值為零時，的示數(shù)為D．電阻箱的阻值為時，變壓器的輸出功率為【答案】D【詳解】B.原線圈的輸入電壓不變，由變壓器的工作原理，可知，變壓器副線圈的輸出電壓不變，即不變，當(dāng)電阻箱的阻值逐漸增大時，副線圈的總電阻增大，則副線圈的電流減小，即的示數(shù)減小，由，可知變壓器原線圈的電流減小，即的示數(shù)減小，所以、示數(shù)的比值增大，故B錯誤；A.又由于定值電阻分得的電壓減小，則電壓表的示數(shù)增大，故A錯誤；C.當(dāng)電阻箱的阻值為零時，定值電阻被短路，電壓表示數(shù)為0，故C錯誤；D.電阻箱的阻值為時，負(fù)載電阻的阻值為，由于副線圈的輸出電壓為，則副線圈的電流為，由，得，則電源消耗的電功率為，則變壓器的輸入功率為，所以變壓器的輸出功率為，故D正確。故選D。35．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，理想變壓器原線圈接正弦式交流電源，副線圈接有電阻R和燈泡L，閉合開關(guān)S，滑片P處于圖示位置時燈泡正常發(fā)光。將滑片P向下緩慢移動，下列說法正確的是（

）A．燈泡L變暗 B．