資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
高考物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流
一．選擇題（共8小題）
1．（2025 遼寧模擬）如圖所示，理想變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝2：1，定值電阻R1＝4Ω，R2＝1Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為3Ω。在c、d兩端輸入正弦交流電，電壓的表達(dá)式為u＝10sin100πt（V）。當(dāng)滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電流表示數(shù)的最小值為0.6A
B．當(dāng)滑片P處在a端與b端的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大
C．理想變壓器的最大輸出功率為6W
D．電阻R2的功率一直增大
2．（2025 青海二模）一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1，圖中的電阻R1＝3Ω，R2＝1Ω、R3＝4Ω，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I1'。則I1：I1′為（　　）
A．1：4 B．1：5 C．2：1 D．5：1
3．（2025 大通縣三模）手機(jī)充電器能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成低壓直流電，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，利用二極管的單向?qū)щ娦裕玫饺鐖D乙所示的直流電，該直流電的電壓有效值為（　　）
A．5V B． C． D．
4．（2025 承德二模）如圖所示為某小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，電阻不計(jì)的N匝矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈磁通量的最大值為Φm。發(fā)電機(jī)輸出端連接理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，副線圈連接定值電阻R，則變壓器原線圈中電流的有效值為（　　）
A．
B．
C．
D．
5．（2025 滄州二模）如圖甲所示，小明用兩個(gè)相同的發(fā)光二極管A和B并聯(lián)制成一個(gè)霓虹燈裝飾，接在交流電源上。已知交流電源輸出的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕?dāng)二極管接正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，接反向電壓時(shí)不導(dǎo)通，則1000s內(nèi)通過(guò)發(fā)光二極管A的電荷量約為（　　）
A．3.2C B．3.6C C．4.2C D．5.0C
6．（2025 南寧三模）如圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖，變壓器T1、T2均為理想變壓器，R為輸電線的等效電阻，發(fā)電廠輸出的電壓u0恒定。當(dāng)用戶增加時(shí)，用戶得到的功率與發(fā)電廠輸送的功率之比將（　　）
A．先增大后減小 B．先減小后增大
C．增大 D．減小
7．（2025 商洛三模）某理想自耦變壓器如圖所示，把A、B接在電壓有效值為U的正弦交流電源上，滑片P與線圈接觸可轉(zhuǎn)動(dòng)，滑片P′置于滑動(dòng)變阻器R的正中間，燈泡L發(fā)光，認(rèn)為燈泡L的電阻是定值，下列方法一定能使燈泡變暗的是（　　）
A．僅把P沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)少許
B．僅把P′向下移動(dòng)少許
C．僅增大U
D．僅減小電源的頻率
8．（2025 福州模擬）電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來(lái)?yè)魵⑽孟x，原理如圖所示，將穩(wěn)恒直流電源的3V電壓通過(guò)高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸妷簎＝3sin10000πt（V），再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電擊網(wǎng)電壓可達(dá)2400V。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該變壓器是降壓變壓器
B．交流電壓表的示數(shù)為3V
C．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為5000Hz
D．去掉高頻轉(zhuǎn)換器電蚊拍仍能正常工作
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2025春 羅湖區(qū)校級(jí)月考）2023年4月9日，深圳國(guó)際小家電產(chǎn)品展覽會(huì)將在深圳會(huì)展中心開展。參展產(chǎn)品中南北美洲的絕大多數(shù)國(guó)家家用電器的額定電壓是110V，這類用電器不能直接接到我國(guó)220V的照明電路上，可以接到交變電壓是的電源上使用，交變電壓是由矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的，對(duì)于該交變電壓U下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電源交流電的頻率為Hz，當(dāng)時(shí)
B．用時(shí)10s電流方向改變1200次
C．將該電壓加在阻值為121Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為100W
D．用交流電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為
（多選）10．（2025春 越秀區(qū)校級(jí)期中）如圖所示為一可調(diào)壓式自耦變壓器，線圈AB均勻繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間輸入交變電壓，撥動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中變壓器視為理想變壓器，兩電表均為理想交流電表，R1＝8Ω、R2＝5Ω。R3為總阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)在CD兩端輸入電壓表達(dá)式為u＝36sin（100πt）（V）的正弦式交流電，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表，電壓表示數(shù)均變大
B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)不變，電流表讀數(shù)變小
C．若電壓表與電流表示數(shù)分別是5V和1A，變壓器原副線圈匝數(shù)比為12：7
D．若變壓器滑動(dòng)觸頭P撥至PB間線圈匝數(shù)是AB間線圈匝數(shù)的一半的位置，電壓表示數(shù)不會(huì)超過(guò)5V
（多選）11．（2025春 天津期中）如圖甲所示，在自行車車輪邊緣安裝小型發(fā)電機(jī)，可以為車燈提供電能。小型發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，轉(zhuǎn)軸一端連接半徑r0＝1cm的摩擦小輪，摩擦小輪與車輪邊緣接觸，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦，車輪帶動(dòng)摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框匝數(shù)N＝100，面積S＝10cm2，總電阻R＝2Ω，磁極間的磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框通過(guò)電刷與電阻恒為R＝2Ω、額定功率P＝9W的燈泡相連。一同學(xué)某次勻速騎行時(shí)，燈泡兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．線框轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，通過(guò)線框的磁通量變化率為0
B．該同學(xué)這次騎行速度v＝3m/s
C．圖丙中的Um＝3V
D．騎行速度超過(guò)12m/s，燈泡也不會(huì)被燒壞
（多選）12．（2025春 成都期中）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，在圖示位置時(shí)線圈ABCD所在平面與磁感線平行，線圈所處空間可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB、CD邊通過(guò)滑環(huán)分別與電刷E、F相連。則線圈ABCD轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（　　）
A．穿過(guò)線圈的磁通量最小
B．穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大
C．流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)橛摇?br/>D．AB邊受到的安培力方向垂直線圈平面向下
三．填空題（共4小題）
13．（2025春 臺(tái)江區(qū)校級(jí)期中）如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，電表為理想交流電表，在原線圈兩端接入如圖乙所示的電壓，電壓表的讀數(shù)為 　 　 V。若滑片P從a端向b端滑動(dòng)，電流表讀數(shù)將 　 　 （選填“增大”、“不變”或“減小”），電壓表讀數(shù)將 　 　 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。
14．（2025春 寧德期中）中國(guó)是全球發(fā)電量最大的國(guó)家。圖為交流發(fā)電機(jī)模型的示意圖，兩磁極之間的磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈位于圖示位置時(shí)，線圈 　 　 （填“平行”或“垂直”）于中性面，此時(shí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 　 　 （填“最大”或“最小”）。矩形線圈abcd的面積為S，線圈的匝數(shù)為N，線圈繞軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 　 　 。
15．（2025 南安市校級(jí)開學(xué)）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，電阻R的阻值為55Ω，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈A、B端接入如圖乙所示的正弦交流電壓，電流表的示數(shù)為 　 　 A，電壓表的示數(shù)為 　 　 V。
16．（2024春 龍巖期中）如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框輸出端接有換向器，通過(guò)電刷與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接入一只小燈泡L1，恰好正常發(fā)光，線框電阻不可忽略，則流過(guò)變壓器副線圈的電流是　 　 （填“直流電”或“交流電”）；如果在小燈泡L1兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡L2，電流表讀數(shù)將 　 　 （填“增大”、“不變”或“減小”），則燈泡L1亮度將 　 　 （填“變暗”、“變亮”或“不變”）。
四．解答題（共4小題）
17．（2025 天津二模）如圖甲所示，質(zhì)量m＝1.0×10﹣2kg、邊長(zhǎng)L＝0.20m、電阻R＝2.0Ω的正方形單匝金屬線框abcd，置于傾角α＝30°的絕緣斜面上，ab邊與斜面底端平行，線框的一半面積處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化，已知線框在斜面上始終保持靜止，取g＝10m/s2。求：
（1）在t＝2.0×10﹣2s時(shí)線框受到斜面摩擦力Ff的大小；
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值I。
18．（2025春 黃浦區(qū)校級(jí)期中）（1）（單選）如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)，交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值一定，通過(guò)理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的雙線總電阻為R。升壓變壓器的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；降壓變壓器的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。當(dāng)用戶減少時(shí) 　 　 。
A.U3增加，P2減小
B.U2增加，P4減小
C.U2減小，P1增加
D.U4減小，P3增加
（2）（填空）如圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻開始，通過(guò)矩形線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知線圈的匝數(shù)n＝50，線圈的電阻r＝5Ω，定值電阻R＝45Ω，電壓表為理想交流電表。則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為 　 　 s，電壓表的示數(shù)為 　 　 V。
（3）（計(jì)算題）如圖所示的小型輸電系統(tǒng)，已知發(fā)電機(jī)線圈abcd匝數(shù)n＝222，面積S＝0.01m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100πrad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BT，輸電導(dǎo)線的總電阻為r＝50Ω，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3：n4＝10：1。用戶區(qū)兩盞白熾燈均標(biāo)有“220V 40W”，電動(dòng)機(jī)標(biāo)有“220V 800W”，電燈及電動(dòng)機(jī)均正常工作，電表均為理想表，其余導(dǎo)線電阻可忽略，變壓器均為理想變壓器。求：
①若從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈輸出的瞬時(shí)電壓u隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
②輸電導(dǎo)線損耗的電功率；
③升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；
④若用戶區(qū)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷路故障，請(qǐng)理論分析輸電系統(tǒng)的輸電效率如何變化。
19．（2025春 南開區(qū)校級(jí)期中）如圖甲為某中小型水力發(fā)電站遠(yuǎn)距離輸送單相交流電示意圖，每根導(dǎo)線電阻為4Ω，遠(yuǎn)距離輸電線的輸送電流為100A，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為720kW，在用戶端起點(diǎn)接有交流電壓表，求：
（1）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比；
（2）設(shè)降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比320：11，求用戶端交流電壓表的示數(shù)；
（3）若用戶端全是照明用電，能使多少盞“220V、20W”的節(jié)能燈正常發(fā)光？
20．（2025春 海淀區(qū)校級(jí)期中）小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖如圖所示，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期T＝6.28×10﹣2s，線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1Ω，面積S＝0.1m2。線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝9Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T。π取3.14，求：
（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
（2）電路中交流電壓表的示數(shù)；
（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)10s，電阻R上產(chǎn)生的熱量。
高考物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．（2025 遼寧模擬）如圖所示，理想變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝2：1，定值電阻R1＝4Ω，R2＝1Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為3Ω。在c、d兩端輸入正弦交流電，電壓的表達(dá)式為u＝10sin100πt（V）。當(dāng)滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電流表示數(shù)的最小值為0.6A
B．當(dāng)滑片P處在a端與b端的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大
C．理想變壓器的最大輸出功率為6W
D．電阻R2的功率一直增大
【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】由原副線圈的匝數(shù)比與電壓比、電流比的關(guān)系，可得到原線圈電阻的等效阻值，結(jié)合閉合電路歐姆定律，可得到電流表示數(shù)的最值、變壓器輸出功率的變化情況及最大值、電阻R2的功率變化情況。
【解答】解：A、由原副線圈的匝數(shù)比與電壓比、電流比的關(guān)系：，
可得到原線圈電阻的等效阻值為：，由原副線圈匝數(shù)比，可得：R原＝4R副，
由副線圈的電阻：R副＝R2+RP，滑片從a端滑到b端的過(guò)程中，副線圈電阻變小，結(jié)合閉合電路歐姆定律：，
可知電流表示數(shù)一直變大，滑片在a端時(shí)，電流表示數(shù)最小，，解得：I1＝0.5A，故A錯(cuò)誤；
B、整個(gè)電路的功率表達(dá)式為：，可知滑片從a端滑到b端時(shí)，副線圈電阻變小，原線圈電阻變小，總功率為一直變大，故B錯(cuò)誤；
C、由閉合電路歐姆定律推論可知，當(dāng)R原＝R1時(shí)，變壓器的輸出功率最大，變壓器的輸出功率為：，解得：P出＝6.25W，故C錯(cuò)誤；
D、由電流表的示數(shù)變化情況，可知滑片從a端到b端的過(guò)程中，原線圈電阻變小，通過(guò)原線圈的電流變大，結(jié)合匝數(shù)比，可知通過(guò)副線圈的電流一直變大；
由電阻R2的功率表達(dá)式：，可知其功率一直變大，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的相關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)匝數(shù)比得到原線圈的等效電阻，結(jié)合閉合電路歐姆定律，分析電流、電功率的變化情況。
2．（2025 青海二模）一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1，圖中的電阻R1＝3Ω，R2＝1Ω、R3＝4Ω，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I1'。則I1：I1′為（　　）
A．1：4 B．1：5 C．2：1 D．5：1
【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓器兩端的功率關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】將變壓器和副線圈負(fù)載看成一等效電阻，計(jì)算開關(guān)S斷開、閉合時(shí)的等效電阻，再根據(jù)歐姆定律計(jì)算。
【解答】解：將變壓器和副線圈負(fù)載看成一等效電阻，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，等效電阻為
代入數(shù)據(jù)得R等＝45Ω
則有
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，等效電阻為9Ω
則有
可得I1：I1′＝1：4
故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了理想變壓器兩端功率的計(jì)算，關(guān)鍵要掌握等效電阻的計(jì)算方法，難度一般。
3．（2025 大通縣三模）手機(jī)充電器能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成低壓直流電，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，利用二極管的單向?qū)щ娦裕玫饺鐖D乙所示的直流電，該直流電的電壓有效值為（　　）
A．5V B． C． D．
【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；正弦式交變電流的有效值．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．
【答案】B
【分析】根據(jù)有效值的定義求電壓有效值。
【解答】解：根據(jù)題圖，結(jié)合有效值的定義知：
代入數(shù)據(jù)解得：
故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了有效值的問(wèn)題，要求學(xué)生熟練掌握有效值的定義，本題難度一般。
4．（2025 承德二模）如圖所示為某小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，電阻不計(jì)的N匝矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈磁通量的最大值為Φm。發(fā)電機(jī)輸出端連接理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，副線圈連接定值電阻R，則變壓器原線圈中電流的有效值為（　　）
A．
B．
C．
D．
【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；正弦式交變電流的有效值．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】根據(jù)正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系式，結(jié)合變壓器的變壓比和功率的公式進(jìn)行分析解答。
【解答】解：設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈面積為S，則電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝NBSω，且Φm＝BS，解得Em＝NΦmω，設(shè)變壓器原、副線圈上電壓的有效值分別為U1，U2，則U1：U2＝n1：n2，且，，解得，故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】考查正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系式，結(jié)合變壓器的變壓比和功率的公式，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
5．（2025 滄州二模）如圖甲所示，小明用兩個(gè)相同的發(fā)光二極管A和B并聯(lián)制成一個(gè)霓虹燈裝飾，接在交流電源上。已知交流電源輸出的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕?dāng)二極管接正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，接反向電壓時(shí)不導(dǎo)通，則1000s內(nèi)通過(guò)發(fā)光二極管A的電荷量約為（　　）
A．3.2C B．3.6C C．4.2C D．5.0C
【考點(diǎn)】交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；用定義式計(jì)算電流大小及電荷量．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦院碗姾闪抗竭M(jìn)行分析解答。
【解答】解：二極管具有單向?qū)щ娦裕谝粋€(gè)周期T內(nèi)只有半個(gè)周期有電流通過(guò)二極管A，在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)二極管A的電荷量為，根據(jù)題意，可得，則1000s內(nèi)通過(guò)發(fā)光二極管A的電荷量為，解得q≈3.2C，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】考查二極管的單向?qū)щ娦院碗姾闪抗降膽?yīng)用，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
6．（2025 南寧三模）如圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖，變壓器T1、T2均為理想變壓器，R為輸電線的等效電阻，發(fā)電廠輸出的電壓u0恒定。當(dāng)用戶增加時(shí)，用戶得到的功率與發(fā)電廠輸送的功率之比將（　　）
A．先增大后減小 B．先減小后增大
C．增大 D．減小
【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計(jì)算．
【專題】定性思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】當(dāng)用戶增加時(shí)，輸電線電流I增大，損失功率與發(fā)電廠輸送的功率之比增大，用戶得到的功率與發(fā)電廠輸送的功率之比將減小。
【解答】解：用戶負(fù)載增加會(huì)導(dǎo)致降壓變壓器T2副線圈電流增大，從而使輸電線電流I增大，輸電線損耗功率P損＝I2R，當(dāng)用戶增加時(shí)，I隨之增大，發(fā)電廠輸出的電壓u0恒定，設(shè)升壓變壓器副線圈等于U2，損失功率與發(fā)電廠輸送的功率之比等于，I增大，U2不變，損失功率與發(fā)電廠輸送的功率之比增大，則用戶得到的功率與發(fā)電廠輸送的功率之比將減小，故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電能的輸送、變壓器的構(gòu)造和原理、電功率等知識(shí)點(diǎn)。分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系是解這種題型的關(guān)鍵。
7．（2025 商洛三模）某理想自耦變壓器如圖所示，把A、B接在電壓有效值為U的正弦交流電源上，滑片P與線圈接觸可轉(zhuǎn)動(dòng)，滑片P′置于滑動(dòng)變阻器R的正中間，燈泡L發(fā)光，認(rèn)為燈泡L的電阻是定值，下列方法一定能使燈泡變暗的是（　　）
A．僅把P沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)少許
B．僅把P′向下移動(dòng)少許
C．僅增大U
D．僅減小電源的頻率
【考點(diǎn)】自耦變壓器．
【專題】定性思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】根據(jù)變壓器的變壓比和閉合電路的歐姆定律以及頻率相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A.要使燈泡變暗，可以減小副線圈的電壓，也就是減少副線圈的匝數(shù)，故A正確；
B.僅把P'向下移動(dòng)少許，副線圈兩端的電壓不變，R接入的阻值減小，則通過(guò)燈泡的電流增大，燈泡變亮，故B錯(cuò)誤；
C.僅增大U，副線圈兩端的電壓增大，則通過(guò)燈泡的電流增大，燈泡變亮，故C錯(cuò)誤；
D.僅減小電源的頻率，輸入電壓不變，則通過(guò)燈泡的電流不變，燈泡的亮度不變，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器，目的是考查學(xué)生的理解能力。
8．（2025 福州模擬）電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來(lái)?yè)魵⑽孟x，原理如圖所示，將穩(wěn)恒直流電源的3V電壓通過(guò)高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸妷簎＝3sin10000πt（V），再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電擊網(wǎng)電壓可達(dá)2400V。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該變壓器是降壓變壓器
B．交流電壓表的示數(shù)為3V
C．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為5000Hz
D．去掉高頻轉(zhuǎn)換器電蚊拍仍能正常工作
【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；交流電表的讀數(shù)；變壓器的構(gòu)造與原理．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】C
【分析】根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律分析；電壓表示數(shù)是有效值，據(jù)此計(jì)算；根據(jù)頻率和角速度的關(guān)系計(jì)算；變壓器不能改變直流電壓。
【解答】解：A、理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，副線圈電壓峰值達(dá)到2700V時(shí)可擊殺蚊蟲，該變壓器是升壓變壓器，故A錯(cuò)誤；
B、電壓表的示數(shù)為有效值，由u＝3sin10000πt（V）可知，電壓的峰值為Um＝3V，電壓表的示數(shù)為UVV，故B錯(cuò)誤；
C、由u＝3sin10000πt（V）可知，角速度ω＝10000πrad/s
原線圈頻率為fHz＝5000Hz
理想變壓器不改變交流電的頻率，則電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為5000Hz，故C正確；
D、理想變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變直流電的電壓，去掉高頻轉(zhuǎn)換器電蚊拍仍能正常工作，電蚊拍不能正常工作，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】掌握變壓器的變壓規(guī)律和交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式是解題的基礎(chǔ)。
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2025春 羅湖區(qū)校級(jí)月考）2023年4月9日，深圳國(guó)際小家電產(chǎn)品展覽會(huì)將在深圳會(huì)展中心開展。參展產(chǎn)品中南北美洲的絕大多數(shù)國(guó)家家用電器的額定電壓是110V，這類用電器不能直接接到我國(guó)220V的照明電路上，可以接到交變電壓是的電源上使用，交變電壓是由矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的，對(duì)于該交變電壓U下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電源交流電的頻率為Hz，當(dāng)時(shí)
B．用時(shí)10s電流方向改變1200次
C．將該電壓加在阻值為121Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為100W
D．用交流電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為
【考點(diǎn)】用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；交流電表的讀數(shù)．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】BC
【分析】根據(jù)交流電的瞬時(shí)表達(dá)式可知周期和最大值，判斷出角速度，正弦式交流電的最大值和有效值滿足關(guān)系，電阻消耗的功率要用電壓的有效值。
【解答】解：A、由，可知ω＝120πrad/s，則電源交流電的頻率為，當(dāng)時(shí)，，故A錯(cuò)誤；
B、交流電的周期為s，則用時(shí)1s電流方向改變120次，用時(shí)10s電流方向改變1200次，故B正確；
C、將該電壓加在121Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為，故C正確。
D、用交流電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為有效值，則有，故D錯(cuò)誤；
故選：BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了正弦交流電的四值問(wèn)題，關(guān)鍵是通過(guò)瞬時(shí)表達(dá)式取的用信息即可。
（多選）10．（2025春 越秀區(qū)校級(jí)期中）如圖所示為一可調(diào)壓式自耦變壓器，線圈AB均勻繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間輸入交變電壓，撥動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中變壓器視為理想變壓器，兩電表均為理想交流電表，R1＝8Ω、R2＝5Ω。R3為總阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)在CD兩端輸入電壓表達(dá)式為u＝36sin（100πt）（V）的正弦式交流電，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表，電壓表示數(shù)均變大
B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)不變，電流表讀數(shù)變小
C．若電壓表與電流表示數(shù)分別是5V和1A，變壓器原副線圈匝數(shù)比為12：7
D．若變壓器滑動(dòng)觸頭P撥至PB間線圈匝數(shù)是AB間線圈匝數(shù)的一半的位置，電壓表示數(shù)不會(huì)超過(guò)5V
【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無(wú)負(fù)載；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】AD
【分析】根據(jù)理想變壓器電流、電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，結(jié)合閉合電路歐姆定律以及原副線圈匝數(shù)的變化關(guān)系分析求解。
【解答】解：A、變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n2增大、輸入電壓不變，則U2增大、R總不變、I2增大，根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)增大、電流表示數(shù)增大，故A正確；
B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，R3增大，則R總增大，由于變壓器滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)、輸入電壓不變，則U2不變，則I2減小，由閉合電路的歐姆定律可知，R1的電壓減小，則電壓表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量的是R2、R3并聯(lián)部分電壓，根據(jù)歐姆定律可知流過(guò)R2的電流增大，由于總電流減小，則流過(guò)R3電流即電流表示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；
D、輸入電壓的有效值為U有V＝18V，若變壓器滑動(dòng)觸頭P撥至PB間線圈匝數(shù)是AB間線圈匝數(shù)的一半的位置，即變壓器滑動(dòng)觸頭P拔至線圈中間位置，根據(jù)原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系有，可計(jì)算出副線圈電壓U2＝9V，當(dāng)R3電阻最大時(shí)，電壓表電阻最大，此時(shí)副線圈電流I2，解得I2A，故電壓表示數(shù)為：U＝U2﹣I2R1，解得U＝9VV，小于5V，故D正確。
C、若電壓表與電流表示數(shù)分別是5V和1A，由于輸入電壓的有效值為U1＝18V，流過(guò)R2的電流為：I′A＝1A，則流過(guò)R1的電流為：I2′＝1A+1A＝2A，故副線圈電壓：U2′＝2×8V+5V＝21V，根據(jù)理想變壓器電壓比與匝數(shù)比關(guān)系，故C錯(cuò)誤。
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交流電相關(guān)知識(shí)，理解理想變壓器電流、電壓與匝數(shù)比的關(guān)系是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。
（多選）11．（2025春 天津期中）如圖甲所示，在自行車車輪邊緣安裝小型發(fā)電機(jī)，可以為車燈提供電能。小型發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，轉(zhuǎn)軸一端連接半徑r0＝1cm的摩擦小輪，摩擦小輪與車輪邊緣接觸，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦，車輪帶動(dòng)摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框匝數(shù)N＝100，面積S＝10cm2，總電阻R＝2Ω，磁極間的磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框通過(guò)電刷與電阻恒為R＝2Ω、額定功率P＝9W的燈泡相連。一同學(xué)某次勻速騎行時(shí)，燈泡兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．線框轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，通過(guò)線框的磁通量變化率為0
B．該同學(xué)這次騎行速度v＝3m/s
C．圖丙中的Um＝3V
D．騎行速度超過(guò)12m/s，燈泡也不會(huì)被燒壞
【考點(diǎn)】交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻；導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】AB
【分析】根據(jù)磁通量和磁通量的變化率，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值，閉合電路的歐姆定律等進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A.線框轉(zhuǎn)到題圖乙所示位置時(shí)，通過(guò)線框的磁通量最大，磁通量變化率為零，故A正確；
B.由題圖丙知，周期，，則得ω＝300rad/s，摩擦小輪邊緣速度與車速相同，則該同學(xué)這次騎行速度v＝ωr0＝300×0.01m/s＝3m/s，故B正確；
C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝ NBSω，代入數(shù)據(jù)解得Em＝3V，根據(jù)分壓規(guī)律有，解得Um＝1.5V，故C錯(cuò)誤；
D.欲使燈泡不被燒壞，根據(jù)公式，可知燈泡兩端電壓的有效值不超過(guò)，結(jié)合C項(xiàng)分析可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為23V＝12V，根據(jù)E'm＝NBSω'，可得，得ω′＝1200rad/s，騎行速度v'＝ω'r0＝1200×0.01m/s＝12m/s，則騎行速度不能超過(guò)12m/s，故D錯(cuò)誤。
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】考查磁通量和磁通量的變化率，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值，閉合電路的歐姆定律，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
（多選）12．（2025春 成都期中）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，在圖示位置時(shí)線圈ABCD所在平面與磁感線平行，線圈所處空間可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB、CD邊通過(guò)滑環(huán)分別與電刷E、F相連。則線圈ABCD轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（　　）
A．穿過(guò)線圈的磁通量最小
B．穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大
C．流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)橛摇?br/>D．AB邊受到的安培力方向垂直線圈平面向下
【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；左手定則判斷安培力的方向．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】AB
【分析】根據(jù)磁通量和磁通量的變化率，右手定則和左手定則進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A．穿過(guò)線圈的磁通量等于0，是最小的，故A正確；
B．此位置為與中性面垂直的平面，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大，故B正確；
C．根據(jù)右手定則可知，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)樽蟆遥蔆錯(cuò)誤。
D．根據(jù)左手定則可知，AB邊受到的安培力方向垂直線圈平面向上，故D錯(cuò)誤。
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】考查磁通量和磁通量的變化率，右手定則和左手定則，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
三．填空題（共4小題）
13．（2025春 臺(tái)江區(qū)校級(jí)期中）如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，電表為理想交流電表，在原線圈兩端接入如圖乙所示的電壓，電壓表的讀數(shù)為 　　 V。若滑片P從a端向b端滑動(dòng)，電流表讀數(shù)將 　增大　 （選填“增大”、“不變”或“減小”），電壓表讀數(shù)將 　增大　 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。
【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無(wú)負(fù)載．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】；增大；增大
【分析】由電壓有效值定義求解電壓表示數(shù)，若滑片P從a端向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)“串反并同”分析電流表示數(shù)的變化。
【解答】解：假設(shè)原線圈電壓有效值為U1，由電壓有效值定義可得
解得
副線圈電壓為
所以電壓表的讀數(shù)為V。
副線圈電壓值U2不變，所以電壓表的示數(shù)不變，滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大，R1與R2的并聯(lián)阻值變大，由串聯(lián)電路電壓分配原理可知，電阻R1的電壓變大，所以電流表的示數(shù)增大。
故答案為：；增大；增大
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道理想變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，掌握變壓器動(dòng)態(tài)分析的方法。
14．（2025春 寧德期中）中國(guó)是全球發(fā)電量最大的國(guó)家。圖為交流發(fā)電機(jī)模型的示意圖，兩磁極之間的磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈位于圖示位置時(shí)，線圈 　平行　 （填“平行”或“垂直”）于中性面，此時(shí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 　最小　 （填“最大”或“最小”）。矩形線圈abcd的面積為S，線圈的匝數(shù)為N，線圈繞軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 　　 。
【考點(diǎn)】交變電流峰值的計(jì)算和影響因素；正弦式交變電流的有效值．
【專題】定量思想；歸納法；交流電專題；理解能力．
【答案】平行，最小，。
【分析】根據(jù)中性面的定義分析；線圈處于中性面位置時(shí)磁通量的變化率最小，根據(jù)最大值和有效值之間的關(guān)系計(jì)算。
【解答】解：線圈平面和磁感線垂直時(shí)的位置叫做中性面，所以此時(shí)線圈平行于中性面，此時(shí)磁通量的變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E
故答案為：平行，最小，。
【點(diǎn)評(píng)】掌握中性面的定義和最大值與有效值之間的關(guān)系是解題的基礎(chǔ)。
15．（2025 南安市校級(jí)開學(xué)）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，電阻R的阻值為55Ω，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈A、B端接入如圖乙所示的正弦交流電壓，電流表的示數(shù)為 　2　 A，電壓表的示數(shù)為 　110　 V。
【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．
【專題】定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；交流電專題；理解能力．
【答案】2；110。
【分析】根據(jù)題目描述，我們首先需要確定原線圈輸入電壓的有效值，然后利用理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比的原理，計(jì)算副線圈的輸出電壓。最后，利用歐姆定律計(jì)算副線圈的電流，即電流表的示數(shù)。
【解答】解：由圖乙可知，原線圈輸入電壓有效值為
根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得
則電壓表的示數(shù)為110V；根據(jù)歐姆定律可得
則電流表的示數(shù)為2A。
故答案為：2；110。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解理想變壓器的原理，即電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù)。同時(shí)，需要掌握正弦交流電的有效值計(jì)算方法，以及歐姆定律的應(yīng)用。通過(guò)這些原理和方法，我們可以解決理想變壓器相關(guān)的各種問(wèn)題。
16．（2024春 龍巖期中）如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框輸出端接有換向器，通過(guò)電刷與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接入一只小燈泡L1，恰好正常發(fā)光，線框電阻不可忽略，則流過(guò)變壓器副線圈的電流是　交流電　 （填“直流電”或“交流電”）；如果在小燈泡L1兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡L2，電流表讀數(shù)將 　增大　 （填“增大”、“不變”或“減小”），則燈泡L1亮度將 　變暗　 （填“變暗”、“變亮”或“不變”）。
【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無(wú)負(fù)載；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；變壓器的構(gòu)造與原理．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】交流電；增大；變暗
【分析】根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值結(jié)合線框的初始位置寫出線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，流過(guò)變壓器副線圈的電流是交流電；如果在小燈泡兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡，根據(jù)變壓囂輸出電壓的變化，判斷兩盞燈泡亮度的變化。
【解答】解：以圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式
e＝NBSωsinωt
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的表達(dá)式
變壓器不改變交變電流的頻率，故流過(guò)變壓器副線圈的電流是交流電。
如果在小燈泡L1兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡L2，副線圈電阻變小，電流變大，根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系
則原線圈中的電流變大，電流表讀數(shù)將增大。
由于線框電阻不可忽略，則線框內(nèi)阻上的電壓變大，原線圈的電壓變小，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系
則副線圈的電壓變小，故燈泡L1兩端電壓變小，燈泡L1變暗。
故答案為：交流電；增大；變暗
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了變壓器原理，線圈內(nèi)阻不能忽略，電流變大，則變壓器的輸入電壓變小。
四．解答題（共4小題）
17．（2025 天津二模）如圖甲所示，質(zhì)量m＝1.0×10﹣2kg、邊長(zhǎng)L＝0.20m、電阻R＝2.0Ω的正方形單匝金屬線框abcd，置于傾角α＝30°的絕緣斜面上，ab邊與斜面底端平行，線框的一半面積處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化，已知線框在斜面上始終保持靜止，取g＝10m/s2。求：
（1）在t＝2.0×10﹣2s時(shí)線框受到斜面摩擦力Ff的大小；
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值I。
【考點(diǎn)】正弦式交變電流的有效值；根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】（1）在t＝2.0×10﹣2s時(shí)線框受到斜面摩擦力Ff的大小為5.4×10﹣2N；
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值為A。
【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求線框中的電流，由平衡條件，結(jié)合安培力的方向和大小求摩擦力的大小；
（2）根據(jù)交變電流的有效值計(jì)算方法解答；
【解答】解：（1）0～3.0×10﹣2s線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1，感應(yīng)電流I1，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1S
磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率T/s＝10T/s
而有效面積S
根據(jù)歐姆定律得I1
線框在磁場(chǎng)中的橫邊受到的安培力：FA＝BIL
由于線框靜止Ff＝mgsinα+FA
在t＝2.0×10﹣2s時(shí)，B＝0.2T
解得Ff＝5.4×10﹣2N
（2）結(jié)合（1）中分析可知0～3.0×10﹣2s，電流大小為I1＝0.1A
同理3.0×10﹣2s～5.0×10﹣2s，電流大小為I2＝0A
5.0×10﹣2s～6.0×10﹣2s，電流大小為I3＝0.3A
根據(jù)有效值的定義可知Rt1+0Rt3＝I2R（t1+t2+t3）
解得IA
答：（1）在t＝2.0×10﹣2s時(shí)線框受到斜面摩擦力Ff的大小為5.4×10﹣2N；
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值為A。
【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)中線圈類型，通過(guò)圖像分析磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律，并能夠求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，將電磁感應(yīng)和電路問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，用基本規(guī)律可以解決問(wèn)題。
18．（2025春 黃浦區(qū)校級(jí)期中）（1）（單選）如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)，交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值一定，通過(guò)理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的雙線總電阻為R。升壓變壓器的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；降壓變壓器的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。當(dāng)用戶減少時(shí) 　A　 。
A.U3增加，P2減小
B.U2增加，P4減小
C.U2減小，P1增加
D.U4減小，P3增加
（2）（填空）如圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻開始，通過(guò)矩形線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知線圈的匝數(shù)n＝50，線圈的電阻r＝5Ω，定值電阻R＝45Ω，電壓表為理想交流電表。則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為 　6.28×10﹣2　 s，電壓表的示數(shù)為 　45　 V。
（3）（計(jì)算題）如圖所示的小型輸電系統(tǒng)，已知發(fā)電機(jī)線圈abcd匝數(shù)n＝222，面積S＝0.01m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100πrad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BT，輸電導(dǎo)線的總電阻為r＝50Ω，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3：n4＝10：1。用戶區(qū)兩盞白熾燈均標(biāo)有“220V 40W”，電動(dòng)機(jī)標(biāo)有“220V 800W”，電燈及電動(dòng)機(jī)均正常工作，電表均為理想表，其余導(dǎo)線電阻可忽略，變壓器均為理想變壓器。求：
①若從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈輸出的瞬時(shí)電壓u隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
②輸電導(dǎo)線損耗的電功率；
③升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；
④若用戶區(qū)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷路故障，請(qǐng)理論分析輸電系統(tǒng)的輸電效率如何變化。
【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】（1）A；（2）6.28×10﹣2，45；（3）①表達(dá)式為u＝222cos100πt（V）；②輸電導(dǎo)線損耗的電功率為8W；③升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為；④輸電的效率因?yàn)閾p耗減小得以提高。
【分析】（1）根據(jù)變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析方法進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律聯(lián)立解答；
（3）根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式結(jié)合變壓比、功率計(jì)算等知識(shí)進(jìn)行分析解答。
【解答】解：（1）用戶減少時(shí)，假設(shè)U4不變，則總電阻R總增大，則I4減小，根據(jù)理想變壓器的特點(diǎn)，則I3減小，而I3＝I2，損失電壓ΔU損＝I2R減小，又U3＝U2﹣ΔU損，可知U3增大，又由，根據(jù)可知U2不變，可以看出U4也增大，由P2＝I2U2，可知P2減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
（2）根據(jù)圖乙可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T＝6.28×10﹣2s，電動(dòng)勢(shì)的有效值為E，而ω，結(jié)合閉合電路的歐姆定律I，電壓表的示數(shù)U＝IR，聯(lián)立解得U＝45V；
（3）①若從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈輸出的瞬時(shí)電壓u隨時(shí)間變化的表達(dá)式為u＝Umcosωt＝nBSωcosωt，代入數(shù)據(jù)解得u＝222cos100πt（V）；
②電燈和電動(dòng)機(jī)正常工作，則P3＝P4＝U4I4＝880W，則I4＝4A，由，得I3＝0.4A，故輸電導(dǎo)線損耗的電功率ΔP損r＝0.42×50W＝8W；
③依題意I2＝I3＝0.4A，而I1，U1V＝222V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，解得；
④若用戶區(qū)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷路故障，則用戶端的總電阻R總變大，則總電流減小，故輸電線上的電壓損失和功率損失均減小，輸電的效率因?yàn)閾p耗減小得以提高。
故答案為：（1）A；（2）6.28×10﹣2，45；（3）①表達(dá)式為u＝222cos100πt（V）；②輸電導(dǎo)線損耗的電功率為8W；③升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為；④輸電的效率因?yàn)閾p耗減小得以提高。
【點(diǎn)評(píng)】考查遠(yuǎn)距離輸電和交流電的相關(guān)知識(shí)，動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
19．（2025春 南開區(qū)校級(jí)期中）如圖甲為某中小型水力發(fā)電站遠(yuǎn)距離輸送單相交流電示意圖，每根導(dǎo)線電阻為4Ω，遠(yuǎn)距離輸電線的輸送電流為100A，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為720kW，在用戶端起點(diǎn)接有交流電壓表，求：
（1）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比；
（2）設(shè)降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比320：11，求用戶端交流電壓表的示數(shù)；
（3）若用戶端全是照明用電，能使多少盞“220V、20W”的節(jié)能燈正常發(fā)光？
【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算；變壓器的構(gòu)造與原理．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】（1）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比等于1：30；
（2）用戶端交流電壓表的示數(shù)等于220V；
（3）能使32000盞“220V、20W”的節(jié)能燈正常發(fā)光。
【分析】（1）根據(jù)輸電功率求出輸送電壓，然后電壓與匝數(shù)成正比求出升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比；
（2）根據(jù)輸電線損失的電壓，求得降壓變壓器輸入端電壓，然后電壓與匝數(shù)成正比求得用戶端獲得的電壓；
（3）根據(jù)輸電線路損耗功率，求得用戶得到的功率，由用戶得到的功率比每盞燈得功率即可求得燈的盞數(shù)。
【解答】解：（1）由題圖可知，升壓變壓器的輸入電壓的有效值為
由于變壓器為理想變壓器，所以升壓變壓器的副線圈的功率也為720kW，有
升壓變壓器的原副線圈之比為
解得
（2）由于遠(yuǎn)距離輸電線每根電阻為4Ω，而遠(yuǎn)距離輸電需要兩根輸電線，所以輸電線的總電阻為
r＝2×4Ω＝8Ω
降壓變壓器輸入電壓為
U3＝U2﹣I2r，解得U3＝6400V
由于降壓變壓器，有
解得
U4＝220V
（3）輸電線上損耗功率為
降壓變壓器輸出功率為
P4＝P1﹣P損
設(shè)共能點(diǎn)亮N盞節(jié)能燈，有
P4＝NP節(jié)
解得
N＝32000盞
答：（1）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比等于1：30；
（2）用戶端交流電壓表的示數(shù)等于220V；
（3）能使32000盞“220V、20W”的節(jié)能燈正常發(fā)光。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關(guān)系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關(guān)系。
20．（2025春 海淀區(qū)校級(jí)期中）小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖如圖所示，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期T＝6.28×10﹣2s，線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1Ω，面積S＝0.1m2。線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝9Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T。π取3.14，求：
（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
（2）電路中交流電壓表的示數(shù)；
（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)10s，電阻R上產(chǎn)生的熱量。
【考點(diǎn)】用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值等于200V；
（2）電路中交流電壓表的示數(shù)為；
（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)10s電阻R上產(chǎn)生的熱為1800J。
【分析】（1）根據(jù)Em＝NBSω求的最大值；
（2）電壓表測(cè)量的為有效值，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電壓表的示數(shù)；
（3）由求的電阻R產(chǎn)生的熱量。
【解答】解：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em＝NBSω＝100×0.2×0.1×100V＝200V；
（2）產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為，根據(jù)閉合電路的歐姆定律電壓表的示數(shù)為；
（3）產(chǎn)生的熱量為
答：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值等于200V；
（2）電路中交流電壓表的示數(shù)為；
（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)10s電阻R上產(chǎn)生的熱為1800J。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達(dá)式Em＝nBSω，以及知道峰值與有效值的關(guān)系。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑