專題12 交變電流-2024物理高考真題及模考題分類匯編

19/19專題12交變電流1.(2024河北卷考題)4.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【解析】根據(jù)有效值的定義可知圖1的有效值的計(jì)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。2.（2024年新課標(biāo)考題）7.電動汽車制動時可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動時帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時，線圈中（）A.電流最小 B.電流最大C.電流方向由P指向Q D.電流方向由Q指向P【答案】BD【解析】如圖開始線圈處于中性面位置，當(dāng)磁極再轉(zhuǎn)過90°時，此時穿過線圈的磁通量為0，故可知電流最大；在磁極轉(zhuǎn)動的過程中，穿過線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可知，此時感應(yīng)電流方向由Q指向P。故選BD。3.（2024全國甲卷考題）6.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【解析】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；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；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；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。4.(2024浙江1月卷考題)5.如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)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(shí)現(xiàn)點(diǎn)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【解析】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；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；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。5.（2024年廣東卷考題）1.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 D.電阻兩端電壓表達(dá)式為【答案】D【解析】由圖可知交流電的周期為0.02s，則頻率為，故A錯誤；根據(jù)圖像可知電壓峰值為，根據(jù)歐姆定律可知電流的峰值，故B錯誤；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；根據(jù)圖像可知其電壓表達(dá)式為故D正確。6.（2024年湖南卷考題）6．根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)，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(shí)驗(yàn)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(jì)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【解析】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，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)椋噬舷牡碾姽β首優(yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；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；若阻值增加一倍，輸電線路上的電流消耗的功率，故B錯誤；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。7.(2024年湖北卷考題)5.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【解析】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。一、單選題1．（2024·青?！つM預(yù)測）一面積為S的單匝矩形線框的電阻為R，垂直通過線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．交流電的周期為2t0B．磁通量絕對值的最大值為C．t0時刻線框的感應(yīng)電流為0D．該線框中交變電流的有效值為【答案】D【解析】根據(jù)圖像可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為，根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律可知，交流電的周期為3t0，故A錯誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為，可知，磁通量絕對值的最大值為，故B錯誤；根據(jù)圖像可知，t0時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率最大，則該時刻的感應(yīng)電動勢達(dá)到最大，即t0時刻線框的感應(yīng)電流達(dá)到最大，故C錯誤；根據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)定律有，可知，在內(nèi)，感應(yīng)電動勢隨時間也呈現(xiàn)正弦式變化，在時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，穿過線框的磁通量不變，沒有產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電動勢為0，在內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的函數(shù)方程為對上述函數(shù)求導(dǎo)，得到該段時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的瞬時值為感應(yīng)電動勢的周期為，令其有效值為U，則有，解得可知，感應(yīng)電流的有效值為，故D正確。2．（2024·北京大興·三模）如圖甲所示，為一小型交流發(fā)電機(jī)示意圖。匝數(shù)為20的線圈總電阻為2Ω，當(dāng)線圈勻速轉(zhuǎn)動時與外電路的電阻構(gòu)成閉合回路。從圖甲所示位置開始計(jì)時，通過電阻R的交變電流如圖乙所示，則下列判斷正確的是（）A．時，線圈平面與磁場方向平行B．圖甲所示時刻，穿過線圈的磁通量變化最快C．電阻R的功率為D．線圈的最大磁通量為【答案】C【解析】由圖乙可知，時，電流為0，則穿過線圈平面的磁通量最大，即線圈平面與磁場方向垂直，故A錯誤；圖甲所示時刻，線圈平面與磁場垂直，穿過線圈平面的磁通量最大，穿過線圈的磁通量變化最慢，過B錯誤；由圖乙可知，通過電阻的電流的有效值為電阻R的功率為，故C正確；感應(yīng)電動勢的最大值為又有，，,聯(lián)立解得，故D錯誤。3．（2024·北京海淀·二模）類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動勢來維持電流，在磁路中靠“磁動勢”來維持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動勢Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學(xué)過的知識，下列說法不正確的是（）A．變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率B．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為C．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大【答案】D【解析】變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率，故A正確；根據(jù)磁阻定律，磁阻的單位為；根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的關(guān)系有,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為T，電流I的單位為A，時間t的單位為s，質(zhì)量m的單位為kg，長度l的單位為m，面積S的單位為m2，根據(jù)磁動勢Em=NI，磁阻的單位可以表示為，故B正確；不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足磁路歐姆定律Em=Φ(Rm1+Rm2)，故C正確；不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)電路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度與磁通量和面積S的比值有關(guān)，故D錯誤。4．（2024·山東聊城·三模）如圖甲所示，發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞中心轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢如圖乙所示，發(fā)電機(jī)輸出端接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比，副線圈1接額定電壓為4V的小燈泡，副線圈2連接定值電阻R。開關(guān)S斷開時，小燈泡正常發(fā)光，理想電流表的示數(shù)為1A。開關(guān)S閉合后，調(diào)整矩形線圈的轉(zhuǎn)速為原來的1.2倍，小燈泡仍正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．t＝0時，線圈平面與磁場方向夾角為30°B．矩形線圈的電阻為20ΩC．圖乙中瞬時感應(yīng)電動勢e隨時間的變化關(guān)系為D．開關(guān)S閉合后發(fā)電機(jī)的總功率為開關(guān)S閉合前發(fā)電機(jī)總功率的1.2倍【答案】C【解析】由圖乙可知線圈轉(zhuǎn)動的周期為，圖乙中瞬時感應(yīng)電動勢e隨時間的變化關(guān)系為當(dāng)時，，代入解得則t＝0時，線圈平面與磁場方向夾角為，故A錯誤，C正確；開關(guān)S斷開時，小燈泡正常發(fā)光，由變壓器規(guī)律，解得在原線圈由閉合電路歐姆定律得原線圈電壓有效值為解得矩形線圈的電阻為，故B錯誤；開關(guān)S閉合，調(diào)整矩形線圈的轉(zhuǎn)速為原來的1.2倍，則因?yàn)樾襞萑匀徽０l(fā)光，則，由閉合電路歐姆定律得解得理想電流表的示數(shù)為開關(guān)S閉合后發(fā)電機(jī)的總功率為開關(guān)S閉合前發(fā)電機(jī)總功率為，則，故D錯誤。5．（2024·山東濟(jì)寧·三模）除顫儀是用于突發(fā)心室纖顫等心臟疾病的急救醫(yī)療設(shè)備，某型號除顫儀電路原理如圖所示。某次調(diào)試時，除顫儀接在220V交流電源上，交流電壓表示數(shù)為20V，電容器充電完畢，開關(guān)由“1”擲向“2”，放電電流平均值為2.8A，放電時間約為，已知電容器電容為。下列說法正確的是（）A．自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為 B．充電完畢后電容器兩端的電壓為2800VC．升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比約為 D．若去掉二極管該除顫儀依然可正常工作【答案】C【解析】自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為，故A錯誤；充電完畢后電容器儲存的電荷量為則充電完畢后電容器兩端的電壓為則升壓變壓器副線圈電壓的最大值為，升壓變壓器原線圈電壓的最大值為則升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，故B錯誤，C正確；若去掉二極管，電容器兩端接交流的，電容器一直進(jìn)行充放電，則該除顫儀依然不能正常工作，故D錯誤。6．（2024·陜西·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡、的阻值始終均為?；瑒幼冏杵鱎的最大阻值為。現(xiàn)將滑動變阻器的滑片由變阻器的中點(diǎn)分別向a、b兩端滑動，滑動過程中兩個燈泡始終發(fā)光且未超出安全電壓，下列說法正確的是（）A．滑片向a端滑動時，一直變暗，一直變亮 B．滑片向a端滑動時，一直變亮，一直變亮C．滑片向b端滑動時，一直變暗，一直變亮 D．滑片向b端滑動時，一直變亮，一直變亮【答案】C【解析】當(dāng)并聯(lián)電路兩支路電阻相等時，并聯(lián)電阻最大，所以根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，滑動變阻器的滑片從中點(diǎn)向a端或b端的過程中，負(fù)載端并聯(lián)總電阻一直增大，設(shè)電源輸出電壓有效值為U，通過原線圈的電流為I1，通過副線圈的電流為I2，負(fù)載端并聯(lián)電路的總電阻為R，令，則由能量守恒定律及理想變壓器規(guī)律有，，整理得其中U、n、R0不變，并聯(lián)電阻一直增大，故I1一直變小，故燈泡L1一直變暗，原線圈兩端的電壓為則原線圈兩端的電壓一直變大，原副線圈匝數(shù)比不變，根據(jù)理想變壓器規(guī)律可知，副線圈兩端電壓U2一直變大，則流過燈泡L2的電流為，滑動變阻器的滑片滑動到b端的過程，Rb一直減小，故流過燈泡L2兩端電流一直變大，即燈泡L2一直變亮。故選C。7．（2024·四川成都·模擬預(yù)測）在勻強(qiáng)磁場中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交流電的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。已知R，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減?。?，R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是（

）A．變壓器A、B兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u=100sin50πt（V）B．圖甲中t=2×10?2s時，穿過線圈的磁通量最大C．Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D．Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小【答案】B【解析】根據(jù)圖甲可知，Em=100V，T=0.02s，則故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u=100sin100πt（V），故A錯誤；圖甲中t=2×10?2s時，線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B正確；理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流I2增大，電壓表V2測量Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有Ut=U2?I2R則電壓表V2示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯誤；理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時，Rt的阻值變小，變壓器的輸出功率，輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故D錯誤。8．（2024·貴州·三模）如圖所示，兩個線圈繞在一個不閉合的鐵芯上，原線圈接電壓按規(guī)律變化的交流電，副線圈接規(guī)格為“220V，100W”的用電器P，該用電器電阻恒定，原、副線圈匝數(shù)比為，則用電器P的功率可能為（

）A．100W B．W C．25W D．15W【答案】D【解析】若該變壓器為理想變壓器，由，可知用電器兩端的電壓將為由，可知用電器的功率應(yīng)為25W，但因此變壓器不是理想變壓器，因此用電器P的功率一定小于25W，故A、B、C錯誤，D正確。9．（2024·福建·模擬預(yù)測）如圖，矩形線框切割磁感線產(chǎn)生交流電壓，它的匝數(shù)、電阻，將其接在理想變壓器的原線圈上?！?20V22W”的燈泡L正常發(fā)光，內(nèi)阻為10Ω的電風(fēng)扇M正常工作，電流表A的示數(shù)為0.3A。導(dǎo)線電阻不計(jì)，電壓表和電流表均為理想電表，不計(jì)燈泡電阻的變化，矩形線框最大電流不能超過20A。以下描述正確的是（）A．矩形線框轉(zhuǎn)動過程中磁通量的變化率最大值為25VB．電風(fēng)扇輸出的機(jī)械效率約為99.1％C．原、副線圈的匝數(shù)比D．若將電風(fēng)扇去掉，則小燈泡變亮，電流表的示數(shù)變大【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有解得，故A錯誤；副線圈電路中，燈泡與電風(fēng)扇并聯(lián)，燈泡L正常發(fā)光，則電風(fēng)扇M的電壓為電風(fēng)扇所在支路電流為電風(fēng)扇輸出的機(jī)械效率約為，故B正確；原、副線圈的匝數(shù)比為，又由閉合電路歐姆定律，可得聯(lián)立解得，故C錯誤；若將電風(fēng)扇去掉，副線圈電阻增大，電流表示數(shù)減小，導(dǎo)致原線圈電流減小，原線圈的端電壓增大，副線圈電壓隨之增大，則小燈泡變亮，故D錯誤。10．（2024·遼寧丹東·二模）圖甲為交流發(fā)電機(jī)示意圖，圖中兩磁極之間的磁場可近似為勻強(qiáng)磁場，A為理想電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。從圖示位置開始計(jì)時，電刷E、F之間的電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知，下列說法正確的是（

）A．時，穿過線圈平面的磁通量最大B．時，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)镈CBADC．E、F之間電壓的瞬時值表達(dá)式為D．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，電流表的示數(shù)為0.5A【答案】B【解析】時，電動勢有最大值，根據(jù)可知穿過線圈平面的磁通量最小，故A錯誤；時，根據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)镈CBAD，故B正確；E、F之間電壓的瞬時值表達(dá)式為，故C錯誤；

電流表所讀為有效值，所以，故D錯誤。11．（2024·廣西·一模）在圖甲中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比，滑片置于副線圈的中點(diǎn)．在圖乙中，滑動變阻器最大阻值，滑動觸頭置于的中央。兩電路的輸入端都接交流的正弦交流電，輸出端各接一個阻值的定值電阻和理想交流電壓表。兩電壓表的讀數(shù)、分別為（）A．， B．，C．， D．，【答案】A【解析】根據(jù)可知交流電的有效值為對甲電路，根據(jù)電壓表等于匝數(shù)比可得，解得對乙電路，有則有故選A。二、多選題12．（2024·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈輸入的交流電壓瞬時值的表達(dá)式為，定值電阻R1的阻值為10Ω，電阻箱R2的初始阻值為20Ω，燈泡L阻值恒為20Ω，電流表的內(nèi)阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．原線圈中的電流方向每秒鐘改變50次B．原副線圈磁通量變化率之比為C．電流表示數(shù)為4.4AD．當(dāng)時，副線圈功率達(dá)到最大【答案】CD【解析】由題意可知，交表電流的周期為每個周期交變電流方向改變2次。所以每秒鐘改變100次，故A項(xiàng)錯誤；理想變壓器，其原副線圈磁通量變化率之比相等，即為，故B項(xiàng)錯誤；設(shè)副線圈電壓為U2，原線圈電壓為U1，R1兩端電壓為，則，又因?yàn)槔硐胱儔浩?，所以有設(shè)燈泡電流為I，燈泡電阻與電阻箱的阻值相同，電阻箱的電流也為I，則電流關(guān)系有由歐姆定律有聯(lián)立解得，即電流表的示數(shù)為4.4A，故C項(xiàng)正確；．把負(fù)載等效成一個電阻串聯(lián)在原線圈中，其等效阻值設(shè)為R，則又因?yàn)槔硐胱儔浩饔校?lián)立解得R的功率為可知，當(dāng)時，R的功率最大，即副線圈功率達(dá)最大。則解得，故D項(xiàng)正確。13．（2024·湖北·三模）如圖所示為理想變壓器，已知匝，匝。電阻。電源為理想交流電源。開關(guān)S1閉合S2斷開時的電功率和開關(guān)S2閉合S1斷開時的電功率相等。則線圈的匝數(shù)可能為（）A．20 B．40 C．60 D．80【答案】BD【解析】把定值電阻和理想交流電源可等效為一個內(nèi)阻為的電源。和可分別與變壓器等效為定值電阻。有兩種情況下和消耗的功率相等。一種是和等效電阻相等，有，可求得匝第二種情況是和等效電阻的乘積等于等效內(nèi)阻的平方，有可求得匝，故選BD。14．（2024·全國·開學(xué)考試）2022年12月20日，世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程——白鶴灘水電站（圖甲所示）全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，它的建成投產(chǎn)對減少碳排放具有重要意義。如圖乙所示，采用高壓輸電可減少輸電線上電能的損耗，發(fā)電機(jī)組發(fā)出電壓有效值一定的交流電，經(jīng)理想變壓器升壓后向外輸電，再經(jīng)理想變壓器降壓后接入電網(wǎng)。假設(shè)輸電線總電阻r保持不變，下列說法正確的是（）A．輸電電壓U一定時，發(fā)電功率P加倍，則輸電線損耗功率變?yōu)樵瓉淼?倍B．輸電電壓U一定時，發(fā)電功率P加倍，則入網(wǎng)功率也加倍C．發(fā)電功率P一定時，輸電電壓U加倍，則輸電線中的電流減半D．發(fā)電功率P一定時，輸電電壓U加倍，則輸電線損耗功率減半【答案】AC【解析】由可知輸電線電流輸電線損耗功率輸電電壓U一定時，發(fā)電功率P加倍，輸電線損耗功率變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；入網(wǎng)功率，發(fā)電功率P加倍時，入網(wǎng)功率沒有加倍，B錯誤；由可知，發(fā)電功率P一定時，輸電電壓U加倍，則輸電線中的電流減半，C正確；由可知，發(fā)電功率P一定時，輸電電壓U加倍，輸電線損耗功率變?yōu)樵瓉淼模珼錯誤。15．（2024·黑龍江·三模）如圖所示，質(zhì)量，長L=1m、（電阻的水平導(dǎo)體棒ab，其兩個端點(diǎn)分別搭接在豎直平行正對放置的兩光滑金屬圓環(huán)上，兩圓環(huán)半徑均為電阻不計(jì)。阻值為R=1Ω的定值電阻用導(dǎo)線與圓環(huán)相連接，整個裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體棒ab在外力F作用下以速率v=2m/s繞兩圓環(huán)的中心軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，ab在圓環(huán)最低點(diǎn)時記為t=0時刻，重力加速度取10m/s2，電流表為理想交流表，其他電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)為1AB．定值電阻兩端的電壓為C．從t=0到0.5s的過程中，通過導(dǎo)體棒ab的電量為0.5CD．從t=0到0.5s的過程中，外力F做的功為3J【答案】AD【解析】導(dǎo)體棒ab在圓環(huán)最低點(diǎn)時，速度v與磁感線垂直，有效切割速度最大，經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒速度與磁感線夾角為導(dǎo)體棒的有效切割速度為則感應(yīng)電動勢隨時間的變化規(guī)律為電動勢最大值為感應(yīng)電流最大值為電流表示數(shù)為電流有效值，故電流表示數(shù)為，A正確；導(dǎo)體棒ab兩端的電壓為，B錯誤；導(dǎo)體棒ab做圓周運(yùn)動的周期為因，故在時間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒ab的電量為，C錯誤；從到的過程中，由能量守恒有，D正確。16．（2024·河北保定·三模）一座小型水電站通過理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向較遠(yuǎn)處的用戶輸送電能，如圖所示。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U，輸出功率為P；用戶處的電壓為，消耗的功率為，兩變壓器間線路的總電阻為R，其余線路電阻不計(jì)，由此可計(jì)算出（

）A．輸電效率 B．兩變壓器間的距離C．升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比 D．降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比【答案】ACD【解析】輸電效率為，故可計(jì)算出輸電效率，故A符合題意；由于不知道單位長度輸電線的電阻，故無法計(jì)算出兩變壓器間的距離，故B不符合題意；輸電線上損失的功率，升壓變壓器副線圈電壓為升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為故可計(jì)算出升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，故C符合題意；降壓變壓器原線圈電壓為降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為故可計(jì)算出降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，故D符合題意。17．（2024·山東煙臺·二模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路模擬研究遠(yuǎn)距離輸電。圖中交流電源電壓為，定值電阻為，小燈泡L的規(guī)格為“6V

3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩個變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為。則下列說法中正確的是（

）A．和的乘積小于1B．越大電路的輸電效率越高C．若，則R上消耗的功率為0.2WD．若，則變壓器的輸出電壓為38V【答案】ACD【解析】由于兩個變壓器之間的輸電線電阻上會有電壓降，理想變壓器輸出電壓等于對應(yīng)的輸入電壓與上電壓降之和，則有匝數(shù)比滿足，由于，則有，A正確；越大輸出的電壓越低，輸出電壓越低，要使燈泡以額定功率正常工作，則需要輸電線上的電流越大，則輸電線損失的電功率越大，電路的輸電效率越低，B錯誤；對變壓器，輸出電流與輸入電流的比值滿足對燈泡則有若，則上電流為0.1A，其消耗的電功率，C正