2015-2024年十年高考物理真題分類匯編專題15 交變電流（全國）（解析版）

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題15交變電流考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點1描述交變電流的物理量（10年8考）2024·北京·高考真題、2024·山東·高考真題、2024·湖北·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·河北·高考真題、2023·湖南·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·海南·高考真題、2022·廣東·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·天津·高考真題2021·北京·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·海南·高考真題、2018·海南·高考真題、2018·全國·高考真題、2016·全國·高考真題、2015·四川·高考真題本章高考考查內(nèi)容主要有:(1)交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律；(2)交變電流的四值及應(yīng)用；(3)理想變壓器的工作原理與規(guī)律；(4)理想變壓器的動態(tài)電路分析；遠(yuǎn)距離輸電的模式以及電壓和功率的損耗；(6)傳感器的簡單應(yīng)用.題型主要為選擇題.物理核心素養(yǎng)上面主要考查學(xué)生的“模型建構(gòu)和科學(xué)推理”要素.能力主要考查理解與推理能力.整體難度中偏易?？键c2變壓器和遠(yuǎn)距離輸電（10年幾考）2024·遼寧·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·海南·高考真題、2024·重慶·高考真題、2024·湖南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·海南·高考真題、2023·天津·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·山東·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·湖北·高考真題、2022·福建·高考真題、2021·重慶·高考真題、2021·福建·高考真題、2021·湖北·高考真題、2021·廣東·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·河北·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·山東·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·山東·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·全國·高考真題、2019·海南·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2018·天津·高考真題、2018·江蘇·高考真題、2017·北京·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·江蘇·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·海南·高考真題、2016·天津·高考真題、2016·四川·高考真題、2016·海南·高考真題、2015·廣東·高考真題、2015·江蘇·高考真題、2015·全國·高考真題、2015·安徽·高考真題、2015·福建·高考真題、2015·天津·高考真題考點01描述交變電流的物理量一、單選題1．（2024·北京·高考真題）如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（

）A．原線圈兩端電壓的有效值為B．副線圈中電流的有效值為0.5AC．原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D．原線圈的輸入功率為12W【答案】B【詳解】A．由題圖知，原線圈電壓最大值為，則原線圈兩端電壓的有效值為故A錯誤；B．燈泡正常發(fā)光，由P=UI得，副線圈中電流有效值為故B正確；C．由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知故C錯誤；D．理想變壓器沒有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率P1=PL=3W故D錯誤。故選B。2．（2024·山東·高考真題）如圖甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的區(qū)域中存在垂直O(jiān)xy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（用陰影表示磁場的區(qū)域），邊長為2d的正方形線圈與磁場邊界重合。線圈以y軸為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的交變電動勢如圖乙所示。若僅磁場的區(qū)域發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生的電動勢變?yōu)閳D丙所示實線部分，則變化后磁場的區(qū)域可能為（）A．B．C．D．【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知，磁場區(qū)域變化前線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為由題圖丙可知，磁場區(qū)域變化后，當(dāng)時，線圈的側(cè)邊開始切割磁感線，即當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)時開始切割磁感線，由幾何關(guān)系可知磁場區(qū)域平行于x軸的邊長變?yōu)镃正確。故選C。3．（2024·湖北·高考真題）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡的電阻是燈泡的2倍。假設(shè)兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡、的電功率之比為（）A．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4【答案】C【詳解】兩個二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡，此時另一個燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個完整的周期內(nèi)，兩個燈泡有電流通過的時間相等都為半個周期，電壓有效值相等，則根據(jù)可知故選C。4．（2024·廣東·高考真題）將阻值為的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）A．該交流電的頻率為B．通過電阻電流的峰值為C．電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1D．電阻兩端電壓表達(dá)式為【答案】D【詳解】A．由圖可知交流電的周期為0.02s，則頻率為故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知電壓的峰值為，根據(jù)歐姆定律可知電流的峰值故B錯誤；C．電流的有效值為所以電阻在1s內(nèi)消耗的電能為故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知其電壓表達(dá)式為故D正確。故選D。5．（2024·河北·高考真題）為兩個完全相同的定值電阻，兩端的電壓隨時間周期性變化的規(guī)律如圖1所示（三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的倍），兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖2所示，則兩電阻在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)有效值的定義可知圖1的有效值的計算為解得

圖二的有效值為接在阻值大小相等的電阻上，因此故選B。6．（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?，A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)舻碾娏鳛镃錯誤；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。7．（2022·海南·高考真題）一個有N匝的矩形線框，面積為S，以角速度從如圖所示的位置開始，在勻強(qiáng)磁場B中勻速轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像是（

）A．B．C．D．【答案】A【詳解】圖示位置線框處于與中性面垂直的平面，豎直長邊垂直切割磁感線，此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大為根據(jù)正弦式交變電流的表達(dá)式可知感應(yīng)電動勢隨時間的變化關(guān)系為故選A。8．（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。9．（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。10．（2018·全國·高考真題）一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方∶Q正等于（）A．1∶ B．∶1 C．1∶2 D．2∶1【答案】D【詳解】由有效值概念知，一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量可得故D正確，ABC錯誤。故選D。11．（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。12．（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。13．（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。14．（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。15．（2020·海南·高考真題）圖甲、乙分別表示兩種電流的波形，其中圖乙所示電流按正弦規(guī)律變化，分別用和表示甲和乙兩電流的有效值，則（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】對圖甲的交流電分析，可知一個周期內(nèi)交流電的電流方向變化，而電流的大小不變，故圖甲的電流有效值為對圖乙的交流電分析可知，其為正弦式交流電，故其有效值為則有故選D。16．（2015·四川·高考真題）小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸，線圈繞勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓（）A．峰值是 B．峰值為2C．有效值為 D．有效值為【答案】D【詳解】AB．由題意可知，線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，因此對單匝矩形線圈總電動勢最大值為2e0，又因為發(fā)電機(jī)線圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線圈中總電動勢最大值為2Ne0，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，在不計線圈內(nèi)阻時，輸出電壓等于感應(yīng)電動勢的大小，即其峰值為2Ne0，故選項A、B錯誤；CD．又由題意可知，若從圖示位置開始計時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，由其有效值與峰值的關(guān)系可知即故C錯誤，D正確。故選D?！究键c定位】對正弦式交變電流的產(chǎn)生原理的理解，以及其四值運(yùn)算、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用．【名師點睛】熟知并理解教材中正弦式交變電流的產(chǎn)生原理，能自己熟練推導(dǎo)該交變電流的瞬時值表達(dá)式．【方法技巧】（1）高三復(fù)習(xí)要能不忘回歸教材，千萬不能“舍本求源”，一味做、復(fù)習(xí)課本以外的內(nèi)容．（2）根據(jù)題圖分析對ab邊、cd邊而言，它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向雖然相反，但對單匝線圈，ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，又因為有N匝線圈，因此總感應(yīng)電動勢峰值應(yīng)累加，另外要能熟記有效值的計算方法．【規(guī)律總結(jié)】對正弦式交變電流，峰值為其有效值的倍，另在進(jìn)行四值運(yùn)算時，要注意量與量之間、四值之間的對應(yīng)．二、多選題17．（2023·湖南·高考真題）某同學(xué)自制了一個手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（

）

A．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為B．燈泡兩端電壓有效值為C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮【答案】AC【詳解】A．大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，A正確；B．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值又聯(lián)立可得則線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為B錯誤；C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值此時線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值根據(jù)電阻定律可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值C正確；D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。故選AC。18．（2016·全國·高考真題）如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等【答案】BC【詳解】A．本題中導(dǎo)線框的半徑勻速旋轉(zhuǎn)切割磁感線時產(chǎn)生大小不變的感應(yīng)電流，故A錯誤；B．兩導(dǎo)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流的周期與線框轉(zhuǎn)動周期相同，故B正確；C．在t＝時，兩導(dǎo)線框切割磁感線的導(dǎo)線長度相同，且切割速度大小相等，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，均為E＝BR2ω故C正確；D．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像如下圖所示，故兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值不相等，故D錯誤。故選BC。19．（2021·浙江·高考真題）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。20．（2019·天津·高考真題）單匝閉合矩形線框電阻為，在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量Φ與時間的關(guān)系圖像如圖所示．下列說法正確的是（）A．時刻線框平面與中性面垂直B．線框的感應(yīng)電動勢有效值為C．線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D．從到過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為【答案】BC【詳解】由圖像可知時刻線圈的磁通量最大，因此此時線圈處于中性面位置，因此A錯誤；由圖可知交流電的周期為T，則，由交流電的電動勢的最大值為，則有效值為，故B正確，線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量，，故C正確；從0時刻到時刻的平均感應(yīng)電動勢為，故D錯誤．21．（2018·海南·高考真題）如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有一面積為S的矩形單匝閉合導(dǎo)線abcd,ab邊與磁場方向垂直，線框的電阻為R．使線框以恒定角速度ω繞過ad、bc中點的軸旋轉(zhuǎn)．下列說法正確的是()A．線框abcd中感應(yīng)電動勢的最大值是BSωB．線框abcd中感應(yīng)電動勢的有效值是BSωC．線框平面與磁場方向平行時，流經(jīng)線框的電流最大D．線框平面與磁場方向垂直時，流經(jīng)線框的電流最大【答案】AC【分析】本題考查了交變電流的最大值、有效值和瞬時值的相關(guān)知識點【詳解】一個單匝線圈在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)從中性面開始計時,產(chǎn)生的正弦式交變電流電動勢的瞬時值表達(dá)式為：e=Emsin.＝Emsinωt.故感應(yīng)電動勢的最大值Em＝BSω，有效值E＝，故A正確，B錯誤；當(dāng)，即線框平面與磁場方向平行時，感應(yīng)電動勢最大，電流最大，故C正確，D錯誤．考點02變壓器和遠(yuǎn)距離輸電一、單選題1．（2024·北京·高考真題）如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（

）A．原線圈兩端電壓的有效值為B．副線圈中電流的有效值為0.5AC．原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D．原線圈的輸入功率為12W【答案】B【詳解】A．由題圖知，原線圈電壓最大值為，則原線圈兩端電壓的有效值為故A錯誤；B．燈泡正常發(fā)光，由P=UI得，副線圈中電流有效值為故B正確；C．由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知故C錯誤；D．理想變壓器沒有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率P1=PL=3W故D錯誤。故選B。2．（2024·浙江·高考真題）理想變壓器的原線圈通過a或b與頻率為f、電壓為u的交流電源連接，副線圈接有三個支路、如圖所示。當(dāng)S接a時，三個燈泡均發(fā)光，若（）A．電容C增大，L1燈泡變亮 B．頻率f增大，L2燈泡變亮C．RG上光照增強(qiáng)，L3燈泡變暗 D．S接到b時，三個泡均變暗【答案】A【詳解】A．電容增大，對交流電的阻礙作用減小，則L1燈泡變亮，故A正確；B．頻率f增大，則電感的阻礙作用增大，則L2燈泡變暗，故B錯誤；C．光敏電阻光照增強(qiáng)，阻值減小，由于各支路電壓不變，則L3燈泡電流增大，變亮，故C錯誤；D．S接到b時，根據(jù)變壓比可知，副線圈電壓增大，則三個泡均變亮，故D錯誤。故選A。3．（2024·浙江·高考真題）如圖為某燃?xì)庠铧c火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為和的變壓器升壓至峰值大于，就會在打火針和金屬板間引發(fā)電火花，實現(xiàn)點火。下列正確的是（）A．B．C．用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為D．副線圈輸出交流電壓的頻率是【答案】B【詳解】AB．原線圈兩端電壓的有效值根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有變壓器副線圈電壓的峰值根據(jù)題意有解得，故A錯誤，B正確；C．用電壓表測原線圈兩端電壓，電壓表測的是有效值，則示數(shù)為故C錯誤；D．根據(jù)解得變壓器不改變頻率，則副線圈輸出交流電壓的頻率是，故D錯誤。故選B。4．（2017·北京·高考真題）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（

）

A．原線圈的輸入功率為WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為VD．副線圈輸出交流電的周期為50s【答案】B【詳解】ABC．根據(jù)題已知，理想變壓器接在最大電動勢為的交流電源上，則可知理想變壓器原線圈兩端電壓的有效值為根據(jù)原副線圈兩端的電壓比等于匝數(shù)比可得副線圈兩端的電壓即電壓表的讀數(shù)為110V，則副線圈所在回路中的電流而根據(jù)變壓器原副線圈所在回路中的電流比等于匝數(shù)的反比可得則電流表的讀數(shù)為1A，由此可得原線圈的輸入功率為故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)交流電瞬時電壓的表達(dá)式可得而則可得故D錯誤。故選B。5．（2023·山東·高考真題）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（

）

A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【詳解】A．由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有A錯誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有P′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I(xiàn)3R=11500V再根據(jù)，解得BD錯誤；C．根據(jù)理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數(shù)據(jù)有P儲=408kWC正確。故選C。6．（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。7．（2016·全國·高考真題）一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻、和的阻值分別為、和，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為。該變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為（）A．2 B．3 C．4 D．5【答案】B【詳解】設(shè)原、副線圈的匝數(shù)比為k，原線圈的電流為，則有副線圈的電流為原線圈的電壓因為電源電壓的有效值恒定，所以有代入數(shù)據(jù)則有解得故選B。8．（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。9．（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。10．（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。11．（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。12．（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?。挥衫硐胱儔浩鞯脑砜芍€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?。还蔬xD。13．（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【分析】本題考查含理想變壓器電路的動態(tài)分析。【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。14．（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(yùn)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。15．（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，副線圈的總電阻先增大后減小，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。16．（2020·北京·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接在u=Umsinωt+φ的交流電源上，副線圈接三個阻值相同的電阻A．電流表的示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)減小C．電壓表的示數(shù)不變D．電流表的示數(shù)不變【答案】A【詳解】開關(guān)S閉合時，副線圈總的電阻減小，由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，即V1示數(shù)不變，但因副線圈的總電阻減小，則副線圈的總電流增大，則原線圈的電流增大，故A1的示數(shù)變大；由于副線圈的電流增大，故串聯(lián)在副線圈的電阻R兩端的電壓增大，而副線圈的總電壓不變，所以副線圈并聯(lián)部分的電壓減小，即的示數(shù)減小，故電流表的示數(shù)減小，故A正確，BCD錯誤。故選A。17．（2020·江蘇·高考真題）電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A．是一種降壓變壓器B．能測量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同D．副線圈的電流小于原線圈的電流【答案】D【詳解】A．原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，A選項錯誤。B．電流互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，只可以測量交變電流，B選項錯誤。C．

電流互感器不會改變電流的頻率，只改變電流，故原、副線圈電流的頻率相同。C選項錯誤。D．原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，副線圈的電流小于原線圈的電流。D正確。故選D。18．（2020·山東·高考真題）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=22：3，輸入端a、b所接電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（）A．1Ω B．5Ω C．6Ω D．8Ω【答案】A【詳解】輸電電壓的有效值為（即原線圈電壓的有效值）根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可知副線圈電壓有效值為燈泡正常工作，根據(jù)歐姆定律可知分壓為，則通過燈泡的電流，即副線圈部分的干路電流為根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，和、構(gòu)成的并聯(lián)電路部分的分壓為通過的電流為通過、的電流為、的分壓為解得滑動變阻器的阻值為A正確，BCD錯誤。故選A。19．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（

）A．， B．， C．， D．，【答案】B【詳解】根據(jù)理想變壓器的電壓和電流規(guī)律：解得甲圖中高壓線電壓為乙圖中高壓線電流為故B正確，ACD錯誤。故選B。20．（2019·江蘇·高考真題）某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：10，當(dāng)輸入電壓增加20V時，輸出電壓A．降低2V B．增加2V C．降低200V D．增加200V【答案】D【詳解】由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比即，得：，即副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓成正比，所以有：，當(dāng)輸入電壓增加20V時，輸出電壓增大200V，故D正確．21．（2015·廣東·高考真題）下圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調(diào)節(jié)前后（）A．副線圈中的電流比為B．副線圈輸出功率比為C．副線圈的接入匝數(shù)比為D．原線圈輸入功率比為【答案】C【詳解】AC．設(shè)原線圈中電流為I1，匝數(shù)為n1，兩端輸入電壓為U1，輸入功率為P1，幅線圈中電流為I2，匝數(shù)為n2，兩端輸出電壓為U2，輸出功率為P2，根據(jù)理想變壓器原副線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系有所以當(dāng)輸出電壓U2由220V降至110V時，副線圈匝數(shù)n2也應(yīng)減少為一半，由于副線圈兩端所接用電器不變，所以當(dāng)用電器電壓減半時，其電流I2也減半，A錯誤，C正確；BD．根據(jù)功率計算式可知，副線圈中輸出功率P2變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)理想變壓器輸出功率與輸入功率相等可知，原線圈中輸入功率P1也變?yōu)樵瓉淼?，BD錯誤。故選C。22．（2015·江蘇·高考真題）一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改為110V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為（

）A．200 B．400 C．1600 D．3200【答案】B【詳解】根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律，代入數(shù)據(jù)可求副線圈匝數(shù)為400．A．匝數(shù)為200，與計算結(jié)果不符，故A錯誤；B．匝數(shù)為400，與計算結(jié)果相符，故B正確；C．匝數(shù)為1600，與計算結(jié)果不符，故C錯誤；D．匝數(shù)為3200，與計算結(jié)果不符，故D錯誤．【點睛】本題主要是知道變壓器的變壓規(guī)律，試題比較容易．23．（2015·全國·高考真題）一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則（

）A． B．C． D．【答案】A【詳解】原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線圈負(fù)載電阻的電壓U，可知副線圈電壓為U，原線圈電壓為3U，副線圈電流原副線圈電流與匝數(shù)成反比，所以原線圈電流那么原線圈輸入電壓整理可得原副線圈電阻消耗的功率根據(jù)電阻相等，電流為1:3，可得功率比為1:9故選A。24．（2018·天津·高考真題）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可忽略通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼模瑒t（）A．R消耗的功率變?yōu)?B．電壓表V的讀數(shù)變?yōu)镃．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過R的交變電流頻率不變【答案】B【分析】根據(jù)公式分析電動機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化情況；根據(jù)判斷原副線圈中電流電壓的變化情況，根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化；【詳解】AB．根據(jù)可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?，則角速度變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知電動機(jī)產(chǎn)生的最大電動勢為原來的，根據(jù)可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉淼?，即原線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)n1n2=U1U2可知副線圈的輸入電壓變?yōu)樵瓉淼模措妷罕硎緮?shù)變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知R消耗的電功率變?yōu)椋珹錯誤B正確；C．副線圈中的電流為，即變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)可知原線圈中的電流也變?yōu)樵瓉淼模珻錯誤；D．轉(zhuǎn)速減小為原來的，則頻率變?yōu)樵瓉淼?，D錯誤?！军c睛】本題考查了交流電最大值，有效值，頻率，變壓器等；需要知道交流電路中電表的示數(shù)為有效值，在理想變壓器中，恒有，副線圈消耗的功率決定了原線圈的輸入功率。25．（2016·江蘇·高考真題）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高【答案】C【詳解】設(shè)a、b兩端所接線圈匝數(shù)為n1，c、d兩端所接線圈匝數(shù)為n2，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律有因為所以將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中，n1不變，n2減小，所以U2降低。綜上所述故選C。26．（2015·安徽·高考真題）圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一個位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A。則下列說法正確的是（

）A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大C．該變壓器起升壓作用D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動【答案】D【詳解】A．由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，所以原線圈兩端電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，故A錯誤；B．根據(jù)理想變壓器原、副線圈變壓規(guī)律可知副線圈兩端電壓不變，則電壓表V2示數(shù)不變；因為副線圈中電流增大，所以R0兩端電壓增大，則R兩端電壓減小，即電壓表V3示數(shù)減小，故B錯誤；C．該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為所以該變壓器起降壓作用，故C錯誤；D．因為副線圈兩端電壓不變，電流增大，所以副線圈所接電路電阻減小，即變阻器滑片是沿c→d的方向滑動，故D正確。故選D。27．（2024·湖南·高考真題）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當(dāng)用戶端接一個定值電阻R時，上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（

）A．風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則上消耗的功率為4PB．輸電線路距離增加，若阻值增加一倍，則消耗的功率為4PC．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則上消耗的功率為8PD．若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則上消耗的功率為6P【答案】A【詳解】如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，則輸電線上的電流為轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為A．當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)?，故上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；C．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；B．若阻值增加一倍，輸電線路上的電流消耗的功率故B錯誤；D．若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為消耗的功率故D錯誤。故選A。28．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率，發(fā)電機(jī)的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流【答案】C【詳解】A．根據(jù)電功率公式發(fā)電機(jī)輸出電流A錯誤；B．輸電線上損失功率，由可得故B錯誤；C．降壓變壓器原副線圈得到的功率為P4=P-P線=95kW根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)成反比關(guān)系，可得C正確；D．用戶得到的功率為，用戶得到的電流D錯誤。故選C。29．（2015·福建·高考真題）圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】由題意可知則加在原線圈上的電壓根據(jù)變壓器原、副線圈上的電壓比與匝數(shù)比關(guān)系所以根據(jù)可得輸電線上的電流輸電線上消耗的功率ABD錯誤，C正確。故選C。30．（2018·江蘇·高考真題）采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋?/p>

）A．55kV B．110kV C．440kV D．880kV【答案】C【詳解】本意考查輸電線路的電能損失，意在考查考生的分析能力．當(dāng)輸電功率P=UI，U為輸電電壓，I為輸電線路中的電流，輸電線路損失的功率為P損=I2R，R為輸電線路的電阻，即P損=．當(dāng)輸電功率一定時，輸電線路損失的功率為原來的，則輸電電壓為原來的2倍，即440V，故選項C正確．點睛：本意以遠(yuǎn)距離輸電為背景考查輸電線路的電能損失，解題時要根據(jù)輸送電功率不變，利用輸電線路損失的功率P損=I2R解題．二、多選題31．（2024·重慶·高考真題）小明設(shè)計了臺燈的兩種調(diào)光方案，電路圖分別如圖甲，乙所示，圖中額定電壓為6V燈泡的電阻恒定，R為滑動變阻器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈兩端接電壓為220V的交流電，滑片P可調(diào)節(jié)燈泡L的亮度，P在R最左端時，甲、乙圖中燈泡L均在額定功率下工作，則（

）

A．n1：n2=110：3B．當(dāng)P滑到R中點時，圖甲中L功率比圖乙中的小C．當(dāng)P滑到R最左端時，圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能D．圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大【答案】AC【詳解】A．滑片P在最左端時，圖甲、乙中變壓器輸出電壓均為燈泡的額定電壓6V，因此故A正確；B．當(dāng)P滑到R中點時，圖甲中總電阻為P左端電阻與燈泡電阻串聯(lián)，圖乙中總電阻為燈泡電阻與Р右端的電阻并聯(lián)后再與P左端電阻串聯(lián)，由于并聯(lián)電阻小于燈泡電阻，則圖甲中燈泡電壓大于圖乙中燈泡電壓，則圖甲中燈泡功率比圖乙中燈泡功率大，故B錯誤；C．當(dāng)P滑到R最左端時，圖甲中只有燈泡，圖乙中R與燈泡并聯(lián)，總電阻更小，輸出功率更大，圖甲比圖乙更節(jié)能，故C正確；D．圖乙中的燈泡兩端電壓在0到6V間變化，圖甲中燈泡兩端電壓最高為6V，最低達(dá)不到0，則圖乙中燈泡兩端可調(diào)電壓范圍大，故D錯誤。故選AC。32．（2024·海南·高考真題）電動汽車充電站變壓器輸入電壓為10kV，輸出電壓為220V，每個充電樁輸入電流16A，設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為、，輸入正弦交流的頻率為50Hz，則下列說法正確的是（）A．交流電的周期為0.02sB．原副線圈匝數(shù)比C．輸出的最大電壓為220VD．若10臺充電樁同時使用，輸入功率為35.2kW【答案】AD【詳解】A．交流電的周期為故A正確；B．根據(jù)理想變壓器原副線圈的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原副線圈匝數(shù)比為故B錯誤；C．輸出的最大電壓為故C錯誤；D．若10臺充電樁同時使用，輸出功率為變壓器不改變功率，故輸入功率為故D正確。故選AD。33．（2024·全國·高考真題）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器R、定值電阻和、開關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓不變的情況下，為提高的熱功率，可以（）A．保持T不動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動B．將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變C．將T向a端移動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動D．將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片向e端滑動【答案】AC【詳解】A．保持T不動，根據(jù)理想變壓器的性質(zhì)可知副線圈中電壓不變，當(dāng)滑動變阻器R的滑片向f端滑動時，R與串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，根據(jù)可知此時熱功率增大，故A正確；B．將T向b端移動，副線圈匝數(shù)變小，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器R的滑片位置不變時，通過的電流減小，故熱功率減小，故B錯誤；C．將T向a端移動，副線圈匝數(shù)增加，故副線圈兩端電壓變大，滑動變阻器R的滑片向f端滑動，R與串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，此時熱功率增大，故C正確；D．將T向b端移動，副線圈匝數(shù)減少，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器R的滑片向e端滑動，R與串聯(lián)后的總電阻增大，電流減小，此時熱功率減小，故D錯誤。故選AC。34．（2023·海南·高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（

）

A．電源電壓有效值為 B．交變電流的周期為C．副線圈匝數(shù)為180匝 D．副線圈匝數(shù)為240匝【答案】BC【詳解】A．電源電壓的有效值選項A錯誤；B．交流電的周期選項B正確；CD．根據(jù)n可得副線圈匝數(shù)匝選項C正確，D錯誤。故選BC。35．（2022·天津·高考真題）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。36．（2022·湖北·高考真題）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。37．（2021·海南·高考真題）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。38．（2015·天津·高考真題）理想變壓器的原線圈連接一只理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑片，原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則（）A．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小B．保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大C．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大D．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小【答案】AC【詳解】AB．在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定，因此保持Q的位置不動，變壓器輸出電壓不變。將P向上滑動時，副線圈電路總電阻增大，則變壓器輸出電流減小，變壓器輸入電流也減小，電流表的讀數(shù)變小，故A正確，B錯誤；CD．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，變壓器輸出電壓變大，變壓器輸出電流變大，變壓器輸出功率變大；變壓器的輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸入電流變大，電流表的讀數(shù)變大，故C正確，D錯誤。故選AC。39．（2021·河北·高考真題）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。40．（2020·全國·高考真題）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10，R3=20，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A．所用交流電的頻率為50Hz B．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表的示數(shù)為1.0A D．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W【答案】AD【詳解】A．交流電的頻率為A正確；B．通過電流的有效值為兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知原線圈的電壓電阻兩端分壓即為電壓表示數(shù)，即B錯誤；C．電流表的示數(shù)為C錯誤；D．副線圈中流過的總電流為變壓器原副線圈傳輸?shù)墓β蕿镈正確。故選AD。41．（2019·海南·高考真題）如圖，一理想變壓器輸入端接交流恒壓源，輸出端電路由、和三個電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5：1改為10：1后（

）A．流經(jīng)的電流減小到原來的B．兩端的電壓增加到原來的2倍C．兩端的電壓減小到原來的D．電阻上總的熱功率減小到原來的【答案】CD【詳解】設(shè)變壓器初級電壓為U，則該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5：1改為10：1后，根據(jù)可知，次級電壓由變?yōu)?，即次級電壓變?yōu)樵瓉淼模芍猂1兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?，則流經(jīng)R1的電流減小到原來的，選項A錯誤；R2兩端的電壓為，則兩端的電壓減小到原來的，選項B錯誤；同理R3兩端的電壓為，則兩端的電壓減小到原來的，選項C正確；因次級電壓變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知，次級電阻上總的熱功率減小到原來的，選項D正確.42．（2016·全國·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b，當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．原、副線圈匝數(shù)比為9:1B．原、副線圈匝數(shù)比為1:9C．此時a和b的電功率之比為9:1D．此時a和b的電功率之比為1:9【答案】AD【分析】考查了理想變壓器，電功率的計算【詳解】AB．設(shè)燈泡的額定電壓為,兩燈均能正常發(fā)光,所以原線圈輸出端電壓為，副線圈兩端電壓為，故，根據(jù)，A正確B錯誤；CD．根據(jù)公式可得，由于由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式可得兩者的電功率之比為1:9，C錯誤D正確；43．（2016·海南·高考真題）圖（a）所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表，原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖（b）所示，下列說法正確的是（）A．變壓器輸入、輸出功率之比為4∶1B．變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為1∶4C．u隨t變化的規(guī)律為（國際單位制）D．若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大【答案】BD【詳解】A．理想變壓器輸入、輸出功率之比為1:1，A錯誤；B．變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，即B正確；C．由圖（b）可知交流電壓最大值周期角速度則可得C錯誤；D．RT的溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，D正確；故選BD?！军c睛】根據(jù)圖像準(zhǔn)確找出已知量，是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵。44．（2016·天津·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變小【答案】BD【詳解】滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電阻變大，則干路電流變小，則R1消耗的功率變小，A錯誤；干路電流變小，R1分壓變小，則電壓表V的測量的電壓變大，示數(shù)變大，則B正確；因輸出電流變小，則輸出功率變小即輸入功率變小，電流表A1示數(shù)變小，則C錯誤；閉合開關(guān)S并聯(lián)支路增加，電阻變小，則副線圈即R1的電流變大，分壓變大，則R2的分壓變小，電流變?。娏鞅鞟1示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大，則D錯誤．【點睛】考查電路的動態(tài)分析：本題中P的移動與電鍵的閉合均會引起電阻的變小，再由電路的連接關(guān)系可分析各表的示數(shù)的變化，可見明確電路的結(jié)構(gòu)是求解的關(guān)鍵．45．（2016·四川·高考真題）如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其它條件不變，則A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值變小【答案】BD【詳解】ABC.根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知，因為是降壓變壓器，則n1>n2，則當(dāng)原、副線圈減少相同匝數(shù)時，由數(shù)學(xué)知識可知變大，則U2減小，故小燈泡變暗，原、副線圈兩端電壓的比值變大，故AC錯誤，B正確；D.根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可知，則當(dāng)原、副線圈減少相同匝數(shù)時，變大，則減小，即通過原、副線圈電流的比值變小，故D正確。故選BD。【點睛】此題是對變壓器原理的考查；首先要記住原副線圈的電壓與匝數(shù)關(guān)系，從題目中知道為降壓變壓器，原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)；判斷原副線圈減小相同的匝數(shù)時原副線圈的匝數(shù)比的變化要用到數(shù)學(xué)知識，這里稍微有點難度。46．（2016·海南·高考真題）圖（a）所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖（b）所示。下列說法正確的是（

）A．變壓器輸入、輸出功率之比為4:1B．變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為1:4C．u隨t變化的規(guī)律為（國際單位制）D．當(dāng)電阻的溫度降低時電流表讀數(shù)變小電壓表的讀數(shù)不變【答案】BD【詳解】A．由題意，變壓器是理想變壓器，故變壓器輸入、輸出功率之比為，故A錯誤；B．變壓器原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)成反比，即故B正確；C．由圖（b）可知交流電壓最大值周期可由周期求出角速度的值為則可得交流電壓的表達(dá)式故C錯誤；D．處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，故D正確。故選BD。47．（2023·天津·高考真題）“西電東送”是我國重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R為輸電導(dǎo)線的電阻，的副線圈并聯(lián)多個用電器，下列說法正確的是（）A．輸出電壓等于輸入電壓B．輸出功率大于輸入功率C．用電器增多后，R消耗的功率減小D．用電器增多后，的輸出電壓降低【答案】BD【詳解】AB．由于輸電過程中，線路中有電流、線路電阻R會分壓且產(chǎn)生熱量，會損失功率，故輸出功率大于輸入功率；輸出電壓大于輸入電壓，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)升壓變壓器原副線圈比為，輸入出電壓分別為、，根據(jù)理想變壓器電壓與原副線圈匝數(shù)關(guān)系可得由于輸入電壓不變，原副線圈匝數(shù)比不變，則升壓變壓器輸出變壓恒定。設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，輸入輸出電壓分別為、，通過原副線圈的電流分別為、，的副線圈并聯(lián)多個用電器等效電阻為，則有，，則令，則隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻減小，則減小，輸入線路中電流增大.R消耗的功率的輸出電壓用電器增多后，增大，R消耗的功率增大，的輸出電壓降低，故C錯誤，D正確。故選BD。48．（2022·福建·高考真題）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。49．（2021·山東·高考真題）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。50．（2020·全國·高考真題）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(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?P，到達(dá)B處時電壓下降了?U。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)?P′，到達(dá)B處時電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U D．?U′=?U【答案】AD【詳解】輸電線上損失的功率ΔP＝()2·r損失的電壓ΔU＝·r當(dāng)輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，損失的功率變?yōu)樵瓉淼?，即ΔP′＝ΔP損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?，即ΔU′＝ΔU故選AD。三、解答題51．（2024·遼寧·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。（1）求變壓器的輸出功率P；（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q=CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）由原線圈正弦交流電的峰值可知變壓器輸入電壓有效值為設(shè)變壓器副線圈的輸出電壓為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系有聯(lián)立解得理想變壓器的輸出功率等于R的熱功率，即（2）設(shè)加熱前容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，則加熱后氣體的壓強(qiáng)為2p0，溫度為T2，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有由知?dú)怏w吸收的熱量根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的體積不變，所以W=0，容器是絕熱容器，則電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收聯(lián)立整理得解得專題15交變電流考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點1描述交變電流的物理量（10年8考）2024·北京·高考真題、2024·山東·高考真題、2024·湖北·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·河北·高考真題、2023·湖南·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·海南·高考真題、2022·廣東·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·天津·高考真題2021·北京·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·海南·高考真題、2018·海南·高考真題、2018·全國·高考真題、2016·全國·高考真題、2015·四川·高考真題本章高考考查內(nèi)容主要有:(1)交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律；(2)交變電流的四值及應(yīng)用；(3)理想變壓器的工作原理與規(guī)律；(4)理想變壓器的動態(tài)電路分析；遠(yuǎn)距離輸電的模式以及電壓和功率的損耗；(6)傳感器的簡單應(yīng)用.題型主要為選擇題.物理核心素養(yǎng)上面主要考查學(xué)生的“模型建構(gòu)和科學(xué)推理”要素.能力主要考查理解與推理能力.整體難度中偏易。考點2變壓器和遠(yuǎn)距離輸電（10年幾考）2024·遼寧·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·海南·高考真題、2024·重慶·高考真題、2024·湖南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·海南·高考真題、2023·天津·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·山東·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·湖北·高考真題、2022·福建·高考真題、2021·重慶·高考真題、2021·福建·高考真題、2021·湖北·高考真題、2021·廣東·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·河北·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·山東·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·山東·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·