微专题(十九) 交流电路的三个考向
考向(一) 交变电流的产生与四值问题
1.交变电流的四值
2.非正弦交变电流有效值的计算方法
(1)求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。
(2)设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量),写出同样时间内产生的焦耳热Q=I2RT或Q=T。
(3)根据Q交=Q列等式,计算I或U。
[例1] (2025·黑吉辽蒙高考)(多选)如图所示,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与水平面平行,则 ( )
A.t=0时,电流方向为abcdefa
B.t=0时,感应电动势为Bl2ω
C.t=时,感应电动势为0
D.t=0到t=过程中,感应电动势平均值为0
听课随笔:
[例2] (2025·山东高考)如图为一种交流发电装置的示意图,长度为2L、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为B、方向相反,区域Ⅰ边界是边长为L的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过,传送带上每隔2L固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为 ( )
A.BLv B.
C. D.
听课随笔:
考向(二) 变压器问题
理想变压器的基本关系
功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,P入=P出
电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比,U1∶U2=n1∶n2,与负载的多少无关
电流关系 只有一个副线圈时,I1∶I2=n2∶n1;有多个副线圈时,由P入=P出得I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn,可得I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn
频率关系 f1=f2(变压器不改变交流电的频率)
[例3] (2025·河北高考)2024年底,世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图所示,若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时,输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n,分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=,开关S接3时输出电压的瞬时值u2=Umsin ωt,则S接2时u2 t的图像为 ( )
听课随笔:
[例4] (2025·云南高考)(多选)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1,输入电压U1=1.1 kV;两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电压U2=U3=220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW,下列说法正确的是 ( )
A.n1∶n2=5∶1
B.n1∶n3=1∶5
C.变压器的输入功率为10.5 kW
D.两副线圈输出电压最大值均为220 V
听课随笔:
考向(三) 远距离输电问题
1.远距离输电问题中的“三二一”
理清三个回路
抓住两个联系 ①理想升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器规律可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是=,=,P1=P2。 ②理想降压变压器联系着回路2和回路3,由变压器规律可得:线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是=,=,P3=P4
掌握一个守恒 能量守恒关系式P1=P损+P4
2.远距离输电问题中的电压和功率损失
电压损失 输电线路上I2=I线=I3,总电阻R线导致的电压损失ΔU=U2-U3=I线R线
功率损失 ①P损=P1-P4 ②P损=I线·ΔU=R线=R线
注意 (1)当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率减小到原来的。 (2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆
[例5] (2025·重庆高考)(多选)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高压输电新格局,该工程计划将输电站提供的1.6×106 V直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为1.0×104 V的交流电,再经配电房中的变
压器(视为理想变压器)降为220sin(100πt)V的家用交流电,若输电线路输送功率为8.0×109 W,且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%,则 ( )
A.直流输电导线中的电流为250 A
B.直流输电导线总阻值不超过16 Ω
C.家用交流电的电压最大值为220 V,频率为50 Hz
D.配电房中变压器原、副线圈中电流比为11∶500
听课随笔:
[例6] (2025·甘肃多校期中)如图所示为一远距离输电示意图,图中①②分别为理想升压、降压变压器,理想交流电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,理想交流电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,交流发电机的内阻为r,输电导线的总电阻为R。当并入电路的用户数量增多时,下列说法正确的是 ( )
A.变压器①原线圈中的电流小于I1
B.输电导线损耗的功率变小
C.电压表V2的示数增大
D.的值减小
听课随笔:
微专题(十九) 交流电路的三个考向
考向(一)
[例1] 选AB 线框旋转过程中,切割磁感线产生感应电动势的两条边为cd和af,t=0时刻cd边速度与磁场方向平行,不产生电动势,此时af边切割磁感线产生电动势,由右手定则可知电流方向为abcdefa,产生的感应电动势为E=Blv=Blωl=Bl2ω,A、B正确;t=时,线框旋转180°,此时af边切割磁感线产生感应电动势,感应电动势不为零,C错误;t=0到t=过程中,穿过线框abef部分的磁通量的变化量为零,穿过线框bcde部分的磁通量的变化量为ΔΦ=2BS=2Bl2,由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为E==,D错误。
[例2] 选D 由题意可知导体棒通过磁场区域需要的时间为T=,同一个导体棒先通过区域Ⅱ,后通过区域Ⅰ,导体棒通过区域Ⅰ时,导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为E1=BLv,经过的时间为t1=,同理,导体棒通过区域Ⅱ时,产生的感应电动势大小为E2=B×0.5Lv,经过的时间为t2=,根据有效值的定义有t1+t2=T,联立可得E有=,故D正确,A、B、C错误。
考向(二)
[例3] 选D 根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知U1∶U2=n原∶n副,根据题意可知,开关S接3时有u1∶u2=n原∶,开关S接2时有u1∶u2=n原∶,U1保持不变,联立以上两式,可解得开关S接2时u2=Umsin ωt,故选D。
[例4] 选AC 根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可得n1∶n2=U1∶U2=5∶1,n1∶n3=U1∶U3=5∶1,故A正确,B错误;根据能量守恒定律可知变压器的输入功率等于总的输出功率,故P输入=P输出=7.0 kW+3.5 kW=10.5 kW,故C正确;输出电压为交流电的有效值,根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知,两副线圈输出电压最大值均为Um=220 V,故D错误。
考向(三)
[例5] 选BD 直流输电电流I== A=5 000 A,故A错误;导线允许的最大功率损耗为输送功率的5%,则P损=0.05×8.0×109 W=4×108 W,由 P损=I2R得导线总阻值最大为R== Ω=16 Ω,故B正确;家用交流电表达式为220sin(100πt)V,其电压最大值为220 V,频率为f== Hz=50 Hz,故C错误;变压器原线圈电压U1=1.0×104 V,副线圈电压U2=220 V,匝数比===,由电流与匝数成反比可知==,故D正确。
[例6] 选D 变压器①为理想升压变压器,设其原、副线圈的匝数分别为n1、n2,则n12 / 2(共49张PPT)
交流电路的三个考向
微专题（十九）
目
录
考向(三) 远距离输电问题
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3
考向(一) 交变电流的产生与四值问题
考向(二) 变压器问题
CONTENTS
4
专题验收评价
考向(一) 交变电流的产生与四值问题
1.交变电流的四值
2.非正弦交变电流有效值的计算方法
(1)求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。
(2)设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量)，写出同样时间内产生的焦耳热Q=I2RT或Q=T。
(3)根据Q交=Q列等式，计算I或U。
[例1] (2025·黑吉辽蒙高考)(多选)如图所示，“ ”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。t=0时，abef与水平面平行，则( )
A.t=0时，电流方向为abcdefa
B.t=0时，感应电动势为Bl2ω
C.t=时，感应电动势为0
D.t=0到t=过程中，感应电动势平均值为0
√
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[解析] 线框旋转过程中，切割磁感线产生感应电动势的两条边为cd和af，t=0时刻cd边速度与磁场方向平行，不产生电动势，此时af边切割磁感线产生电动势，由右手定则可知电流方向为abcdefa，产生的感应电动势为E=Blv=Blωl=Bl2ω，A、B正确；t=时，线框旋转180°，此时af边切割磁感线产生感应电动势，感应电动势不为零，C错误；t=0到t=过程中，穿过线框abef部分的磁通量的变化量为零，穿过线框bcde部分的磁通量的变化量为ΔΦ=2BS=2Bl2，由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为E==，D错误。
[例2] (2025·山东高考)如图为一
种交流发电装置的示意图，长度为2L、
间距为L的两平行金属电极固定在同一
水平面内，两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域Ⅰ边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔2L固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为 ( )
A.BLv B. C. D.
√
[解析] 由题意可知导体棒通过磁场区域需要的时间为T=，同一个导体棒先通过区域Ⅱ，后通过区域Ⅰ，导体棒通过区域Ⅰ时，导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为E1=BLv，经过的时间为t1=，同理，导体棒通过区域Ⅱ时，产生的感应电动势大小为E2=B×0.5Lv，经过的时间为t2=，根据有效值的定义有t1+t2=T，联立可得E有=，故D正确，A、B、C错误。
考向(二) 变压器问题
理想变压器的基本关系
功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入=P出
电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2=n1∶n2，与负载的多少无关
电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2=n2∶n1；有多个副线圈时，由P入=P出得I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn，可得I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn
频率关系 f1=f2(变压器不改变交流电的频率)
[例3] (2025·河北高考)2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图所示，若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时，输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=，开关S接3时输出电压的瞬时值u2=Umsin ωt，则S接2时u2 t的图像为( )
√
[解析] 根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知U1∶U2=
n原∶n副，根据题意可知，开关S接3时有u1∶u2=n原∶，开关S接2时有u1∶u2=n原∶，U1保持不变，联立以上两式，可解得开关S接2时u2=Umsin ωt，故选D。
[例4] (2025·云南高考)(多选)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1=1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2=U3=220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是 ( )
A.n1∶n2=5∶1
B.n1∶n3=1∶5
C.变压器的输入功率为10.5 kW
D.两副线圈输出电压最大值均为220 V
√
√
[解析] 根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可得n1∶n2=U1∶U2=5∶1，n1∶n3=U1∶U3=5∶1，故A正确，B错误；根据能量守恒定律可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故P输入=P输出=7.0 kW+3.5 kW=10.5 kW，故C正确；输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为Um=220 V，故D错误。
考向(三) 远距离输电问题
1.远距离输电问题中的“三二一”
理清三个回路
抓住 两个联系 ①理想升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器规律可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是==，P1=P2。
②理想降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器规律可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是==，P3=P4
掌握 一个守恒 能量守恒关系式P1=P损+P4
续表
2.远距离输电问题中的电压和功率损失
电压损失 输电线路上I2=I线=I3，总电阻R线导致的电压损失ΔU=U2-U3=I线R线
功率损失 ①P损=P1-P4
②P损=I线·ΔU=R线=R线
注意 (1)当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率减小到原来的。
(2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆
[例5] (2025·重庆高考)(多选)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106 V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104 V的交流电，再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为220sin(100πt)V的家用交流电，若输电线路输送功率为8.0×109 W，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则( )
A.直流输电导线中的电流为250 A
B.直流输电导线总阻值不超过16 Ω
C.家用交流电的电压最大值为220 V，频率为50 Hz
D.配电房中变压器原、副线圈中电流比为11∶500
√
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[解析] 直流输电电流I== A=5 000 A，故A错误；导线允许的最大功率损耗为输送功率的5%，则P损=0.05×8.0×109 W=4×108 W，由 P损=I2R得导线总阻值最大为R== Ω=16 Ω，故B正确；家用交流电表达式为220sin(100πt)V，其电压最大值为220 V，频率为f== Hz=50 Hz，故C错误；变压器原线圈电压U1=1.0×104 V，副线圈电压U2=220 V，匝数比===，由电流与匝数成反比可知==，故D正确。
[例6] （2025·甘肃多校期中）如图所示为一远距离输电示意图，图中①②分别为理想升压、降压变压器，理想交流电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，理想交流电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，交流发电机的内阻为r，输电导线的总电阻为R。当并入电路的用户数量增多时，下列说法正确的是 ( )
A.变压器①原线圈中的电流小于I1
B.输电导线损耗的功率变小
C.电压表V2的示数增大
D.的值减小
√
[解析] 变压器①为理想升压变压器，设其原、副线圈的匝数分别为n1、n2，则n1专题验收评价
测评内容：微专题(十八)(十九)
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1.(2025·江苏盐城三模)某实验小组采用如图所示电路测量电源的电动势和内阻时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是 ( )
A.滑动变阻器与电路接触处断路
B.电流表阻值太小
C.滑动变阻器的阻值太小
D.电源内阻太小
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解析：若滑动变阻器与电路接触处断路，则电压表示数不变，A错误；用题图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明外电路的阻值相对于电源内阻很大，即电源内阻太小，B、C错误，D正确。
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2.(2025·浙江精诚联盟二模)如图为交变电流的两
种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则
采用换向器实现电流的引出，两装置其他部分完
全一样。发电机矩形线框匝数为N、面积为S，线
框所在磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，线框从图示位置开始以角速度ω绕轴转动，图中电阻阻值均为R，不计其他电阻。下列说法正确的是 ( )
A.图示位置电动势最大
B.图甲中电流表读数是图乙中电流表读数的2倍
C.图乙中线框转动一圈，通过电流表的电流方向改变两次
D.两装置线框转动一圈，克服安培力做功均为
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解析：题图中线框均位于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，磁通量变化率最小，则电动势为零，选项A错误；电流表读数是交变电流的有效值，题图乙中有换向器，线框转动一圈电流方向不改变，但跟题图甲中的电流热效应相同，所以电流表读数相等，选项B、C错误；两装置线框转动一圈，克服安培力做功等于回路所产生的焦耳热，均为Q=×T=×=，选项D正确。
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3.(2025·甘肃5月联考)街头变压器通过降压给用户供电的示意图如图所示。变压器的输入电压是市区电网的正弦交流电压(有效值不变)，通过理想变压器输送给用户，从变压器到用户间的输电线的总电阻为R0，滑动变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于滑动变阻器R接入电路的阻值减小。所有电流表和电压表均为理想交流电表。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是 ( )
A.电压表V1的示数减小
B.电压表V2的示数增大
C.电流表A1的示数不变
D.电流表A2的示数增大
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解析：变压器的输入电压不变，电压表V1的示数不变，A错误；根据变压器原、副线圈两端的电压比等于匝数比可知副线圈两端电压不变，由题意可知，当用户的用电器增加时，相当于滑动变阻器R接入电路的阻值减小，由欧姆定律可知，电流表A2的示数增大，电阻R0两端的电压增大，电压表V2的示数减小，根据变压器原、副线圈两端的电流与匝数的关系可知电流表A1的示数增大，B、C错误，D正确。
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4.(2024·浙江6月选考)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。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，三个灯泡均变暗
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解析：电容增大，电容器对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确；频率f增大，则电感线圈对交流电的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误；光敏电阻上光照增强，阻值减小，由于各支路两端电压不变，则流过L3灯泡的电流增大，L3灯泡变亮，故C错误；S接到b时，变压器原线圈匝数减小，根据变压比可知，副线圈两端电压增大，则三个灯泡均变亮，故D错误。
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5.(2025·广西北海模拟)在如图甲所
示的电路中接入如图乙所示的正弦
交流电压，两个电阻R1=R2=50 Ω，
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，则 ( )
A.图乙中正弦交流电压的有效值为440 V
B.图乙中正弦交流电压的周期为2 s
C.电阻R2消耗的电功率为1 936 W
D.电阻R1消耗的电功率为3 872 W
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解析：由题图乙可知，电路中接入u=440sin 100πt的正弦交流电压，交流电压的有效值为U= V=440 V，周期T= s=2×10-2 s，A、B错误；两个电阻上都是只有半个周期有电流通过，则电阻R1与R2消耗的电功率相等，均为P=·=1 936 W，C正确，D错误。
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6.(2025·河南名校联盟二模)导体中通有交流
电时会存在趋肤效应(趋肤效应指当交变电
流在导体中流动时，电流主要分布在导体
的表层区域)。若某次远距离输电中，输电导线采用6根相同且相互绝缘的导线组合而成，用户恰能正常用电，如图所示。若使用单根粗导线代替6根组合导线，且单根粗导线的横截面积与6根组合导线横截面积之和相等。假设趋肤深度恒定不变，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。在保证用户功率不变的条件下，前后两种情况，输送电压之比 ( )
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A.等于1 B.大于 C.大于 D.小于
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解析：设组合导线的半径为r1，粗导线的半径为r2，则有6π=π，设趋肤深度为h，由于趋肤深度远小于导线的半径，根据电阻定律，6根组合导线的总电阻约为R1=×，单根粗导线的电阻约为R2=，则有R2=R1，因用户功率相同，故两次远距离导线中电流相同，根据功率关系有U1I=I2R1+P用户，U2I=I2R2+P用户，整理可得=>，故选B。
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7.(2025·山东省实验中学二模)如图所示，
一理想变压器的原线圈通过导线与两根
水平放置的平行导轨相连，导轨所处空
间存在方向竖直向上的匀强磁场，导体棒ab在外力作用下沿导轨运动。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。以下说法正确的是 ( )
A.导体棒匀速运动时，滑动触头P下移，电流表A示数减小
B.导体棒匀速运动时，滑动触头P下移，电流表A示数增大
C.导体棒匀加速运动时，电压表V1示数均匀增大
D.导体棒匀加速运动时，电压表V2示数均匀增大
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解析：导体棒匀速运动时，产生的感应电动势恒定，理想变压器原线圈回路产生恒定的感应电流，由楞次定律知，理想变压器副线圈回路不产生感应电流，滑动触头P下移，电流表A示数不发生变化，故A、B错误；导体棒匀加速运动时，产生的感应电动势E=BLv均匀增大，则电压表V1示数均匀增大，故C正确；由上述分析可知，理想变压器原线圈回路电流均匀增大，穿过闭合铁芯的磁通量均匀增大，副线圈产生稳定的感应电动势，副线圈回路产生稳定的感应电流，电压表V2示数为副线圈回路的路端电压，将保持不变，故D错误。
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8.(2025·广东高考)如图所示，某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交流电，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是 ( )
A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100
B.输电线上由R造成的电压损失为500 V
C.变压器原线圈中的电流为100 A
D.变压器原、副线圈中电流的频率不同
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解析：根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比可得===，A错误；理想变压器原、副线圈的功率相等，流过副线圈的电流I2==100 A，输电线上由R造成的电压损失为ΔU=I2R=100×5 V=500 V，B正确；变压器原线圈中的电流为I1==2 500 A，C错误；变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。
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9.(2025·福建高考)某理想变压器如图
甲所示，原、副线圈匝数比为4∶1，
输入电压随时间的变化图像如图乙
所示，R1的阻值为R2的2倍，则 ( )
A.交流电的周期为2.5 s
B.电压表示数为12 V
C.副线圈干路的电流为R1电流的2倍
D.原、副线圈功率之比为4∶1
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解析：由题图乙可知，交流电的周期为2.25 s，故A错误；根据题图乙可知，输入电压的最大值Um=48 V，则输入电压的有效值为U1==48 V，根据变压比可知，副线圈电压U2=U1=12 V，则电压表示数为12 V，故B正确；根据并联规律可知，两电阻两端的电压相同，R1的阻值为R2的2倍，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为1∶2，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误；根据变压器的规律可知，原、副线圈功率相同，故D错误。
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10.(2025·广东汕头二模)某智能锁利用超级电容器作为备
用电源，其简化电路如图所示。主电源正常工作时(开关
S闭合)，智能锁的输入电压为6 V；当主电源断电(开关S
断开)，则启用备用电源，智能锁在输入电压降至4.5 V时
会发出低电压警报。该电容器的电容为1 F，R1及R2是电路中的小电阻，下列说法正确的是 ( )
A.正常工作时，电容器储存电荷量为6 C
B.断电前后，流经智能锁的电流方向相反
C.R2阻值越大，当主电源断电后，电容器放电时间一定越短
D.从主电源断电后至智能锁发出低电压警报，流经智能锁的电荷量为1.5 C
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解析：由题图可知，正常工作时，电容器与智能锁并联，电阻R2相当于导线，电容器两端的电压等于智能锁的输入电压，即为6 V，则电容器储存的电荷量为Q=CU=6 C，故A正确；断电前，由主电源对智能锁供电，流经智能锁的电流方向由上到下，主电源也对电容器供电，电容器上端为正极、下端为负极；断电后，由电容器对智能锁供电，流经智能锁的电流方向由上到下；所以断电前后，流经智能锁的电流方向相同，故B错误；
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当主电源断电后，电容器放电，R2阻值越大，回路中的电流越小，因断电前电容器储存的电荷量恒定，根据Q=It可知电容器放电时间越长，故C错误；当电容器放电时，电阻R2与智能锁串联，当智能锁输入电压降至4.5 V时会发出低电压警报，此时电阻R2两端也有电压，故此时电容器两端的电压大于4.5 V、小于6 V，所以电容器电压的变化量小于1.5 V，根据ΔQ=CΔU可知流经智能锁的电荷量小于1.5 C，故D错误。
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11.(2025·安徽高考)某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比n1∶n2=1∶3，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u=12sin(100πt)V的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为6 Ω。要使电流表的示数变为2 A，下列操作正确的是( )
A.电阻箱R的阻值调为18 Ω
B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C.输入端电压调为u=12sin(50πt)V
D.输入端电压调为u=6sin(100πt)V
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解析：输入电压峰值为Um=12 V，则输入电压有效值为U1==12 V，滑动触头在正中间，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压U2=U1=18 V，若将电阻箱阻值调为18 Ω，则电流为1 A，故A错误；若将副线圈匝数调为总匝数的，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压U2'=U1=12 V，则电流表示数为I2'==2 A，故B正确；
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输入端电压调为u=12sinV时，其有效值不变，不会导致电流的变化，故C错误；将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为U1″==6 V，根据理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系可知，输出电压U2″=U1″=9 V，电流表示数为I2″==1.5 A，故D错误。
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