中小学教育资源及组卷应用平台
（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一交变电流（单选题）
3年真题
1．（2024·浙江·高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（ ）
A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮
C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗
【答案】A
【解析】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确；
B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误；
C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C错误；
D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。
故选A。
2．（2024·北京·高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端电压的有效值为
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原、副线圈匝数之比为1∶4
D．原线圈的输入功率为12W
【答案】B
【解析】A．由题图知，原线圈电压最大值为，则原线圈两端电压的有效值为
故A错误；
B．灯泡正常发光，由P = UI得，副线圈中电流有效值为
故B正确；
C．由理想变压器电压与匝数关系可知
故C错误；
D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率
P1 = PL = 3W
故D错误。
故选B。
3．（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
【答案】D
【解析】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为
故A错误；
B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值
故B错误；
C．电流的有效值为
所以电阻在1s内消耗的电能为
故C错误；
D．根据图像可知其电压表达式为
故D正确。
故选D。
4．（2024·河北·高考真题）为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据有效值的定义可知图1的有效值的计算为
解得
图二的有效值为
接在阻值大小相等的电阻上，因此
故选B。
5．（2024·山东·高考真题）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为
由题图丙可知，磁场区域变化后，当时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为
C正确。
故选C。
6．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）
A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P
C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P
D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P
【答案】A
【解析】
如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为
转子在磁场中转动时产生的电动势为
A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确；
C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误；
B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流
消耗的功率
故B错误；
D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为
消耗的功率
故D错误。
故选A。
7．（2024·湖北·高考真题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡、的电功率之比为（ ）
A．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4
【答案】C
【解析】两个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另一个灯泡与电源串联，根据电路图可知在一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期，电压有效值相等，则根据
可知
故选C。
8．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（ ）
A．
B．
C．用电压表测原线圈两端电压，示数为
D．副线圈输出交流电压的频率是
【答案】B
【解析】AB．原线圈两端电压的有效值
根据电压匝数关系有
变压器副线圈电压的峰值
根据题意有
解得
，
故A错误，B正确；
C．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为
故C错误；
D．根据
解得
变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是，故D错误。
故选B。
9．（2023·河北·高考真题）除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型除颤仪电路原理如图，某次调试时交流电压表示数为，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为，放电时间约为，已知电容器电容为，则升压变压器原副线圈的匝数比约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】由于放电电流平均值为2.8A，由电流的定义式有
根据电容器的电容定义有
所以电容器两端的电压为
等于副线圈电压的最大值，所以副线圈的两端的电压有效值为
由题意可知，升压变压器原线圈两端的电压有效值为
由理想变压器有
解得
故选B。
10．（2023·广东·高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】由题可知原线圈输入电压的有效值为
原线圈电流为
副线圈输出电流的有效值为
变压器无法改变电流的频率，故
故选A。
11．（2023·北京·高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数 B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D．将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
【答案】B
【解析】A．由知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，故A错误；
B．由知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B正确；
C．由知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C错误；
D．将两个3.8V小灯泡并联，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。
故选B。
12．（2023·山东·高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
【答案】C
【解析】A．由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有
A错误；
BD．由题知，用户端电压U4 = 220V，功率88kW，则有
P′ = U4I4
联立解得
I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V
则输电线上损失的功率为
P损 = I32R = 4kW
且
U2 = U3＋I3R = 11500V
再根据，解得
BD错误；
C．根据理想变压器无功率损失有
P = U2I3＋P储
代入数据有
P储 = 408kW
C正确。
故选C。
13．（2023·浙江·高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（ ）
A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流
C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定
【答案】A
【解析】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B错误；
C．1100kV指的是交流电的有效值，故C错误；
D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。
故选A。
14．（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为 B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为 D．卤素灯的电阻为
【答案】B
【解析】A．卤素灯上标记的额定电压即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；
B．根据理想变压器的原理可知
B正确；
C．流过卤素灯的电流为
C错误；
D．卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误。
故选B。
15．（2022·北京·高考真题）某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上，副线圈输出电压为，输出电流为。该变压器（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为100∶1 B．输入电流为
C．输入电流的最大值为 D．原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
【答案】B
【解析】A．原、副线圈的匝数之比为
故A错误；
B．根据
可得输入电流为
故B正确；
C．输入电流的最大值为
故C错误；
D．变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1∶1，故D错误。
故选B。
16．（2022·海南·高考真题）一个有N匝的矩形线框，面积为S，以角速度从如图所示的位置开始，在匀强磁场B中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】图示位置线框处于与中性面垂直的平面，竖直长边垂直切割磁感线，此时产生的感应电动势最大为
根据正弦式交变电流的表达式可知感应电动势随时间的变化关系为
故选A。
17．（2022·河北·高考真题）张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电压为
B．发电机输出交变电流的频率为
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
【答案】C
【解析】B．发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为
B错误；
A．线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为
输出电压的有效值为
A错误；
C．变压器原、副线圈的匝数比为
C正确；
D．发电机产生的瞬时电动势为
D错误。
故选C。
18．（2022·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大
D．升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
【答案】B
【解析】A．恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力的作用，A错误；
B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向，B正确；
C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流为0，C错误；
D．根据变压器的原理可知，副线圈中磁通量的变化率小于或等于原线圈中磁通量的变化率，D错误。
故选B。
19．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等
C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等
【答案】B
【解析】AD．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等；根据 可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误；
B．因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确；
C．当磁铁的磁极到达一线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值，选项C错误。
故选B。
20．（2022·湖南·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
【答案】B
【解析】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为，则副线圈的电流为，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为
则变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为，则
可得
保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，不断变大，根据欧姆定律
可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则两端的电压不断变小，则电压表示数变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正确，A错误；
CD．设原副线圈的匝数比为，同理可得
则
整理可得
保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则变小，对由欧姆定律可知
可知不断变小，根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。
故选B。
21．（2022·山东·高考真题）如图所示的变压器，输入电压为，可输出、、电压，匝数为的原线圈中电压随时间变化为．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时，功率为。下列说法正确的是（ ）
A．n1为1100匝，为
B．间线圈匝数为120匝，流过R的电流为
C．若将R接在两端，R两端的电压为，频率为
D．若将R接在两端，流过R的电流为，周期为
【答案】D
【解析】A．变压器的输入电压为220V，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得原线圈为2200匝，A错误；
B．根据图像可知，当原线圈输入220V时，BC间的电压应该为12V，故BC间的线圈匝数关系有
BC间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为
B错误；
C．若将R接在AB端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AB间的电压应该为18V。根据交流电原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为，故交流电的频率为
C错误；
D．若将R接在AC端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AC间的电压应该为30V，根据欧姆定律可知，流过电阻R的电流为
交流电的周期为
D正确。
故选D。
22．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
【答案】A
【解析】A．甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀，则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故A正确；
B．乙图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故B错误；
C．根据发电机原理可知甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，故C错误；
D．乙图中是非匀强磁场，则线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，故D错误；
故选A。
2年模拟
23．（2024·河南·模拟预测）如图所示的变压器电路中，原、副线圈的匝数比为1∶3，在a、b两端加正弦式交流电，两个电阻的阻值分别为R0和R，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为P，断开开关S，电阻R消耗的功率为0.5P，则R0和R的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】设a、b两端的电压为U，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为
断开开关S，设电阻R0中电流为I，则
电阻R消耗的功率为
联立三式解得
故选A。
24．（2024·河北·模拟预测）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的、间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．的滑片不动，滑片位于线圈中点时，电流表与示数之比为2：1
B．的滑片不动，滑片上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C．滑片不动，的滑片右移时，电流表示数不变，电流表示数变小
D．滑片不动，的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
【答案】B
【解析】A．根据题意，的滑片不动，滑片位于线圈中点时，原、副线圈匝数比为
根据理想变压器的电流与匝数比关系有
可知电流表与示数之比为，故A错误；
B．的滑片不动，滑片上移时，副线圈两端电压变大，副线圈的总电阻不变，则电流表示数变大，灯泡变亮，总功率增大，输入电压不变，则电流表示数变大，故B正确；
CD．滑片不动，的滑片右移时，接入电路的电阻变大，副线圈两端电压不变，电流表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小，故CD错误。
故选B。
25．（2024·河北·模拟预测）高频考点理想变压器如图所示，电源为交流电源，输出电压的有效值U不变，理想变压器的原线圈匝数为，副线圈匝数为，原线圈接有电流表和定值电阻，副线圈接有电流表、，滑动变阻器、定值电阻，其中各个电表均可看作理想电表。当的滑片向下移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．电流表的示数变大
D．原线圈两端电压不变
【答案】A
【解析】A．当的滑片向下移动时，均接入电路的阻值变小，则副线圈电路总电阻减小，理想变压器的等效电阻
则减小，根据
可知变大，则电流表的示数变大，故A正确；
BD．电流表示数变大，由
可知减小，根据理想变压器的电压、电流与匝数的关系可知变大、减小，则电流表的示数变大，BD错误；
C．减小，不变，则电流表的示数变小，故C错误。
故选A。
26．（2024·全国·模拟预测）如图所示，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比；、为定值电阻，，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，在、两端接入电压最大值为的正弦交流电，则下列判断正确的是（ ）
A．P从上向下滑的过程中电阻的功率先增大后减小
B．P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先减小后增大
C．P下滑到线圈的中点时，变压器的输出功率最大，为
D．P下滑到线圈的中点时，消耗的功率为
【答案】C
【解析】A．等效电路如图所示
由
可得等效电阻为
所以通过的电流为
P从上向下滑的过程中变小，变大，所以电阻的功率一直变大，故A错误；
B．由等效电路可知，当时，解得
即P下滑到线圈的中点时的功率最大，最大功率
此时消耗的功率与相同，则P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先增大后减小，故B错误；
C．由上述分析可知，P下滑到线圈的中点时，变压器的输出功率最大，为，C正确；
D．由上述分析可知，P下滑到线圈的中点时，消耗的功率为，D错误。
故选C。
27．（2024·全国·模拟预测）在如图所示的电路中，输入端交变电流的电压瞬时值为，通过理想变压器原线圈的电流为2.2A，定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．中电流的频率为100Hz
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为
C．理想变压器原线圈两端的电压为200V
D．的热功率为774.4W
【答案】B
【解析】A．变压器不改变交变电流的频率，故中电流的频率
A错误；
B．由功率关系有
代入数据解得
又
解得
B正确；
C．由
代入数据解得
C错误；
D．由理想变压器规律有
又
解得
D错误。
故选B。
28．（2024·浙江·一模）如图a是液化气炉的电子点火装置。一节1.5V的干电池通过晶体管电路控制，产生脉动的电压加在变压器初级线圈的两端，并在磁芯中激发磁场，其图象如图b所示（磁场方向逆时针，大小为正值）。磁芯的横截面积为。次级线圈一端连接燃气炉的金属外壳，另一端通过二极管与钢针连接，调整与的间距，使与间的电压达10kV以上时，与间就会引发电火花而点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A．当与的间距减小时，所需的最小打火电压增大
B．当大于2500匝时，间可以激发电火花
C．匝数越多，打火越容易
D．若将钢针替换为金属板，打火更容易
【答案】B
【解析】A．当A与的间距减小时，尖端放电更容易发生，故最小打火电压减小，故A错误；
B．二极管具有单向导电性，当磁感强度为逆时针方向，副线圈电压达到10000V时有
变形得
匝
故当大于2500匝时，与间的电压达10kV以上，间可以激发电火花，故B正确；
C．根据变压器电压与匝数的关系有
变形得
可知匝数越多，越小，打火越困难，故C错误；
D．若将电极A改为金属板，则不容易尖端放电产生高压，所以更不容易引发电火花，故D错误。
故选B。
29．（2024·陕西宝鸡·一模）如图所示。 正方形线框 abcd放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴， 在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动： 第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动， 直到 ab边刚好与重合：第二种方式使正方形线框绕轴以恒定的角速度由图中位置开始转过90°，ab边的线速度恒为v。则下列说正确的是（ ）
A．两次线框中的感应电流方向相反
B．两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为
C．两过程线框中产生的焦耳热之比为
D．两过程中线框中产生平均电动势之比为
【答案】B
【解析】A．两次线框中的磁通量均向下减少，由楞次定律可知，两次线框中产生的感应电流的方向均沿，故A错误；
B．该过程中线框中产生的平均感应电动势为
线框中的感应电流为
流过线框某一横截面的电荷量为
整理得
由上述分析可知，两过程穿过线框的磁通量的变化量相同，线框的电阻相等，所以两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为，故B正确；
C．设正方形线框的边长为L，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为
线框中感应电流为
线框出磁场的时间为
线框中产生的焦耳热为
解得
第二次，线框绕，轴转过90°，线框中产生的最大感应电动势为
线框中感应电动势的有效值为
则该过程线框中产生的焦耳热为
又因为
整理得
所以有
故C错误；
D．第一次，线框匀速拉出，线框中产生的平均感应电动势为
第二次，线框绕轴转过90°，线框中产生的平均感应电动势为
又因为
，
整理得
解得
故D错误。
故选B。
30．（2024·江西·一模）如图甲的理想变压器原线圈接在一正弦交流电源上，电源电压如图乙所示，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比，此时一额定功率为44W，额定电压为220V的灯泡，发现其亮度低于正常亮度。灯泡电阻恒定，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源的频率为100Hz
B．此时通过灯泡电流的有效值为0.2A
C．灯泡两端电压表达式为
D．将滑片P向下滑动，灯泡变亮
【答案】C
【解析】A．由图可知，得交流电的频率为
则角速度为
故A错误；
C．故原线圈电压瞬时值
有效值
则副线圈电压有效值
灯泡两端电压表达式为
故C正确；
B．根据
则
故B错误；
D．根据
将滑片P向下滑动，灯泡变暗，故D错误。
故选C。
31．（2023·江苏南京·模拟预测）如图所示，交流发电机的矩形线框共有匝，总电阻，。绕垂直于磁场方向的对称轴以的转速匀速转动，给的电阻供电。线框所在匀强磁场的磁感应强度，其处于中性面时开始计时，则（ ）
A．电阻R两端的最大电压为40V
B．通过R的电流方向在内改变1次
C．在内外力至少对系统做功πJ
D．在内通过线框导线横截面的电荷量为
【答案】D
【解析】A．线圈产生感应电动势的最大值为
根据闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的最大电压为
故A错误；
B．交变电流的周期为
可知通过R的电流方向在内改变2次。故B错误；
C．线圈产生感应电动势的有效值为
在内外力对系统做功的最小值为整个电路消耗的电能，即
故C错误；
D．依题意，可得
此时线圈平面与中性面夹角为60°，则在内通过线框导线横截面的电荷量为
故D正确。
故选D。
32．（2023·浙江金华·模拟预测）杭丽铁路被列入浙江省重大建设项目“十四五”规划，杭丽高铁建成后，丽水前往杭州的时间将缩短至1小时内。新建成的高铁将应用许多新技术，图示为高铁的牵引供电流程图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为n1：n2）的牵引变电所，将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，则下列说法正确的是（ ）
A．若电网的电压为110kV，则
B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV
C．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大
D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为9000kW，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为62.5Ω
【答案】C
【解析】A．若电网的电压为，则
故A错误；
BC．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间之间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25kV，故B错误，C正确；
D．根据功率关系可得
其中
则电流为
则牵引变电所至机车间的等效电阻为
故D错误。
故选C。
33．（2023·广西南宁·模拟预测）2022年11月23日，由三峡集团研制的单机容量16兆瓦海上风电机组成功下线，该机组是目前全球单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组。某兴趣小组自制了一台风力发电机，风力发电机简易模型如图甲所示，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，设计的升速齿轮的转速比为1：10，高速转轴的转速与发电机线圈转速一致。发电机产生交流电的电流随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈在图甲所示位置时产生的电流最大
B．图乙电流的有效值为10A
C．风力叶轮的转速为0.5r/s
D．图乙所示电流的瞬时值表达式为i=10cos0.2rt（A）
【答案】C
【解析】A．线圈在图甲所示位置时，磁通量最大，处于中性面，磁通量变化率为零，产生的电流最小，故A错误；
B．图乙电流的有效值为
故B错误；
C．根据图乙可知，线圈转速
升速齿轮的转速比为1：10，所以风力叶轮的转速为
故C正确；
D．图乙所示电流的瞬时值表达式为
故D错误。
故选C。
34．（2023·河南·模拟预测）某同学为了研究长方体铁芯的涡流热功率，制作了如图所示的模型，用电阻率为的硅钢薄片绕成一个底面边长为的正方形、厚度为、高度为的长方体，其中。沿平行于长方体轴线方向存在磁感应强度为的磁场。则下列说法正确的是（ ）
A．硅钢薄片中瞬时感应电动势的表达式为
B．硅钢薄片中感应电动势的有效值为
C．硅钢薄片中电流最大值为
D．磁场变化的一个周期内通过此硅钢薄片的电荷量一定不为零
【答案】B
【解析】AB．由于，可认为通过硅钢薄片的磁通量表达式为
根据法拉第电磁感应定律，可知瞬时感应电动势的表达式为
则感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
选项B正确，选项A错误；
C．根据电阻定律，硅钢薄片的电阻为
硅钢薄片中电流的最大值为
选项C错误；
D．根据正弦式交变电流规律可知，磁场变化的一个周期内通过此硅钢薄片的电荷量一定为零，选项D错误。
故选B。
35．（2023·浙江·模拟预测）在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，为热敏电阻（温度升高，阻值减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
B．在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2的示数之比不变
D．Rt处温度升高时，电流表示数变大，变压器输入功率变大
【答案】D
【解析】A．矩形线圈绕垂直磁场的轴匀速转动的周期为，则角速度为
变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
故A错误；
B．在t=0.01s时，线圈内磁通量变化率为零，穿过该矩形线圈的磁通量最大，不为零，故B错误；
C．Rt处温度升高时，Rt阻值减小，总电阻减小，变压器原副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压不变，副线圈总电流增大，电阻两端电压增大，热敏电阻Rt两端的电压减小，电压表V2的示数减小，电压表V1为原线圈两端电压，保持不变，则Rt处温度升高时，电压表V1、V2的示数之比增大，故C错误；
D．Rt处温度升高时，Rt阻值减小，总电阻减小，副线圈总电流增大，电流表示数变大，变压器输出功率变大，由于变压器输入功率等于输出功率，则变压器输入功率变大，故D正确。
故选D。
36．（2023·河北唐山·二模）如图甲所示的电路中，L1为标有“4V，2W”字样的小灯泡，L2、L3为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器。已知三只灯泡均正常发光，则a、b端输入电压的最大值为（ ）
A．24V B． C．28V D．
【答案】D
【解析】L2、L3的额定电流
所以变压器副线圈输出电流
通过原线圈的电流等于L1的额定电流，即
所以变压器原、副线圈的匝数之比
副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，有U2= 8V，即原线圈两端电压
a，b端输入电压的有效值
其最大值
故选D。
37．（2023·北京海淀·模拟预测）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列判断正确的是（ ）
A．电表V1、V2的示数都不变
B．电表V1、V2的示数都增大
C．原线圈输入功率减小
D．电阻R0消耗的电功率增大
【答案】D
【解析】A B．输入电压不变，匝数比不变，输出电压就不变，滑动变阻器滑片向下移动，其接入电路的阻值变小，副线圈中的电流就增大，电压增大，原线圈电流也增大，所以示数不变，示数减小，示数增大，示数增大，AB错误；
C．原线圈输入电压不变，输入电流增大，由
可知，则原线圈输入功率增大，C错误；
D．输出电流增大，由
可知消耗的电功率增大，D正确。
故选D。
38．（2023·重庆沙坪坝·模拟预测）如图，矩形线框ABCD的匝数为N，面积为S，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴OO'以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，线框通过两个电刷与外电路连接。外电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，定值电阻R1、R2的阻值均为R，忽略线框及导线电阻。下列说法正确的是（ ）
A．图示位置，线框产生的感应电动势大小为NBSω
B．图示位置，线框的磁通量大小为NBS
C．矩形线框转动半圈的过程中，通过电阻R1的电荷量为0
D．矩形线框的输出功率为
【答案】D
【解析】A．矩形线框转到图示位置时，通过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则此时线框产生的感应电动势为0，故A错误；
B．图示位置，线框的磁通量大小为BS，故B错误；
C．矩形线框转动时产生的感应电动势的最大值
则有效值
定值电阻R1两端的电压等于理想变压器的输入电压，即
流过定值电阻R1的电流
矩形线框转动半圈的过程中，通过电阻R1的电荷量为
故C错误；
D．R1消耗的功率为
由理想变压器的工作原理
可知
定值电阻R2消耗的功率为
矩形线框的输出功率为
P=P1+P2=
故D正确。
故选D。
39．（2023·山东泰安·模拟预测）如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为200:1和1:20，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．甲是电流互感器，乙是电压互感器
B．线路上损耗的功率为320W
C．用户得到的电功率为3392kW
D．用电设备增多，降压变压器输出电压U4变大
【答案】C
【解析】A．互感器甲的原线圈并联在升压变压器副线圈两端，是电压互感器，互感器乙的原线圈串联在输电线电路中，是电流互感器，故A错误；
B．电流表的示数为，电流互感器乙原、副线圈的匝数比为，可知输电线上的电流为I2=80A，输电线路总电阻，则有输电线路上损耗的功率为
故B错误；
C．电压表的示数为，电压互感器A的原、副线圈的匝数比为，可知升压变压器副线圈两端电压为U2=44000V，则升压变压器的输出功率为
则有升压变压器的输入功率为3520kW，用户得到的功率为3392kW，故C正确；
D．用电设备增多，降压变压器副线圈回路的电流增大，则输电线上的电流增大，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压U3变小，降压变压器输出电压U4变小，D错误。
故选C。
40．（2023·湖南长沙·二模）如图为某小型发电机供电示意图。匝数为N，电阻为r的线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量的最大值为Φm。发电机通过理想变压器向用户供电，R0是输电线等效电阻。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．在图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化最快
B．发电机电动势的瞬时值（ωt）
C．若将触头P向上移动，通过R0的电流一定减小
D．若增加用户数目，用户获得的功率一定增加
【答案】B
【解析】A．在图示时刻，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故A错误；
B．发电机电动势的瞬时值
故B正确；
C．设负载电阻为R，则通过R0的电流
触头P向上移动，n2减小，I不一定减小，故C错误；
D．增加用户数目，负载电阻R减小，用户获得的功率为
结合C选项分析可知，由于R与R0关系未知，因此不能判断用户获得的功率的变化情况，故D错误。
故选B。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一交变电流（单选题）
3年真题
1．（2024·浙江·高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（ ）
A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮
C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗
2．（2024·北京·高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端电压的有效值为
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原、副线圈匝数之比为1∶4
D．原线圈的输入功率为12W
3．（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
4．（2024·河北·高考真题）为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（ ）
A． B． C． D．
5．（2024·山东·高考真题）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）
A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P
C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P
D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P
7．（2024·湖北·高考真题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡、的电功率之比为（ ）
A．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4
8．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（ ）
A．
B．
C．用电压表测原线圈两端电压，示数为
D．副线圈输出交流电压的频率是
9．（2023·河北·高考真题）除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型除颤仪电路原理如图，某次调试时交流电压表示数为，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为，放电时间约为，已知电容器电容为，则升压变压器原副线圈的匝数比约为（ ）
A． B． C． D．
10．（2023·广东·高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．（2023·北京·高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数 B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D．将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
12．（2023·山东·高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
13．（2023·浙江·高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（ ）
A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流
C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定
14．（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为 B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为 D．卤素灯的电阻为
15．（2022·北京·高考真题）某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上，副线圈输出电压为，输出电流为。该变压器（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为100∶1 B．输入电流为
C．输入电流的最大值为 D．原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
16．（2022·海南·高考真题）一个有N匝的矩形线框，面积为S，以角速度从如图所示的位置开始，在匀强磁场B中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（ ）
A． B．
C． D．
17．（2022·河北·高考真题）张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电压为
B．发电机输出交变电流的频率为
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
18．（2022·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大
D．升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
19．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等
C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等
20．（2022·湖南·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
21．（2022·山东·高考真题）如图所示的变压器，输入电压为，可输出、、电压，匝数为的原线圈中电压随时间变化为．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时，功率为。下列说法正确的是（ ）
A．n1为1100匝，为
B．间线圈匝数为120匝，流过R的电流为
C．若将R接在两端，R两端的电压为，频率为
D．若将R接在两端，流过R的电流为，周期为
22．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
2年模拟
23．（2024·河南·模拟预测）如图所示的变压器电路中，原、副线圈的匝数比为1∶3，在a、b两端加正弦式交流电，两个电阻的阻值分别为R0和R，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为P，断开开关S，电阻R消耗的功率为0.5P，则R0和R的关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
24．（2024·河北·模拟预测）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的、间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．的滑片不动，滑片位于线圈中点时，电流表与示数之比为2：1
B．的滑片不动，滑片上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C．滑片不动，的滑片右移时，电流表示数不变，电流表示数变小
D．滑片不动，的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
25．（2024·河北·模拟预测）高频考点理想变压器如图所示，电源为交流电源，输出电压的有效值U不变，理想变压器的原线圈匝数为，副线圈匝数为，原线圈接有电流表和定值电阻，副线圈接有电流表、，滑动变阻器、定值电阻，其中各个电表均可看作理想电表。当的滑片向下移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．电流表的示数变大
D．原线圈两端电压不变
26．（2024·全国·模拟预测）如图所示，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比；、为定值电阻，，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，在、两端接入电压最大值为的正弦交流电，则下列判断正确的是（ ）
A．P从上向下滑的过程中电阻的功率先增大后减小
B．P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先减小后增大
C．P下滑到线圈的中点时，变压器的输出功率最大，为
D．P下滑到线圈的中点时，消耗的功率为
27．（2024·全国·模拟预测）在如图所示的电路中，输入端交变电流的电压瞬时值为，通过理想变压器原线圈的电流为2.2A，定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．中电流的频率为100Hz
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为
C．理想变压器原线圈两端的电压为200V
D．的热功率为774.4W
28．（2024·浙江·一模）如图a是液化气炉的电子点火装置。一节1.5V的干电池通过晶体管电路控制，产生脉动的电压加在变压器初级线圈的两端，并在磁芯中激发磁场，其图象如图b所示（磁场方向逆时针，大小为正值）。磁芯的横截面积为。次级线圈一端连接燃气炉的金属外壳，另一端通过二极管与钢针连接，调整与的间距，使与间的电压达10kV以上时，与间就会引发电火花而点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A．当与的间距减小时，所需的最小打火电压增大
B．当大于2500匝时，间可以激发电火花
C．匝数越多，打火越容易
D．若将钢针替换为金属板，打火更容易
29．（2024·陕西宝鸡·一模）如图所示。 正方形线框 abcd放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴， 在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动： 第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动， 直到 ab边刚好与重合：第二种方式使正方形线框绕轴以恒定的角速度由图中位置开始转过90°，ab边的线速度恒为v。则下列说正确的是（ ）
A．两次线框中的感应电流方向相反
B．两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为
C．两过程线框中产生的焦耳热之比为
D．两过程中线框中产生平均电动势之比为
30．（2024·江西·一模）如图甲的理想变压器原线圈接在一正弦交流电源上，电源电压如图乙所示，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比，此时一额定功率为44W，额定电压为220V的灯泡，发现其亮度低于正常亮度。灯泡电阻恒定，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源的频率为100Hz
B．此时通过灯泡电流的有效值为0.2A
C．灯泡两端电压表达式为
D．将滑片P向下滑动，灯泡变亮
31．（2023·江苏南京·模拟预测）如图所示，交流发电机的矩形线框共有匝，总电阻，。绕垂直于磁场方向的对称轴以的转速匀速转动，给的电阻供电。线框所在匀强磁场的磁感应强度，其处于中性面时开始计时，则（ ）
A．电阻R两端的最大电压为40V
B．通过R的电流方向在内改变1次
C．在内外力至少对系统做功πJ
D．在内通过线框导线横截面的电荷量为
32．（2023·浙江金华·模拟预测）杭丽铁路被列入浙江省重大建设项目“十四五”规划，杭丽高铁建成后，丽水前往杭州的时间将缩短至1小时内。新建成的高铁将应用许多新技术，图示为高铁的牵引供电流程图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为n1：n2）的牵引变电所，将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，则下列说法正确的是（ ）
A．若电网的电压为110kV，则
B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV
C．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大
D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为9000kW，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为62.5Ω
33．（2023·广西南宁·模拟预测）2022年11月23日，由三峡集团研制的单机容量16兆瓦海上风电机组成功下线，该机组是目前全球单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组。某兴趣小组自制了一台风力发电机，风力发电机简易模型如图甲所示，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，设计的升速齿轮的转速比为1：10，高速转轴的转速与发电机线圈转速一致。发电机产生交流电的电流随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈在图甲所示位置时产生的电流最大
B．图乙电流的有效值为10A
C．风力叶轮的转速为0.5r/s
D．图乙所示电流的瞬时值表达式为i=10cos0.2rt（A）
34．（2023·河南·模拟预测）某同学为了研究长方体铁芯的涡流热功率，制作了如图所示的模型，用电阻率为的硅钢薄片绕成一个底面边长为的正方形、厚度为、高度为的长方体，其中。沿平行于长方体轴线方向存在磁感应强度为的磁场。则下列说法正确的是（ ）
A．硅钢薄片中瞬时感应电动势的表达式为
B．硅钢薄片中感应电动势的有效值为
C．硅钢薄片中电流最大值为
D．磁场变化的一个周期内通过此硅钢薄片的电荷量一定不为零
35．（2023·浙江·模拟预测）在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，为热敏电阻（温度升高，阻值减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
B．在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2的示数之比不变
D．Rt处温度升高时，电流表示数变大，变压器输入功率变大
36．（2023·河北唐山·二模）如图甲所示的电路中，L1为标有“4V，2W”字样的小灯泡，L2、L3为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器。已知三只灯泡均正常发光，则a、b端输入电压的最大值为（ ）
A．24V B． C．28V D．
37．（2023·北京海淀·模拟预测）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列判断正确的是（ ）
A．电表V1、V2的示数都不变
B．电表V1、V2的示数都增大
C．原线圈输入功率减小
D．电阻R0消耗的电功率增大
38．（2023·重庆沙坪坝·模拟预测）如图，矩形线框ABCD的匝数为N，面积为S，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴OO'以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，线框通过两个电刷与外电路连接。外电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，定值电阻R1、R2的阻值均为R，忽略线框及导线电阻。下列说法正确的是（ ）
A．图示位置，线框产生的感应电动势大小为NBSω
B．图示位置，线框的磁通量大小为NBS
C．矩形线框转动半圈的过程中，通过电阻R1的电荷量为0
D．矩形线框的输出功率为
39．（2023·山东泰安·模拟预测）如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为200:1和1:20，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．甲是电流互感器，乙是电压互感器
B．线路上损耗的功率为320W
C．用户得到的电功率为3392kW
D．用电设备增多，降压变压器输出电压U4变大
40．（2023·湖南长沙·二模）如图为某小型发电机供电示意图。匝数为N，电阻为r的线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量的最大值为Φm。发电机通过理想变压器向用户供电，R0是输电线等效电阻。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．在图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化最快
B．发电机电动势的瞬时值（ωt）
C．若将触头P向上移动，通过R0的电流一定减小
D．若增加用户数目，用户获得的功率一定增加
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
