2025年高二物理人教版寒假銜接講練 提升練-12 交變電流（教師版）

12交變電流內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（4大題型）題型1交變電流的四值題型2變壓器的原理題型3變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析題型4遠(yuǎn)距離輸電?第二層能力提升練?第三層拓展突破練交變電流的四值?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1.周期(T):交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s),計(jì)算公式為2.頻率(f):交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲(Hz)。周期和頻率的關(guān)系：或3.瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。如電流的瞬時(shí)值i=Imsinwt。4.峰值：交變電流(電流、電壓或電動(dòng)勢(shì))所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值。5.有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值。對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：6.平均值：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均,電流的平均值1．（2024·陜西西安·一模）如圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時(shí)，其內(nèi)置發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生如圖乙所示的交變電流，已知與其串聯(lián)的白熾燈泡額定電壓為9V、阻值為。若該燈泡恰好正常發(fā)光，則該發(fā)電機(jī)（

）A．輸出電流的最大值為0.5AB．輸出電流的有效值為0.5AC．輸出的交流電頻率為50HzD．一個(gè)周期內(nèi)輸出電流的平均值為0.5A【答案】B【詳解】AB．白熾燈泡額定電壓為9V、阻值為，燈泡恰好正常發(fā)光，則輸出電流的有效值為A=0．5A圖中電流為正弦式交變電流，則輸出電流的最大值為A故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)圖乙可知，周期為0.2s，則頻率為Hz故C錯(cuò)誤；D、在一個(gè)周期內(nèi)穿過線圈的總磁通量的變化為零，所以由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，一個(gè)周期內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)為零，則平均電流也等于零，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2025·河南濮陽·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一邊長(zhǎng)為的單匝正方形線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，理想變壓器與阻值為的負(fù)載電阻相連，不計(jì)其他電阻，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，圖示位置線圈平面與磁場(chǎng)平行，下列說法正確的是（

）A．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大B．線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大值為C．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻的功率為【答案】D【詳解】A．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大，故A錯(cuò)誤；B．線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大值為故B錯(cuò)誤；C．圖示位置線圈平面與磁場(chǎng)平行，此時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大，則線圈中的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式為故C錯(cuò)誤；D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中變壓器原線圈兩端電壓有效值副線圈兩端電壓有效值電阻的功率故D正確。故選D。（多選）3．（2025·湖北·一模）如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻，電阻，則下列說法正確的是（

）A．圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B．時(shí)，電流表的示數(shù)為0C．電阻R兩端電壓為7.5V D．矩形線圈的轉(zhuǎn)速為【答案】CD【詳解】A．圖示位置，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為0，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故A錯(cuò)誤；B．電流表的示數(shù)為電流有效值，所以時(shí)，電流表的示數(shù)不為0，故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)有效值為則電阻R兩端電壓為故C正確；D．由圖乙可知，周期為則矩形線圈的轉(zhuǎn)速為故D正確。故選CD。（多選）4．（23-24高二下·天津·期末）如圖甲所示是目前市面上流行的手搖手機(jī)充電器，它體型小，攜帶方便，可以在緊急狀態(tài)下給手機(jī)臨時(shí)充電，其示意圖如圖乙所示。若某人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變C．若從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大【答案】AD【詳解】A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的越快，通過線圈的磁通量變化的越快，由電磁感應(yīng)定律可知，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的電流越大，反之越小，因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響回路中的電流大小，A正確；B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面，即線圈平面與磁感線垂直時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變，B錯(cuò)誤；C．若從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，此時(shí)線圈中的電流最大，則有線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為C錯(cuò)誤；D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，線圈中的電流最大，穿過線圈磁通量的變化率最大，D正確。故選AD。變壓器的原理?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1.功率關(guān)系(或單位時(shí)間內(nèi)的能量關(guān)系):P入=P出(P出決定P入)。2.電壓關(guān)系：與匝數(shù)比決定U?)。有多個(gè)副線圈時(shí)，3.電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈或I?n?=I?n?(I?及匝數(shù)比決定I?)。由P入=P出及P=UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，U?I?=U?I?+U?I?+…+UnIn。5．（2024·北京朝陽·模擬預(yù)測(cè)）我們一般把變壓器分成左右兩個(gè)電路來看待，使得在分析時(shí)將問題變得復(fù)雜。現(xiàn)在我們將變壓器與負(fù)載視為一個(gè)整體，等效為一個(gè)新的電阻，變成一個(gè)單一的回路。若已知原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈所接電阻為，則等于（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設(shè)原線圈的輸入電壓為，則副線圈的輸出電壓為則電阻消耗的功率為將變壓器與負(fù)載視為一個(gè)整體，等效為一個(gè)新的電阻，則消耗的功率為又聯(lián)立可得故選B。6．（23-24高二下·廣西河池·期末）實(shí)驗(yàn)室用交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器組合給阻值為12Ω的電阻R0供電，電路如圖所示。交流發(fā)電機(jī)的線圈內(nèi)阻為4Ω，導(dǎo)線電阻不計(jì)，當(dāng)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3時(shí)，R0消耗的功率與線圈內(nèi)阻消耗的功率比為（）A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．1∶4【答案】C【詳解】原副線圈的電流之比為根據(jù)R0消耗的功率為線圈內(nèi)阻消耗的功率為解得R0消耗的功率與線圈內(nèi)阻消耗的功率比為故選C。（多選）7．（23-24高二下·廣西河池·期末）電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其核心是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。關(guān)于渦流、互感和自感、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．真空冶煉爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的B．自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同一線圈加鐵芯后線圈自感系數(shù)增大C．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，互感現(xiàn)象說明了磁場(chǎng)具有能量D．阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流不一定總是阻礙其運(yùn)動(dòng)【答案】BC【詳解】A．真空冶煉爐鍋體中的渦流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B．自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同一線圈加鐵芯后線圈自感系數(shù)增大，故B正確；C．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，互感現(xiàn)象說明了磁場(chǎng)具有能量，故C正確；D．根據(jù)楞次定律可知，阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC。變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用常見的兩種動(dòng)態(tài)變化情況1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)①U?不變，根,輸入電壓U?決定輸出電壓U?,無論負(fù)載電阻R如何變化，U?不變。②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I?變化，輸出電流I?決定輸入電流I,故I?發(fā)生變化。③I?變化引起P?變化，P?=P?,故P?發(fā)生變化。2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)①U?不變發(fā)生變化，故U?變化。②R不變，U?變化，故I?發(fā)生變化。③先根據(jù),判斷P?發(fā)生變化，再根據(jù)P?=P?,判斷P?發(fā)生變化，P?=U?I?，U?不變，故I?發(fā)生變化。8．（2025·湖南益陽·一模）如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓保持不變。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減?。ɑ瑒?dòng)片向下移）。忽略變壓器上的能量損失，不計(jì)電壓表、電流表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響。當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說法正確的是（）A．電流表A的示數(shù)不變 B．電壓表的示數(shù)變大C．上損失的電功率變大 D．電壓表的示數(shù)變大【答案】C【詳解】BD．根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得因?yàn)樵本€圈的匝數(shù)不變，原線圈的輸入電壓不變，則副線圈的輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變；當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減小，則副線圈總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流增大，則兩端電壓增大，變阻器R兩端電壓減小，電壓表的示數(shù)變小，故BD錯(cuò)誤；AC．根據(jù)，由于副線圈電流增大，可知上損失的電功率變大，原線圈電流增大，則電流表A的示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤，C正確。故選C。8．（23-24高二下·廣東茂名·期末）如圖所示某一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，理想變壓器原線圈接有電壓有效值恒定的交流電源，已知圖中電阻R的阻值恒定，熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，電壓表和電流表均為理想電表，當(dāng)處的溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)將減小 B．電流表的示數(shù)將增大C．電壓表的示數(shù)將減小 D．電路消耗的總功率不變【答案】B【詳解】C．原線圈接有電壓有效值恒定的交流電源，且原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈的輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；AB．當(dāng)?shù)淖柚惦S溫度升高而減小時(shí)，副線圈的總電阻減小，根據(jù)可知副線圈中的電流增大，則原線圈中的電流增大，電流表的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤，B正確；D．當(dāng)?shù)淖柚惦S溫度升高而減小時(shí)，由上述分析可知，電路中的電壓不變，電流增大，則電路消耗的總功率將增大，故D錯(cuò)誤。故選B。10．（23-24高二下·河南開封·期末）如圖甲所示，是國產(chǎn)某型號(hào)手機(jī)無線充電裝置，其工作原理圖如圖乙所示，送電線圈和受電線圈回路中串聯(lián)的電阻阻值均為R，把送電線圈和受電線圈構(gòu)成的功能部分視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，鋁片會(huì)發(fā)熱B．受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量小C．若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，送電線圈兩端的電壓會(huì)增大D．若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要100min【答案】A【詳解】A．將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，由于充電器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是周期性變化的磁場(chǎng)，則鋁片會(huì)產(chǎn)生渦流，鋁片會(huì)發(fā)熱，故A正確；B．根據(jù)可知受電線圈回路中電流大于送電線圈中的電流，根據(jù)可知受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量大，故B錯(cuò)誤；C．若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，則受電線圈的總電阻變小，將送電線圈和受電線圈的總負(fù)載看成一個(gè)等效電阻，可知等效電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知，送電線圈中電流增大，則送電線圈中定值電阻兩端電壓增大，送電線圈兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；D．若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要的時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選A。（多選）11．（23-24高二下·廣東深圳·期末）如圖所示是某小區(qū)通過變壓器降壓給住戶供電的示意圖。理想變壓器的輸入電壓保持不變，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用表示，用戶用電器等效為變阻器R。當(dāng)用戶增多時(shí)，相當(dāng)于滑片P向下移動(dòng)，下列說法正確的有（）A．變壓器原線圈中的電流變小B．通過電阻的電流變大C．變壓器副線圈兩端電壓變大D．用戶用電器R兩端的電壓變小【答案】BD【詳解】A．變壓器的輸入電壓保持不變，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系可知，變壓器輸出電壓也保持不變，滑片P向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，副線圈電路總電阻減小，則負(fù)線圈通過的電流增大，根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系可知，變壓器原線圈中的電流變大，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述可知，通過電阻的電流變大，故B正確；C．結(jié)合上述可知，變壓器副線圈兩端電壓保持不變，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，變壓器副線圈兩端電壓保持不變，通過電阻的電流變大，電阻承擔(dān)的電壓增大，則用戶用電器R兩端的電壓變小，故D正確。選BD。遠(yuǎn)距離輸電?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用遠(yuǎn)距離輸電基本電路圖及輸電電路中各物理量之間的關(guān)系。輸出電流電壓損失△U=U?-U?=I?R線功率損失△P=△U12．（23-24高二下·廣東東莞·期末）遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，在的原線圈兩端接入一正弦交流電，其電壓變化規(guī)律滿足，若原線圈的輸入電功率，輸電線總電阻為。不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A．1kW B．2kW C．10kW D．20kW【答案】B【詳解】升壓變壓器T原線圈所加電壓的有效值為根據(jù)可得，升壓變壓器T原線圈中的電流根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律解得輸電線中電流輸電線上損失的電功率故選B。13．（23-24高二下·廣東廣州·期末）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的簡(jiǎn)易圖，M和N為理想升壓變壓器和理想降壓變壓器，已知變壓器M的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器N的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器M原、副線圈兩端的電壓分別為，，變壓器N原、副線圈兩端的電壓分別為、，發(fā)電廠輸出電壓恒定，輸電線的總電阻為r。則下列說法正確的是（）A．的頻率大于的頻率B．用戶增多，、均不變C．通過變壓器M原線圈的電流等于通過變壓器N副線圈的電流D．用戶增多，輸電線上損耗的電功率不變【答案】C【詳解】A．變壓器不改變交變電流的頻率，故U1的頻率等于U4的頻率，故A錯(cuò)誤；B．發(fā)電廠輸出電壓恒定，即不變，又因?yàn)樽儔浩鱉的原、副線圈匝數(shù)比不變，所以不變；用戶增多，則用戶回路電流變大，則輸送電流變大，損失電壓變大，降壓變壓器輸入電壓變小，降壓變壓器的輸出電壓變小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器原副線圈電流和匝數(shù)關(guān)系可解得故C正確；D．由B分析可知，用戶增多，輸送電流變大，根據(jù)可知，輸電線上損耗的電功率變大，故D錯(cuò)誤。故選C。（多選）14．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）特高壓輸電技術(shù)是中國獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)可將輸電電壓提高到1000kV及以上。某水電站的輸出功率為，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V，經(jīng)升壓變壓器升壓、降壓變壓器降壓后送至用戶。已知用戶獲得的電壓為220V，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為，在輸電過程中輸電線上損失的功率為輸出功率的4%。若升壓及降壓變壓器均可視為理想變壓器，不計(jì)其它線路中導(dǎo)線的電阻，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器副線圈中的電流為600AB．升壓變壓器的輸出電壓為150kVC．降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為7200:11D．若改用1000kV特高壓輸電，則輸電線上損失的功率將變?yōu)檩敵龉β实?%【答案】BC【詳解】A．由解得故A錯(cuò)誤；B．理想變壓器無能量損失，功率不變，根據(jù)可求得升壓變壓器的輸出電壓故B正確；C．降壓變壓器的輸入電壓由可得故C正確；D．若改用1000kV特高壓輸電，則輸電線上的電流變?yōu)榇藭r(shí)輸電線上損失的功率為則損失的功率變?yōu)檩敵龉β实?.09%，故D錯(cuò)誤。故選BC。（多選）15．（23-24高二下·廣東汕尾·期末）如圖為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，電路中的變壓器和都認(rèn)為是理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線上的電阻不變。若用戶接入的用電器增多，下列說法正確的有（）A．為升壓變壓器，為降壓變壓器B．輸電線損失的功率減小C．升壓變壓器的輸出電壓變小D．加在用戶兩端的電壓變小【答案】AD【詳解】A．為升壓變壓器，為降壓變壓器，選項(xiàng)A正確；C．升壓變壓器的輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定，則升壓變壓器的輸出電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；BD．若用戶接入的用電器增多，則用戶消耗的功率變大，輸電線上的電流會(huì)變大，根據(jù)P線=I2R線，可知輸電線損失的功率增加，輸電線上損失的電壓變大，則降壓變壓器的初級(jí)電壓減小，則用戶得到的電壓減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；故選AD。1．（2025·安徽·一模）我國在電力輸送領(lǐng)域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備，建成了世界電壓等級(jí)最高、輸電能力最強(qiáng)的交直流輸電網(wǎng)絡(luò)。如圖為遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)簡(jiǎn)化情景圖，已知發(fā)電廠輸出的交流電壓為，理想升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，理想降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，高壓輸電線的總阻值為。設(shè)用戶(負(fù)載)是純電阻，且阻值為，則輸電效率為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)降壓變壓器副線圈的端電壓為，由歐姆定律可得用戶的電流為對(duì)降壓變壓器，由理想變壓器的原理可得，結(jié)合綜合可得由能量守恒定律可得輸電效率為故選A。2．（23-24高二下·湖南·期末）太陽能光伏發(fā)電是一種新型清潔能源，我國光伏裝機(jī)容量已突破3億千瓦。一光伏發(fā)電站輸出電壓恒為250V，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，輸電示意圖如圖所示。若該發(fā)電站的輸出功率為，該發(fā)電站到用戶之間采用5500V高壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電線的總電阻為，用戶獲得220V電壓。變壓器視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶20B．輸電線上損失的功率為C．降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為24∶1D．若用戶消耗的功率增大，則用戶電路兩端的電壓也增大【答案】C【詳解】A．升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為故A錯(cuò)誤；B．輸電線上的電流為輸電線上損耗的功率為故B錯(cuò)誤；C．降壓變壓器的輸入電壓則降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比故C正確；D．若用戶消耗的功率增大，則發(fā)電系統(tǒng)輸出功率一定增大，升壓變壓器的輸入電壓不變，則升壓變壓器原線圈中的電流增大，故副線圈中的電流也增大，即輸電電流增大，輸出電壓不變，又因?yàn)樗越祲鹤儔浩鞯妮斎腚妷簻p小，輸出電壓即用戶電路兩端的電壓減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·浙江紹興·一模）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，其輸入端接正弦交流電源，電動(dòng)勢(shì)有效值保持不變，輸出端電路由R1、R2、R3和R4四個(gè)電阻構(gòu)成，將該變壓器的匝數(shù)比改為4:1后，下列說法正確的是（）A．R1兩端的電壓增大到原來的2倍 B．R2兩端的電壓增大到原來的4倍C．R3的熱功率減小到原來的 D．R4的熱功率減小到原來的【答案】D【詳解】A．根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，該變壓器的匝數(shù)比改為4:1后，U1不變，則U2變?yōu)樵瓉淼囊话?，故A錯(cuò)誤；BCD．U2變?yōu)樵瓉淼囊话?，則流過R2、R3和R4的電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以R2兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼囊话?，R3的熱功率減小到原來的，R4的熱功率減小到原來的，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．（2024·江西·一模）如圖甲的理想變壓器原線圈接在一正弦交流電源上，電源電壓如圖乙所示，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(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比，此時(shí)一額定功率為44W，額定電壓為220V的燈泡，發(fā)現(xiàn)其亮度低于正常亮度。燈泡電阻恒定，下列說法正確的是（

）A．該交流電源的頻率為100HzB．此時(shí)通過燈泡電流的有效值為0.2AC．燈泡兩端電壓表達(dá)式為D．將滑片P向下滑動(dòng)，燈泡變亮【答案】C【詳解】A．由圖可知，得交流電的頻率為則角速度為故A錯(cuò)誤；C．故原線圈電壓瞬時(shí)值有效值則副線圈電壓有效值燈泡兩端電壓表達(dá)式為故C正確；B．根據(jù)則故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)將滑片P向下滑動(dòng)，燈泡變暗，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2024·四川遂寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示的“日”字形理想變壓器，鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，中間線圈的匝數(shù)為4，左、右線圈的匝數(shù)分別為4和2，左、右線圈所接的電阻均為，不計(jì)線圈的電阻，在中間線圈兩端加上正弦交流電壓，下列說法正確的是（

）A．左、右兩個(gè)線圈的輸出電壓之比為B．中間線圈的端電壓與左線圈的端電壓之比為C．左、右兩個(gè)線圈的輸出電流之比為D．流過中間線圈、左線圈的電流之比為【答案】D【詳解】AC．左、右兩個(gè)線圈的輸出電壓之比為，由歐姆定律可得電流之比也為，故A錯(cuò)誤；B．由于字形理想變壓器鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，則通過中間鐵芯磁感線的條數(shù)是左右鐵芯磁感線條數(shù)的兩倍，結(jié)合變壓器的原理可得故B錯(cuò)誤；D．左、右線圈兩端的電壓分別為，電流分別為由能量守恒定律可得則有比較可得故D正確。故選D。6．（2024·陜西·模擬預(yù)測(cè)）多數(shù)學(xué)校備有應(yīng)急發(fā)電機(jī)，其工作原題可簡(jiǎn)化為如圖所示的矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框的匝數(shù)為100，面積為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。線框與理想變壓器原線圈相連，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈連在電路中的電阻。電流表為理想電表，不計(jì)線框的電阻，電流表的讀數(shù)為（）A． B． C． D．3A【答案】D【詳解】矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有效值由理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，可得解得又解得故選D。7．（2024·云南大理·一模）理想變壓器、電阻R、理想交流電流表A、理想交流電壓表V按圖甲連接，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11:1，電阻R=10Ω，原線圈輸入的交流電如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．交流電的頻率為100Hz B．電壓表讀數(shù)為VC．電流表讀數(shù)為2A D．變壓器的輸入功率為44W【答案】C【詳解】A．由原線圈兩端輸入電壓隨時(shí)間變化的圖像可知，所以故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，可得所以電壓表的示數(shù)為20V，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)歐姆定律可得所以電流表的讀數(shù)為2A，故C正確；D．副線圈功率所以變壓器的輸入功率故D錯(cuò)誤。故選C。8．（2024·浙江·一模）兩個(gè)形狀不同但所圍面積和電阻均相同的單匝閉合線圈，分別放在如圖甲、乙所示的磁場(chǎng)中。甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中磁場(chǎng)變化規(guī)律為，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。比較兩個(gè)線圈，下列說法正確的是（）A．磁通量的變化規(guī)律相同B．電流方向變化的頻率不同C．相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱不同D．產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值不同【答案】A【詳解】A．甲中磁通量變化規(guī)律乙中磁通量的變化規(guī)律即磁通量的變化規(guī)律相同，選項(xiàng)A正確；B．感應(yīng)電流變化的周期均為T，則電流方向變化的頻率均為0.5T，相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．因感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值相同，根據(jù)則有效值相同，根據(jù)可知，相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。9．（23-24高三下·山東濱州·期中）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，是其左邊界，一個(gè)面積為S的N匝矩形線圈垂直磁場(chǎng)放置，AD邊與磁場(chǎng)邊界重合，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈繞AD邊以角速度繞圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的總電阻為R，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電B．線圈每次轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)瞬時(shí)電流最大C．線圈中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為【答案】D【詳解】A．線圈中產(chǎn)生如圖所示規(guī)律變化的交流電故A錯(cuò)誤；B．線圈每次轉(zhuǎn)到題圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，但變化率最小，瞬時(shí)電流為零，故B錯(cuò)誤；C．線圈中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值設(shè)電動(dòng)勢(shì)有效值為E，則有解得故C錯(cuò)誤；D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選D。10．（2023·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。下列說法正確的是（

）A．在圖示位置，線圈中的電流瞬時(shí)值為0B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為C．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為【答案】C【詳解】A．在圖示位置，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，大小為在圖示位置，線圈中的電流瞬時(shí)值為故A錯(cuò)誤；B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為故B錯(cuò)誤；C．電流的有效值為由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間為電阻產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．由，，由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間為又聯(lián)立可得通過電阻R的電荷量為故D錯(cuò)誤。故選C。11．（2023·江蘇南京·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線框共有匝，總電阻，。繞垂直于磁場(chǎng)方向的對(duì)稱軸以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，給的電阻供電。線框所在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則（）A．電阻R兩端的最大電壓為40VB．通過R的電流方向在內(nèi)改變1次C．在內(nèi)外力至少對(duì)系統(tǒng)做功πJD．在內(nèi)通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為【答案】D【詳解】A．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電阻R兩端的最大電壓為故A錯(cuò)誤；B．交變電流的周期為可知通過R的電流方向在內(nèi)改變2次。故B錯(cuò)誤；C．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為在內(nèi)外力對(duì)系統(tǒng)做功的最小值為整個(gè)電路消耗的電能，即故C錯(cuò)誤；D．依題意，可得此時(shí)線圈平面與中性面夾角為60°，則在內(nèi)通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為故D正確。故選D。（多選）12．（23-24高二下·福建泉州·期末）泉州地處山區(qū)，水力資源豐富，現(xiàn)利用市內(nèi)某條流量m3/s、落差m的河流發(fā)電并進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電。如圖所示，若發(fā)電機(jī)輸出功率為W，輸出電壓恒為240V，輸電線路總電阻Ω，允許損失功率為輸出功率的6%，要滿足居民220V的用電需求。重力加速度m/s2，水的密度kg/m3，則（

）A．發(fā)電機(jī)的效率為45%B．該輸電線路所使用的理想升壓變壓器的匝數(shù)比是3∶50C．該輸電線路所使用的理想降壓變壓器的匝數(shù)比是180∶11D．若用戶區(qū)消耗的功率增大，則用戶區(qū)獲得的電壓將變小【答案】BD【詳解】A．發(fā)電機(jī)的效率為=44%故A錯(cuò)誤；B．升壓變壓器原線圈電流為A根據(jù)解得輸電線電流為A則該輸電線路所使用的理想升壓變壓器的匝數(shù)比為故B正確；C．升壓變壓器負(fù)線圈的輸出電壓為V降壓變壓器原線圈的輸入電壓為V則該輸電線路所使用的理想降壓變壓器的匝數(shù)比為故C錯(cuò)誤；D．若用戶區(qū)消耗的功率增大，則電源輸入總功率變大，因?yàn)榭傠妷翰蛔?，由可知升壓變壓器原線圈電流變大，升壓變壓器副線圈電流變大，則輸電線上的損耗電壓變大，降壓變壓器原線圈電壓變小，則降壓變壓器副線圈電壓也變小。故D正確。故選BD。（多選）13．（23-24高二下·湖南長(zhǎng)沙·期末）圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，理想升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：1000，理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000：1，輸電線的總電阻為1000Ω，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，用戶端電壓為220V。下列說法正確的是（

）

A．輸電線中的電流為3A B．電站輸出的功率為7500kWC．輸電線路損耗功率為900kW D．用戶端交變電流的頻率為100Hz【答案】BC【詳解】A．由圖乙知，升壓變壓器輸入端電壓的最大值為有效值為根據(jù)得升壓變壓器副線圈兩端的電壓用戶端電壓為220V，根據(jù)得降壓變壓器原線圈的電壓故輸電線上損失的電壓為則輸電線上的電流為故A錯(cuò)誤；B．電站的輸出功率為故B正確；C．輸電線路損耗功率為故C正確；D．由乙圖可知，原線圈交變電流的周期為則頻率為變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，故用戶端交變電流的頻率為50Hz，故D錯(cuò)誤。故選BC。（多選）14．（2024·四川巴中·一模）如圖所示，理想變壓器原線圈接的交流電，原、副線圈匝數(shù)比，已知定值電阻，，R是滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表均為理想交流電表，以下說法正確的是（

）A．時(shí)，理想變壓器的輸出功率最大B．理想變壓器的最大輸出功率為C．理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為D．時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，電源電動(dòng)勢(shì)有效值如圖：假設(shè)原線圈中的電壓為，電流為，可認(rèn)為虛線框中為等效電阻又，，求得①則電路可看成是由r和組成的電路，若使變壓器輸出功率最大，則的功率最大，根據(jù)根據(jù)基本不等式，當(dāng)時(shí)，的輸出功率最大，此時(shí)由①式可得輸出的最大功率A正確，B錯(cuò)誤；C．理想變壓器的輸出功率等于負(fù)載電阻總功率，則有可得故C錯(cuò)誤；D．要使滑動(dòng)變阻器上的功率最大，把r按照上述規(guī)則等效到副線圈中，有求得如圖所示：把虛線框看成是電源，內(nèi)阻當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器輸出功率最大，此時(shí)D正確。故選AD。（多選）15．（2024·天津薊州·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為，則（）A．單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為11VB．單刀雙擲開關(guān)與a連接，時(shí)，電壓表的示數(shù)為C．單刀雙擲開關(guān)由a扳向b，電壓表和電流表的示數(shù)均變大D．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小【答案】AC【詳解】A．原線圈中的有效電壓值為220V，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，原副線圈的匝數(shù)比為20:1，所以根據(jù)所以副線圈中電壓表的示數(shù)為故A正確；B．無論在什么時(shí)間，電壓表的示數(shù)一直為交變電壓的有效值，故仍為11V，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，原副線圈的匝數(shù)比減小，所以根據(jù)得增大，電壓表示數(shù)變大，根據(jù)所以電流表示數(shù)變大，故電壓表和電流表示數(shù)均變大，故C正確。D．開關(guān)與a連接，在滑片P觸頭向上移動(dòng)的過程中，原副線圈的匝數(shù)比不發(fā)生變化，所以電壓表的示數(shù)不變化，接入電路中滑動(dòng)變阻器的阻值變大，電流表示數(shù)變小，故D錯(cuò)誤。故選AC。（多選）16．（2024·廣東·模擬預(yù)測(cè)）在探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)分別在可拆變壓器的鐵芯上繞制了兩個(gè)線圈，制作了一個(gè)如圖所示的降壓變壓器，線圈a連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b與小燈泡相連接，兩線圈的電阻均可忽略不計(jì)。閉合電源開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，為了降低小燈泡的亮度，下列措施可行的是（）A．適當(dāng)減少線圈b的匝數(shù) B．將交流輸出電壓適當(dāng)減小C．將線圈a、b增加相同匝數(shù) D．將線圈a改接在直流輸出端【答案】AB【詳解】為了降低小燈泡的亮度，即減小變壓器的副線圈的電壓，設(shè)線圈的匝數(shù)為，電壓為，線圈的匝數(shù)為，電壓為，因?yàn)樽儔浩鞯囊?guī)律是可得A．減少線圈的匝數(shù)可行，選項(xiàng)A正確；B．將交流輸出電壓U減小，小燈泡會(huì)變暗，選項(xiàng)B正確；C．將線圈a、b增加相同匝數(shù)，小燈泡會(huì)更亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．直流電不能在副線圈產(chǎn)生電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。（新應(yīng)用）1．（23-24高二下·浙江寧波·期末）如圖甲所示，一圓形線圈面積，匝數(shù)，電阻不計(jì)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間正弦變化的圖象如圖乙所示（取垂直紙面向里為正方向）。導(dǎo)線框右邊與理想變壓器的原線圈連接，已知變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，與副線圈連接的電阻為理想二極管，下列說法正確的是（

）A．時(shí)，圓形線圈中有逆時(shí)針方向的電流B．時(shí)，圓形線圈中有最大電流C．內(nèi)，流過的電荷量為0.01CD．1s內(nèi)原線圈輸入的能量為【答案】C【詳解】A．0.005s～0.015s時(shí)間內(nèi)，分析圖乙可知，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，圓形線圈中產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．t＝0.005s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，圓形線圈中的感應(yīng)電流為零，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知穿過圓形線圈的最大磁通量為在0~0.005s內(nèi)穿過圓形線圈的磁通量的變化量為圓形線圈產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則變壓器的輸出電壓的平均值為，根據(jù)解得通過的平均電流為所以內(nèi)，流過的電荷量為故C正確；D．根據(jù)乙圖可知圓形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為電阻的功率因?yàn)槎O管的存在，所以電阻兩端電壓的有效值則電阻的功率為變壓器的輸入功率為故D錯(cuò)誤。故選C。（新考法）2．（23-24高二下·山東煙臺(tái)·期末）如圖為某實(shí)驗(yàn)小組模擬遠(yuǎn)距離輸電的實(shí)驗(yàn)電路圖，已知兩理想變壓器的匝數(shù)，定值電阻、、、的阻值，A1，A2為理想交流電流表，當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時(shí)，下列說法正確的是（

）A