專題17 交變電流--【真題匯編】最近5年（20-24）高考物理真題分類匯編-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

一、高考真題匯編的意義。1、增強(qiáng)高考考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心；2、提高高考考生的復(fù)習(xí)效率；3、加深考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄，涵蓋了考試的各個(gè)學(xué)科；2、答案解析，加深知識(shí)點(diǎn)理解和掌握；3、復(fù)習(xí)指導(dǎo)，提高復(fù)習(xí)效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心，增強(qiáng)考生的復(fù)習(xí)效率，為高考復(fù)習(xí)提供了有力的支持。
最近5年（20-24年）高考物理真題匯編
專題17 交變電流
考點(diǎn)01 交變電流
1.(2024·河北·高考卷) 為兩個(gè)完全相同的定值電阻，兩端的電壓隨時(shí)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(shí)間按正弦規(guī)律變化如圖2所示，則兩電阻在一個(gè)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.（多選）（2024·全國(guó)新課標(biāo)·高考卷）電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)可利用車輪轉(zhuǎn)動(dòng)將其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來(lái)。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)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(dòng)的某瞬間，磁場(chǎng)方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中（）

A. 電流最小B. 電流最大
C. 電流方向由P指向QD. 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(shí)，此時(shí)穿過線圈的磁通量為0，故可知電流最大；在磁極轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)感應(yīng)電流方向由Q指向P。
故選BD。
3.（2024·廣東·高考卷）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(shí)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】A．由圖可知交流電的周期為0.02s，則頻率為，故A錯(cuò)誤；
B．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(cuò)誤；
C．電流的有效值為
所以電阻在1s內(nèi)消耗的電能為，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)圖像可知其電壓表達(dá)式為
故D正確。
故選D。
4.（2024·湖北·高考卷）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(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無(wú)窮大。閉合開關(guān)S，燈泡、的電功率之比為（）

A. 2︰1B. 1︰1C. 1︰2D. 1︰4
【答案】C
【解析】?jī)蓚€(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡，此時(shí)另一個(gè)燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等都為半個(gè)周期，電壓有效值相等，則根據(jù)可知
故選C。
5．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）
A．恒定磁場(chǎng)對(duì)靜置于其中的電荷有力的作用
B．小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流最大
D．升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率
【答案】B
【解析】A．恒定磁場(chǎng)對(duì)速度不平行于磁感線的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，A錯(cuò)誤；
B．小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，B正確；
C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流為0，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率，D錯(cuò)誤。
故選B。
6．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機(jī)及用細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布情況，搖動(dòng)手柄可使對(duì)稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖是另一種手搖發(fā)電機(jī)及磁場(chǎng)分布情況，皮帶輪帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個(gè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（）
A．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)
B．乙圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電
D．乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電
【答案】A
【解析】A．甲圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布均勻，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故A正確；
B．乙圖中細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布不均勻，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)不能看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)發(fā)電機(jī)原理可知甲圖中線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生正弦交流電，故C錯(cuò)誤；
D．乙圖中是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生正弦交流電，故D錯(cuò)誤；
故選A。
7．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）我國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）
A．送電端先升壓再整流B．用戶端先降壓再變交流
C．1100kV是指交流電的最大值D．輸電功率由送電端電壓決定
【答案】A
【解析】AB．升壓和降壓都需要在交流的時(shí)候才能進(jìn)行，故送電端應(yīng)該先升壓再整流，用戶端應(yīng)該先變交流再降壓，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯(cuò)誤；
D．輸電的功率是由用戶端負(fù)載的總功率來(lái)決定的，故D錯(cuò)誤。
故選A。
8．（2022·重慶·高考真題）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r(shí)需要變壓器降壓。若將“”的交流鹵素?zé)糁苯油ㄟ^變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為的交流電后能正常工作，則（）
A．鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐锽．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3
C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛镈．鹵素?zé)舻碾娮铻?br>【答案】B
【解析】A．鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓即為鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е?，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)理想變壓器的原理可知
B正確；
C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛?br>C錯(cuò)誤；
D．鹵素?zé)羰欠蔷€性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯(cuò)誤。
故選B。
6．（2022·海南·高考真題）一個(gè)有N匝的矩形線框，面積為S，以角速度從如圖所示的位置開始，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像是（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】圖示位置線框處于與中性面垂直的平面，豎直長(zhǎng)邊垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為
根據(jù)正弦式交變電流的表達(dá)式可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化關(guān)系為
故選A。
7．（2022·廣東·高考真題）圖是簡(jiǎn)化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）
A．兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值相等B．兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等
C．兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值D．兩電阻消耗的電功率相等
【答案】B
【解析】AD．根據(jù)可得兩線圈中磁通量的變化率相等，但是匝數(shù)不等，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值不相等，有效值也不相等；根據(jù) 可知，兩電阻的電功率也不相等，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；
B．因兩線圈放在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵的旁邊，則兩線圈產(chǎn)生的交流電的頻率相等，選項(xiàng)B正確；
C．當(dāng)磁鐵的磁極到達(dá)一線圈附近時(shí)，一個(gè)線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，另一個(gè)線圈通過的磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，可知兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不可能同時(shí)達(dá)到最大值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
故選B。
8．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著與磁場(chǎng)垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊距軸。線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為（）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】交流電的最大值和兩條邊到轉(zhuǎn)軸的距離無(wú)關(guān)，為
因此有效值為
故選B。
9．（2021·天津·高考真題）如圖所示，閉合開關(guān)后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）
A．該交流電周期為B．電壓表的讀數(shù)為
C．電流表的讀數(shù)為D．電阻的電功率為
【答案】C
【解析】A．該交流電的周期
B．電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即
選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．電流表的讀數(shù)為
選項(xiàng)C正確；
D．電阻的電功率為
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
10．（2021·北京·高考真題）一正弦式交變電流的i - t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）
A．在t0.4 s時(shí)電流改變方向B．該交變電流的周期為0.5 s
C．該交變電流的表達(dá)式為D．該交變電流的有效值為
【答案】C
【解析】A．由圖可知t0.4 s時(shí)電流為正方向最大，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，該交變電流的周期為T=0.4s，故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，電流的最大值為，角速度為
故該交變電流的表達(dá)式為
故C正確；
D．該交變電流的有效值為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
11．（2021·浙江·高考真題）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為
由圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則
故選D。
12．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）圖甲、乙分別表示兩種電流的波形，其中圖乙所示電流按正弦規(guī)律變化，分別用和表示甲和乙兩電流的有效值，則（）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】對(duì)圖甲的交流電分析，可知一個(gè)周期內(nèi)交流電的電流方向變化，而電流的大小不變，故圖甲的電流有效值為；對(duì)圖乙的交流電分析可知，其為正弦式交流電，故其有效值為，故，故選D。
13．（多選）（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長(zhǎng)為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）

A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
B．燈泡兩端電壓有效值為
C．若用總長(zhǎng)為原來(lái)兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長(zhǎng)仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為
D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則燈泡變得更亮
【答案】AC
【解析】A．大輪和小輪通過皮帶傳動(dòng)，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)
根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，A正確；
B．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
又
聯(lián)立可得
則線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值
根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為
B錯(cuò)誤；
C．若用總長(zhǎng)為原來(lái)兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長(zhǎng)仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
此時(shí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值
根據(jù)電阻定律
可知線圈電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值
C正確；
D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，根據(jù)可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)
可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值變小，則燈泡變暗，D錯(cuò)誤。
故選AC。
14．（多選）（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞OO’軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計(jì)，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周（）
A．框內(nèi)電流方向不變B．電動(dòng)勢(shì)的最大值為Um
C．流過電阻的電荷D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】BD
【解析】A．當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，而線圈和外電路接點(diǎn)處通過換向器，保證電流的方向不發(fā)生變化，從而使加在電阻兩端的電壓方向保持不變，A錯(cuò)誤；
B．由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為Um ，B正確；
C．線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為
則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為

C錯(cuò)誤；
D．因?yàn)?br>則
金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱
D正確。
故選BD。
15．（2021·江蘇·高考真題）貫徹新發(fā)展理念，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為。求：
（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E；
（2）線圈的輸出功率P。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）電動(dòng)勢(shì)的最大值
有效值
解得
帶入數(shù)據(jù)得
（2）輸出電壓
輸出功率
解得
代入數(shù)據(jù)得
16．（2020·浙江·高考真題）如圖甲所示，在水平面內(nèi)，固定放置著間距為l的兩平行金屬直導(dǎo)軌，其間連接有阻值為R的電阻，電阻兩端連接示波器（內(nèi)阻可視為無(wú)窮大），可動(dòng)態(tài)顯示電阻R兩端的電壓。兩導(dǎo)軌間存在大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。時(shí)一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒在外力F作用下從。位置開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，觀察到示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取，則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)O。不計(jì)摩擦阻力和其它電阻，導(dǎo)體棒始終垂直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。（提示：可以用圖象下的“面積”代表力F所做的功）
（1）求導(dǎo)體棒所受到的安培力隨時(shí)間t的變化規(guī)律；
（2）求在0至0.25T時(shí)間內(nèi)外力F的沖量；
（3）若時(shí)外力，求外力與安培力大小相等時(shí)棒的位置坐標(biāo)和速度。
【答案】(1)
(2)
(3) 和；和；和
【解析】（1）由顯示的波形可得
安培力隨時(shí)間變化規(guī)律：
（2）安培力的沖量：
由動(dòng)量定理，有：
解得：
（3）棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，有：
當(dāng)時(shí)：
當(dāng)時(shí)，設(shè)，
根據(jù)動(dòng)能定理：
解得：和；和
考點(diǎn)02 變壓器及遠(yuǎn)距離輸電
1.（多選）（2024·全國(guó)甲卷·高考真題）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動(dòng)觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動(dòng)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(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)
B. 將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變
C. 將T向a端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)
D. 將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)
【答案】AC
【解析】A．保持T不動(dòng)，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(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)時(shí)，R與串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，根據(jù)可知此時(shí)熱功率增大，故A正確；
B．將T向b端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)變小，故副線圈兩端電壓變小，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變時(shí)，通過的電流減小，故熱功率減小，故B錯(cuò)誤；
C．將T向a端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)增加，故副線圈兩端電壓變大，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)，R與串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，此時(shí)熱功率增大，故C正確；
D．將T向b端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)減少，故副線圈兩端電壓變小，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)，R與串聯(lián)后的總電阻增大，電流減小，此時(shí)熱功率減小，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
2.（2024·浙江1月·高考真題）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(huì)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(cè)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】AB．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(cuò)誤，B正確；
C．用電壓表測(cè)原線圈兩端電壓，電壓表測(cè)的是有效值，則示數(shù)為，故C錯(cuò)誤；
D．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(cuò)誤。
故選B。
3.（2024·湖南·高考真題）根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國(guó)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(guó)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(dòng)，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值電阻。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，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4P
B．輸電線路距離增加，若阻值增加一倍，則消耗的功率為4P
C．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8P
D．若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)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(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為
A．當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時(shí)，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?lái)的4倍，故A正確；
C．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?lái)的4倍，故C錯(cuò)誤；
B．若阻值增加一倍，輸電線路上的電流消耗的功率，故B錯(cuò)誤；
D．若在用戶端并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來(lái)的一半，輸電線上的電流為
，消耗的功率，故D錯(cuò)誤。
故選A。
4.（2024·遼寧·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2 = 5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。
（1）求變壓器的輸出功率P；
（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時(shí)間t。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由原線圈正弦交流電的峰值可知變壓器輸入電壓有效值為
設(shè)變壓器副線圈的輸出電壓為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系有
聯(lián)立解得
理想變壓器輸出功率等于R的熱功率，即
（2）設(shè)加熱前容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，則加熱后氣體的壓強(qiáng)為2p0，溫度為T2，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有
由知?dú)怏w吸收的熱量
根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的體積不變，所以W = 0，容器是絕熱容器，則
電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收
聯(lián)立整理得
解得
5．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1= 250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4= 50：1，輸電線總電阻R = 62.5Ω。其余線路電阻不計(jì)，用戶端電壓U4= 220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）

A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368AB．輸電線上損失的功率為4.8kW
C．輸送給儲(chǔ)能站的功率為408kWD．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2= 1：44
【答案】C
【解析】A．由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1 = 250V，輸出功率500kW，則有
A錯(cuò)誤；
BD．由題知，用戶端電壓U4 = 220V，功率88kW，則有
P′ = U4I4
聯(lián)立解得
I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V
則輸電線上損失的功率為
P損 = I32R = 4kW
且
U2 = U3＋I(xiàn)3R = 11500V
再根據(jù)，解得
BD錯(cuò)誤；
C．根據(jù)理想變壓器無(wú)功率損失有
P = U2I3＋P儲(chǔ)
代入數(shù)據(jù)有
P儲(chǔ) = 408kW
C正確。
故選C。
6．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）自制一個(gè)原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線圈接12V的正弦交流電源，副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實(shí)際測(cè)得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（）
A．僅增加原線圈匝數(shù)B．僅增加副線圈匝數(shù)
C．將原、副線圈匝數(shù)都增為原來(lái)的兩倍D．將兩個(gè)3.8V小燈泡并聯(lián)起來(lái)接入副線圈
【答案】B
【解析】A．由知，僅增加原線圈匝數(shù)，副線圈的輸出電壓U2減小，不能使小燈泡正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤；
B．由知，僅增加副線圈匝數(shù)，副線圈的輸出電壓U2增大，有可能使小燈泡正常發(fā)光，故B正確；
C．由知，將原、副線圈匝數(shù)都增為原來(lái)的兩倍，但由于原線圈的電壓不變，則副線圈的輸出電壓U2不變，不能使小燈泡正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；
D．將兩個(gè)3.8V小燈泡并聯(lián)，但由于原線圈的電壓不變，則副線圈的輸出電壓U2不變，不能使小燈泡正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。
故選B。
7．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）我國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）
A．送電端先升壓再整流B．用戶端先降壓再變交流
C．1100kV是指交流電的最大值D．輸電功率由送電端電壓決定
【答案】A
【解析】AB．升壓和降壓都需要在交流的時(shí)候才能進(jìn)行，故送電端應(yīng)該先升壓再整流，用戶端應(yīng)該先變交流再降壓，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯(cuò)誤；
D．輸電的功率是由用戶端負(fù)載的總功率來(lái)決定的，故D錯(cuò)誤。
故選A。
8．（2022·重慶·高考真題）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r(shí)需要變壓器降壓。若將“”的交流鹵素?zé)糁苯油ㄟ^變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為的交流電后能正常工作，則（）
A．鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐锽．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3
C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛镈．鹵素?zé)舻碾娮铻?br>【答案】B
【解析】A．鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓即為鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е?，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)理想變壓器的原理可知
B正確；
C．流過鹵素?zé)舻碾娏鳛?br>C錯(cuò)誤；
D．鹵素?zé)羰欠蔷€性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯(cuò)誤。
故選B。
9．（2022·北京·高考真題）某理想變壓器的原線圈接在的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為，輸出電流為。該變壓器（）
A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1B．輸入電流為
C．輸入電流的最大值為D．原、副線圈交流電的頻率之比為1∶100
【答案】B
【解析】A．原、副線圈的匝數(shù)之比為
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)
可得輸入電流為
故B正確；
C．輸入電流的最大值為
故C錯(cuò)誤；
D．變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1，故D錯(cuò)誤。
故選B。
10．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡(jiǎn)易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，時(shí)刻，線圈所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）
A．發(fā)電機(jī)輸出的電壓為
B．發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為
C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為
D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)
【答案】C
【解析】B．發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為
B錯(cuò)誤；
A．線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為
輸出電壓的有效值為
A錯(cuò)誤；
C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為
C正確；
D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為
D錯(cuò)誤。
故選C。
11．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）
A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過程中，I減小，U不變
B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過程中，I減小，U增大
D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過程中，R1消耗的功率減小
【答案】B
【解析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為
則變壓器原線圈的電壓有效值為
設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則
可得
保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律
可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；
CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得
則
整理可得
保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，不斷變大，則變小，對(duì)由歐姆定律可知
可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知時(shí)，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
12．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電壓隨時(shí)間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時(shí)，功率為。下列說法正確的是（）
A．n1為1100匝，為
B．間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為
C．若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為
D．若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為
【答案】D
【解析】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為
解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有
BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為
B錯(cuò)誤；
C．若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AB間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為，故交流電的頻率為
C錯(cuò)誤；
D．若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過電阻R的電流為
交流電的周期為
D正確。
故選D。
13．（2021·重慶·高考真題）某電動(dòng)牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動(dòng)牙刷充電時(shí)，原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，副線圈的電流為，若將該變壓器視為理想變壓器，則（）
A．原、副線圈匝數(shù)之比為B．原線圈的電流為
C．副線圈兩端的電壓最大值為D．原、副線圈的功率之比為
【答案】B
【解析】A．由理想變壓器的變壓公式，可知原副線圈匝數(shù)之比為
A錯(cuò)誤；
B．由理想變壓器的變流公式
解得原線圈電流
B正確；
C．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知，副線圈兩端的電壓最大值
C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)理想變壓器輸出功率大于輸入功率可知，原副線圈的功率之比為，D錯(cuò)誤。
故選B。
14．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶使用的用電器增加時(shí)，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）
A．A1增大，V2不變，V3增大
B．A1增大，V2減小，V3增大
C．A2增大，V2增大，V3減小
D．A2增大，V2不變，V3減小
【答案】D
【解析】不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，即變壓器原線圈的輸入電壓不變，根據(jù)
可知，變壓器副線圈的輸出電壓不變；當(dāng)住戶使用的用電器增加時(shí)，即用戶的總電阻變小，由
可知，副線圈的電流變大，而由
可知V3減?。挥衫硐胱儔浩鞯脑?br>可知原線圈的電流變大；故綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不變，V3減?。?br>故選D。
15．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過程中（）
A．電流表A1示數(shù)減小B．電流表A2示數(shù)增大
C．原線圈輸入功率先增大后減小D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大
【答案】A
【分析】本題考查含理想變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析。
【解析】AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過程中，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得
可知副線圈的電流逐漸減小，由
可知變壓器原線圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．原線圈的輸入功率為
由于I1逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯(cuò)誤；
D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式
可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯(cuò)誤。
故選A。
16．（2021·廣東·高考真題）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1∶60，下列說法正確的是（）
A．交流電的頻率為10Hz
B．副線圈兩端電壓最大值為3V
C．變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無(wú)關(guān)
D．充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率
【答案】B
【解析】A．周期是T=0.2s，頻率是

故A錯(cuò)誤；
B．由理想變壓器原理可知
解得，副線兩端的最大電壓為
故B正確；
C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，變壓器的輸入電壓會(huì)越大，故C錯(cuò)誤；
D．由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯(cuò)誤。
故選B。
17．（2021·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器的滑片從端滑動(dòng)到端的過程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）
A．L1先變暗后變亮，L2一直變亮
B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮
C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗
D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗
【答案】A
【解析】副線圈的總電阻為
解得
則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有
則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有
，
先減小后增大，先減小后增大，則先變暗后變亮，根據(jù)
，
由于先減小后增大，則副線圈的電壓先增大后減小，通過L2的電流為
則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中增大；在副線圈的電壓減小過程中，通過R0的電流為
逐漸增大，則越來(lái)越小，則
則先變暗后變亮，一直變亮；
故選A。
18．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R，不計(jì)電表內(nèi)電阻影響。閉合開關(guān)S后（）
A．電流表的示數(shù)減小
B．電壓表的示數(shù)減小
C．電壓表的示數(shù)不變
D．電流表的示數(shù)不變
【答案】A
【解析】開關(guān)S閉合時(shí)，副線圈總的電阻減小，由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，即V1示數(shù)不變，但因副線圈的總電阻減小，則副線圈的總電流增大，則原線圈的電流增大，故A1的示數(shù)變大；由于副線圈的電流增大，故串聯(lián)在副線圈的電阻R兩端的電壓增大，而副線圈的總電壓不變，所以副線圈并聯(lián)部分的電壓減小，即的示數(shù)減小，故電流表的示數(shù)減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
19．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=22：3，輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15 Ω，額定電壓為24 V。定值電阻R1=10 Ω、R2=5 Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10 Ω。為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（）
A．1 ΩB．5 ΩC．6 ΩD．8 Ω
【答案】A
【解析】輸電電壓的有效值為（即原線圈電壓的有效值）
根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可知副線圈電壓有效值為
燈泡正常工作，根據(jù)歐姆定律可知分壓為，則通過燈泡的電流，即副線圈部分的干路電流為
根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，和、構(gòu)成的并聯(lián)電路部分的分壓為
通過的電流為
通過、的電流為
、的分壓為
解得滑動(dòng)變阻器的阻值為
A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
20．（多選）（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）

A．電源電壓有效值為B．交變電流的周期為
C．副線圈匝數(shù)為180匝D．副線圈匝數(shù)為240匝
【答案】BC
【解析】A．電源電壓的有效值
選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．交流電的周期
選項(xiàng)B正確；
CD．根據(jù)
可得副線圈匝數(shù)
匝
選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。
故選BC。
21．（多選）（2022·天津·高考真題）如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關(guān)S后（）
A．R的發(fā)熱功率不變B．電壓表的示數(shù)不變
C．電流表的示數(shù)變大D．電流表的示數(shù)變小
【答案】BC
【解析】AC．閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻減小，匝數(shù)為的線圈輸出功率變大，匝數(shù)為的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由
可知電流表的示數(shù)變大，根據(jù)
因比值不變，變大，變大，因此，R的發(fā)熱功率變大，故A錯(cuò)誤，C正確；
B．根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比
可知輸出電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，故B正確；
D．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可得，
由于匝數(shù)均保持不變，增大，所以、增大，故電流表的示數(shù)變大，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
22．（多選）（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）近年來(lái)，基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）
A．接收線圈的輸出電壓約為8 V
B．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1
C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同
D．穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同
【答案】AC
【解析】A．根據(jù)
可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V；
B．由于存在磁漏現(xiàn)象，電流比不再與匝數(shù)成反比，故B錯(cuò)誤；
C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；
D．由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
23．（多選）（2021·海南·高考真題）如圖，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片P來(lái)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，為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是（）
A．僅將滑片P向上滑動(dòng)
B．僅將滑片P向下滑動(dòng)
C．僅在副線圈電路中并聯(lián)一個(gè)阻值為的電阻
D．僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為的電阻
【答案】BD
【解析】原線圈電壓有效值
則次級(jí)電壓有效值
則為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發(fā)光，則需要減小次級(jí)電壓，即僅將滑片P向下滑動(dòng)；或者僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，阻值為
故選BD。
24．（多選）（2021·河北·高考真題）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是（）
A．通過電阻的電流為B．電阻兩端的電壓為
C．與的比值為D．發(fā)電機(jī)的功率為
【答案】BC
【解析】AB．由題知理想電流表讀數(shù)為I，則根據(jù)歐姆定律
U1= IR1
根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有
，
代入數(shù)據(jù)有
U0= ，U2=
再由歐姆定律有
U2= I2R2
可計(jì)算出
I2=
綜上可知，A錯(cuò)誤、B正確；
C．由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有
Emax= NB2L2ω，U0= = NBL2ω
由選項(xiàng)AB知
U0=
則
C正確；
D．由于變壓器為理想變壓器則有
P0= P1 + P2= U1I + U2I2= I2R1 + U2I2
代入選項(xiàng)ABC公式有
P0=
由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率為P0，D錯(cuò)誤。
故選BC。
25．（多選）（2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10，R3=20，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）
A．所用交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為100V
C．電流表的示數(shù)為1.0AD．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W
【答案】AD
【解析】A．交流電的頻率為
A正確；
B．通過電流的有效值為
兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知
根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知原線圈的電壓
電阻兩端分壓即為電壓表示數(shù)，即
B錯(cuò)誤；
C．電流表的示數(shù)為
C錯(cuò)誤；
D．副線圈中流過的總電流為
變壓器原副線圈傳輸?shù)墓β蕿?br>D正確。
故選AD。
26.（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率，發(fā)電機(jī)的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）
A．發(fā)電機(jī)輸出的電流
B．輸電線上的電流
C．降壓變壓器的匝數(shù)比
D．用戶得到的電流
【答案】C
【解析】A．根據(jù)電功率公式
發(fā)電機(jī)輸出電流
A錯(cuò)誤；
B．輸電線上損失功率，由
可得
故B錯(cuò)誤；
C．降壓變壓器原副線圈得到的功率為P4=P-P線=95kW
根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)成反比關(guān)系，可得
C正確；
D．用戶得到的功率為，用戶得到的電流
D錯(cuò)誤。
故選C。
27.（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（）
A．，B．，C．，D．，
【答案】B
【解析】根據(jù)理想變壓器的電壓和電流規(guī)律：
解得甲圖中高壓線電壓為
乙圖中高壓線電流為
故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
28．（多選）（2021·山東·高考真題）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為。開關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時(shí)，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）
A．B．
C．D．
【答案】BD
【解析】當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，左側(cè)變壓器次級(jí)電壓
U2=3×7.5V=22.5V
電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級(jí)電壓
電流
則右側(cè)變壓器初級(jí)電壓
電流
則
當(dāng)開關(guān)S接2時(shí)，設(shè)輸電電流為I，則右側(cè)變壓器的次級(jí)電流為0.5I；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知
解得
I=3A
則R上的功率
故選BD。
29．（多選）（2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1 100 kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）
A．?P′=?PB．?P′=?PC．?U′=?UD．?U′=?U
【答案】AD
【解析】輸電線上損失的功率
ΔP＝( )2·r
損失的電壓
ΔU＝·r
當(dāng)輸送電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，即
ΔP′＝ΔP
損失的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的，即
ΔU′＝ΔU
故選AD。
考點(diǎn)
五年考情（2020-2024）
命題趨勢(shì)
考點(diǎn)1 交變電流
2020年海南卷、浙江卷；
2021年天津卷、遼寧卷、北京卷、江蘇卷、浙江卷；
2022年浙江卷、海南卷、廣東卷、重慶卷；
2023年浙江卷、湖南卷；
2024年河北卷、全國(guó)卷、廣東卷、湖北卷等
交變電流是高中物理中的一個(gè)重要概念，也是高考中的一個(gè)常見考點(diǎn)。
基礎(chǔ)知識(shí)考查：高考中對(duì)交變電流的考查往往從基礎(chǔ)知識(shí)入手，如交變電流的定義、產(chǎn)生條件、圖像表示、周期與頻率、峰值與有效值等。這些基本概念和規(guī)律是理解和分析交變電流問題的基礎(chǔ)，因此在高考中占有重要地位。
圖像分析：交變電流的圖像能夠直觀地展示電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，因此對(duì)圖像的分析也是高考中的一個(gè)重要方面?？忌枰軌驈膱D像中提取出峰值、周期等關(guān)鍵信息，并利用這些信息進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算和分析。
函數(shù)表達(dá)式：正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式是描述電流隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)公式，也是高考中的一個(gè)考點(diǎn)。考生需要掌握如何根據(jù)給定的條件寫出正確的函數(shù)表達(dá)式，以及如何通過表達(dá)式求出峰值、有效值、變壓器的工作原理等等。
實(shí)際應(yīng)用：交變電流在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，如遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)、電子技術(shù)等。高考命題可能會(huì)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，考查學(xué)生對(duì)交變電流知識(shí)的應(yīng)用能力。
綜合考查：高考中對(duì)交變電流的考查也可能與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，如電磁感應(yīng)、電路分析等，形成綜合性的題目，考查學(xué)生的綜合分析能力。
實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究也是高考中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可能會(huì)要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證或探究交變電流的相關(guān)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。
總的來(lái)說，高考對(duì)交變電流的命題趨勢(shì)是注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、圖像分析能力的培養(yǎng)、函數(shù)表達(dá)式的應(yīng)用、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的考查以及綜合分析能力的提升?？忌趥淇歼^程中需要全面復(fù)習(xí)，不僅要掌握理論知識(shí)，還要學(xué)會(huì)如何將這些知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題的分析和解決中。
考點(diǎn)2 變壓器及遠(yuǎn)距離輸電
2020年全國(guó)卷、山東卷、北京卷、浙江卷；
2021年湖北卷、海南卷、廣東卷、河北卷、福建卷、山東卷、湖南卷、重慶卷；
2022年重慶卷、北京卷、河北卷、湖南卷、山東卷、天津卷、湖北卷；
2023年浙江卷、北京卷、山東卷、海南卷；
2024年湖南卷、全國(guó)卷、浙江卷、遼寧卷等

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