2026届高考物理一轮复习备考专题训练：交变电流（真题演练）（含答案）

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2026届高考物理一轮复习备考专题训练：交变电流（真题演练）
一、选择题
1．（2025·青岛模拟）如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流
B．输电线上损耗的功率
C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
2．（2025·白银模拟）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　）
A．电流表的示数为
B．线圈转动的角速度为
C．时线圈平面与磁场方向垂直
D．时电阻R中电流的方向自右向左
3．（2025·天河模拟）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　）
A．图1中，
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，增大电容C，调谐频率减小
D．图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子核内部的结构模型
4．（2025·广西壮族自治区模拟）某水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制在，则（　　）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器原线圈的电压为
C．升压变压器匝数比为
D．降压变压器匝数比为
5．（2025·深圳模拟）某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19.75kW，输电线的总电阻为10。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为1∶10。下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数为1A
B．升压变压器的输出电压
C．其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加
D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向下滑
6．（2025·湖北模拟）如图所示，正方形单匝闭合金属线框绕垂直于磁场的轴线MN匀速转动，已知M、N分别为AB、CD中点，轴线左侧区域为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为5T，线框边长为1m，每边电阻均为1Ω，转动周期为2s，现在M、N两点处分别用一端为电刷的导线连接电阻R，R=2Ω，则线框转动过程中电阻R消耗的电功率为（　　）
A． B． C． D．
7．（2025·天河模拟）电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫．如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（　　）
A．交流电压表的示数为
B．电击网上的高频电压的频率为
C．副线圈与原线圈匝数比需满足
D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作
8．（2025·潍坊模拟）如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比，两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴匀速转动，则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为（　　）
A．，向右 B．，向左 C．，向右 D．，向左
9．（2025·汕头模拟）无线充电技术是一种通过电磁场传输能量，为电子设备充电的技术。某大学社团研究无线充电的规律设计了如图所示装置，无线传输装置中的变压器可以看成理想降压变压器，原线圈串接定值电阻，左侧接入电压的有效值为62V的正弦交流电。不计导线电阻，若副线圈所接电子设备获得的充电电压为15V，电流为4A，则下列说法正确的是（　　）
A．变压器原线圈和副线圈匝数比为
B．变压器原线圈和副线圈电流比为
C．电阻R消耗的功率为8W
D．电源的输出功率为248W
10．（2025·荆州模拟）随着科技的不断发展和环境保护意识的增强，中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车，纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示，永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统，使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是（　　）
A．甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻
B．甲图示位置电流的方向由P指向Q
C．制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变
D．制动过程中交变电流的周期越来越大
二、多项选择题
11．（2025·邵阳模拟）热敏电阻、光敏电阻在家电、汽车、医疗、电力等领域有广泛的应用，某兴趣小组设计了一个如图所示的电路来研究热敏电阻和光敏电阻，电路接在电压恒定的交流电源上，变压器为理想变压器。为定值电阻；为热敏电阻，阻值随温度升高而减小；光敏电阻，阻值随光照强度增加而减小，下列分析正确的是（　　）
A．的电流与的电流之比等于
B．若用电吹风加热，则消耗的功率变大
C．若用强光灯照射，则消耗的功率变小
D．若用电吹风加热，同时用强光灯照射，则消耗的功率变小
12．（2025·长沙模拟）如图（a）所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定值电阻的电流随时间的变化如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源的频率为0.5Hz B．电阻两端的电压有效值为
C．通过电阻的电流周期为1s D．通过电阻的电流有效值为2.5A
13．（2025·成都模拟）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，原线圈中串一定值电阻R1，副线圈连接定值电阻R2和滑动变阻器R，，电压表和电流表均为理想交流电表，a、b两端接有效值恒为U0的正弦交流电源。电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，电压表示数的变化为ΔU，电流表示数的变化为ΔI，则在滑动变阻器R滑片向右调节的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数U不变
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．电压表示数的变化与电流表示数的变化的比值不变
D．变压器的输出功率先增大后减小
14．（2025·滨州模拟）我国风力发电近年来发展迅速，已成为全球风电装机容量最大、技术领先的国家之一、某物理兴趣小组制造了模拟风力发电厂输电网络供电的装置，如图所示。风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动，输出交流电，变压后远距离输送给用户。已知发电机线圈面积，匝数匝，电阻不计，匀强磁场的磁感应强度。升压变压器原副线圈匝数比为，输电线的总电阻，用户用电器可等效为的电阻，电表为理想电表，变压器为理想变压器，其余电阻不计。当发电机转子以某一角速度匀速转动，闭合开关后，电压表的示数为，电流表的示数为。则（　　）
A．发电机转子的转速为
B．降压变压器的原副线圈匝数比为
C．用户用电器电阻变小时，电压表示数不变
D．若风速变大，发电机转子转速变为原来的2倍，的功率变为原来的4倍
15．（2025·山东模拟）如图甲所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为，方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为，左端连接一定值电阻和理想交流电流表，一质量为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。现对金属棒施加一个平行于导轨的拉力，使得金属棒运动的速度随时间按如图乙所示的正弦规律变化。其中已知，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数
B．在的过程中，拉力所做的功
C．的过程中流过线圈的电量为
D．的过程中流过线圈的电量为
16．（2025·长沙模拟）如图甲所示，在理想变压器a、b端输入电压为的正弦交流电，原副线圈匝数比。定值电阻、、的阻值分别为，，，滑动变阻器R的最大阻值为。初始时滑动变阻器滑片位于最左端，向右缓慢移动滑片至最右端过程中，记录理想电压表V的示数U与理想电流表A的示数I，描绘出如图乙所示的图像。下列说法正确的是（　　）。
A．通过的电流先增大后减小
B．电压表示数先增大后减小
C．图像中纵截距，斜率绝对值为
D．消耗功率变大
17．（2025·乐山模拟）如图所示的理想变压器为升压变压器，原线圈端接人电压有效值恒定的交流电源，并接有定值电阻，副线圈上接有滑动变阻器R，电路中的电表均为理想表。初始时，滑动变阻器的滑片P位于中间位置，下列说法正确的是（　　）
A．若滑片下移，电流表示数一定变小
B．若滑片下移，电压表示数一定变小
C．若滑片上移，电源的输出功率一定减小
D．若滑片上移，滑动变阻器功率一定变大
18．（2025·汕头模拟）图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为，输出功率为，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，输电线路总电阻为。保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是（　　）
A．输电线路上损失的功率为
B．升压变压器的输入电流与降压变压器的输出电流之比为
C．若仅减小，发电厂输送相同的功率情况下，输电线路上的电压损失会增大
D．当发电厂输出频率增大，降压变压器的输出电压会减小
19．（2025·成都模拟）在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，可拆变压器如图（a）所示，原线圈有四个接线柱，副线圈有三个接线柱，其简化图如图（b）所示。某同学将正弦交流电源接在原线圈“0”和“1400”两个接线柱上，用交流电压表先测量原线圈各接线柱间的电压，再测量副线圈各接线柱间的电压，将测得的电压U与对应匝数n中的部分数据描绘在U-n图上。分析发现数据点大致分布在过原点的直线Ⅰ与直线Ⅱ上，如图（c）所示。下列说法正确的是（　　）
A．直线Ⅰ对应为原线圈测得的电压与匝数关系
B．直线Ⅰ斜率比直线Ⅱ斜率大的原因可能是铁芯漏磁
C．电源输出电压的最大值约为14V
D．仅增大电源输出电压，直线Ⅰ与直线Ⅱ的斜率均减小
20．（2025·金川模拟）某远距离供电电路如图所示。已知电源的输出电压U1=250 V，输电线的总电阻r=20 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶8，用户的额定电压U4=220 V，额定功率为9.5 kW。当用户以额定电压、额定功率用电时，下列说法正确的是 （　　）
A．电源的输出功率为10 kW
B．输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%
C．降压变压器原、副线圈的匝数之比为95∶11
D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11
三、非选择题
21．（2025·襄城模拟）物理兴趣小组用可拆变压器“探究变压器原副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
（1）探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_____。
A．等效法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）器原、副线圈匝数分别选择匝、匝，原线圈与10V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，造成这种现象的主要原因是____。
A．副线圈匝数略少于400 匝
B．变压器存在电磁辐射
C．原、副线圈存在电流热效应
D．两块变压器铁芯没有组装在一起
（3）等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。图丙为某电学仪器原理图，变压器原副线圈的匝数分别为、。若将右侧实线框内的电路等效为一个电阻，可利用闭合电路的规律解决如下极值问题：在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当　 　时（用、、表示），R获得的功率最大。
22．（2025·广州模拟）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容，请完成以下填空。
（1）如图甲为“测量金属丝的电阻率”实验的实物图。已知待测电阻阻值小于10Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.6Ω。闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到　 　（选填“a”或“b”）端；实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向　 　（选填“c”或“d”）端。
（2）如图乙，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，某同学研究合力F与分力F1、F2的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的变化情况可能符合图丙中的　 　。
（3）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选取原、副线圈匝数分别为800和400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上；当原线圈接入12V的交流电时，副线圈输出电压U可能满足（　　）
A．0V23．（2025·射阳模拟）如图所示，交流发电机的线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。已知线圈匝数为匝，面积为，转动的角速度为，通过理想变压器连接阻值为的电阻，正常工作时，理想电流表示数为0.25A。若从图示位置开始计时，
（1）写出该发电机产生感应电动势的瞬时值表达式；
（2）若不计发电机线圈电阻，求理想变压器的原、副线圈匝数比。
24．（2025·宁波模拟）海浪蕴含着丰富的能量，某科技小组设计了一种把海浪能转化为电能的装置。示意图如图所示，足够长的圆柱形磁体和圆筒形磁体通过缆绳锚定于海底礁石上，两者之间存在沿水平方向的径向磁场。线圈与浮桶相连套在圆柱形磁体上，并可随海浪沿竖直方向运动。一额定功率的灯泡通过导线与浮桶中的线圈相连，线圈所在处的磁感应强度大小均为。某段时间内，浮桶和线圈随海浪上下做简谐运动，周期，振幅，通过平衡位置时的速率，此过程中灯泡恰好正常发光。浮桶和线圈的总质量，在浮桶和线圈上下运动过程中，沿竖直方向受到的作用力有重力、浮力、安培力、海水阻力和海浪对浮桶和线圈的作用力，其中重力和浮力大小相等，海水阻力大小，为线圈的瞬时速率。已知每匝线圈周长，每匝线圈电阻，线圈匝数。时刻浮桶和线圈正通过平衡位置向上运动。不计其他电阻。
（1）时刻线圈中的电流方向为顺时针还是逆时针（俯视）；
（2）求灯泡电阻，并写出灯泡两端电压随时间的变化关系；
（3）到内海浪对浮桶和线圈的冲量大小和所做的功。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】A
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】C
6．【答案】A
7．【答案】C
8．【答案】A
9．【答案】A
10．【答案】D
11．【答案】B,C
12．【答案】A,D
13．【答案】B,C
14．【答案】C,D
15．【答案】A,B,D
16．【答案】B,C
17．【答案】B,C
18．【答案】B,C
19．【答案】A,B
20．【答案】A,B,C
21．【答案】（1）C
（2）D
（3）
22．【答案】（1）b；c
（2）A
（3）A
23．【答案】（1）；（2）
24．【答案】（1）逆时针
（2）
（3），
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