2024年高考物理试题和模拟题专项训练：交变电流（教师卷）

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专题12交变电流

2024

高考真题

1.（2024河北卷考题）4.4、旦为两个完全相同的定值电阻，用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6倍），&两端的电压随时间按正弦规律变化如图2

所示,

A.

【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

U

R&2

解得

图二的有效值为&嗷

接在阻值大小相等的电阻上，因此9:Q2=：。；=4:3

故选B。

2.（2024年新课标考题）7.电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动

时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直,

如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（）

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A.电流最小B.电流最大

C.电流方向由尸指向OD.电流方向由0指向尸

【答案】BD

【解析】如图开始线圈处于中性面位置，当磁极再转过90°时，此时穿过线圈的磁通量为0,故可知

电流最大；在磁极转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知，此时感应电流方向由0

指向P。

故选BD„

3.（2024全国甲卷考题）6.如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头7调节，副线

圈回路接有滑动变阻器双定值电阻&和片、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压4不变的情况下,

为提高用的热功率，可以（）

A.保持7不动，滑动变阻器A的滑片向f端滑动

B.将7向右端移动，滑动变阻器A的滑片位置不变

C.将7向a端移动，滑动变阻器A的滑片向/1端滑动

D.将7向b端移动，滑动变阻器A的滑片向e端滑动

【答案】AC

【解析】A.保持7不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器4的滑片向f

端滑动时，A与4串联后的总电阻减小，电流增大，根据尸=六尺可知此时热功率增大，故A正确；

B.将7向6端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器A的滑片位置不变时，通

过用的电流减小，故热功率减小，故B错误；

C.将7向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器力的滑片向f端滑动，R

与用串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确；

D.将7向6端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器A的滑片向e端滑动，R

与用串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误。

故选ACo

4.（2024浙江1月卷考题）5.如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出

M=5sinl00R（V）的交流电，经原、副线圈匝数分别为〃］和〃2的变压器升压至峰值大于10kV,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（

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金

转

+属

换

74板

器-

A—<------B—<-----

-%20000'々2000

C.用电压表测原线圈两端电压，示数为5VD.副线圈输出交流电压的频率是100Hz

【答案】B

【解析】AB.原线圈两端电压的有效值H=—V

,412

U.n.

根据电压匝数关系有7T=—

U2n2

变压器副线圈电压的峰值U.x=y/2U2

根据题意有^2max>10><103V

解得—>20000,故A错误，B正确；

nx%2000

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。1=3丫=还丫，故c错误；

1V22

D.根据齐=2万/=100〃Hz

解得/=50Hz

变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是50Hz,故D错误。

故选B。

5.（2024年广东卷考题）1.将阻值为50Q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

A.该交流电的频率为100HzB.通过电阻电流的峰值为0.2A

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C.电阻在1秒内消耗的电能为1JD.电阻两端电压表达式为M=10&sin（100就）V

【答案】D

【解析】A.由图可知交流电的周期为0.02s,则频率为/=T=50Hz,故A错误；

B.根据图像可知电压的峰值为10国,根据欧姆定律可知电流的峰值

I=^=10^V=0.2V2A，故B错误；

mR50。

C.电流的有效值为/=、=0.2A

V2

所以电阻在Is内消耗的电能为FF=/27?z=0.22x50xlJ=2J，故C错误；

D.根据图像可知其电压表达式为M=L7msin^=10V2sin^?（V）=10V2sinl00^（V）

故D正确。

故选D。

6.（2024年湖南卷考题）6.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凡。当用户端接一个定值电阻片时，当上消耗的功率为A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，则凡上消耗的功率为4户

B.输电线路距离增加，若凡阻值增加一倍，则凡消耗的功率为4户

C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则凡上消耗的功率为8户

D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻尼则凡上消耗的功率为6户

【答案】A

【解析】

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如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为左：1,则输电线上的电流为4=尺%R

转子在磁场中转动时产生的电动势为e=NBS（osin（ot

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

1；=212,故凡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，故凡上消

耗的电功率变为原来的4倍，故C错误；

B.若叫阻值增加一倍，输电线路上的电流均=2R%R及消耗的功率/=4”•2月丰4P,故B错误;

D.若在用户端并联一个完全相同的电阻尼用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为

rU22Z72

222

-DkR~2R0+kRRo,消耗的功率片=4'2&N6尸，故D错误。

火n-I----

02

故选Ao

7.（2024年湖北卷考题）5.在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L］的电阻是灯泡L2的2倍。假设

两个二极管正向电阻为0、L2的电功率之比4/为（）

A.2：1D.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，则根据尸可知4：P2=RL2：RLl=l：2

R

故选Co

8.（2024年上海卷考题）12.某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其结构见图（6）。绕有线圈的

匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转

动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V,6W”的灯

泡L1相连。当车轮匀速转动时，发电机榆出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎

间不打滑。

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(a)(b)

12.在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中

(1)通过L1的电流方向(在图中用箭头标出)；

(2)L］中的电流

A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大

(1)［1］根据题意，由楞次定律可知，通过L1的电流方向如图所示

(2)［2］由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小,

磁通量的变化率增大，当转过90°时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知，转动过程中L1

中的电流逐渐增大。

故选Ao

13.若发电机线圈电阻为2Q,车轮以某一转速〃转动时，L恰能正常发光。将L1更换为标有“24V,

6W”的灯泡L2,当车轮转速仍为n时

(1)L2两端的电压____

A.大于12VB.等于12VC.小于12V

(2)L2消耗的功率

A.大于6WB.等于6WC.小于6W

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【答案】®.A②.C

［｝I?2

【解析】（1）［1］根据题意，由公式尸=上可得，L］的电阻为凡=三Q=24Q

R16

Li恰能正常发光，则感应电动势的有效值为E=+r)=13V

242

L2的电阻为R,=—Q=96Q

6

ER

车轮转速仍为〃时,感应电动势的有效值不变,则L?两端的电压U『K'22\2V

故选Ao

U2

（2）［2］L2消耗的功率P,=」"68W<6W

R2

故选Co

9.（2024年上海卷考题）14.利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V,6W”的灯泡供电,

使灯泡正常发光，变压器原、副线圈的匝数比〃1:〃2=1：2,该变压器原线圈两端的电压为Vo

【答案】12

【解析】根据变压器电压与匝数关系有77=-

L%

解得a="4=i2v

〃2

10.（2024年上海卷考题）15.在水平路面骑行时，假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和

发电机阻力。已知空气阻力与车速成正比，忽略发电机内阻。

（2）无风时自行车以某一速度匀速行驶，克服空气阻力的功率々=30W,车灯的功率为［=4W。

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为使车灯的功率增大到兄=6W,骑车人的功率户应为

【答案】①.C②.51W

【解析】（1）［1］在自行车匀加速行驶过程中，发电机的转速越来越大，则周期越来越小，感应电动势

的最大值越来越大，综上所述，只有C符合题意。

故选Co

（2）⑵根据题意，由或=二可得。'2：。2=汽：1=1.5:1

R

又有。ocEocGOCV

所以V'2"2=U，2：U2=］,5：1

2

又有P{=fv=kv

可得耳=1.54=1.5x30W=45W

则尸=耳+M=（6+45）W=51W

11.（2024年辽宁卷考题）13.如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为加：◎=5：1,原线圈接在电压

峰值为4的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为E的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内

封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为小

（1）求变压器的输出功率尸；

（2）已知该容器内的气体吸收的热量0与其温度变化量△7成正比，即0=0△T,其中C已知。若电

热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间上

【答案】（1）

U

【解析】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为

设变压器副线圈的输出电压为须根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有|^=—

U2

联立解得

々5V2

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772TJ-

理想变压器的输出功率等于A的热功率，即尸=匕=上空

R50R

（2）设加热前容器内气体的压强为外，则加热后气体的压强为20。，温度为4,容器内的气体做等容

，则有祟=华

由。=CAT知气体吸收的热量Q=C（2T0-T0）=CT0

根据热力学第一定律=+气体的体积不变，所以妙=0,容器是绝热容器，则NU=Q

电热丝产生的热量全部被气体吸收Q=Pt

联立整理得

5OCToR

02-

2024

高考模拟题

一、单选题

1.（2024•山东烟台•三模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1,输入端4、6接入电压

有效值恒定的交变电源。滑动变阻器用最大阻值为40Q,其滑片巳初始位置在最左端；滑动变阻器用最大

阻值为5Q,其滑片P?初始位置在正中间。理想电流表A-%的示数分别为4、L,理想电压表％、V2示数

为%、%,下列说法中正确的是（）

Bo——(A

Pz保持不动，Pi向右滑动，则%增大，％不变

Pi保持不动，B向下滑动,则4减小，人减小

C.2保持不动，P|向右滑动，则此消耗的功率一直增大

B保持不动，Pi向右滑动，则用消耗的功率先增大后减小

【答案】D

【解析】A.设原副线圈的匝数比为4,根据理想变压器电压与匝数比的关系〃

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电流与匝数比的关系/初=2

U淑

副线圈负载电阻4=7区

/次

原线圈的等效电阻R等浓=?=甘国

/初

设输入电压为％,对于原线圈电路，根据欧姆定律4==R'R

保持不动，即用不变，Pj向右滑动，则用变大，贝以赢小，次级电流减小，初级电压减小，则%减小,

5增大,故A错误；

B.P/呆持不动，B向下滑动，用减小，则//曾大，即人增大，匝数不变，由;=%可知，2增大，故B

k«i

错误；

CD.P?保持不动，原线圈的等效电阻/效=/与=22X5Q=20Q

将此电阻看做是电源国的内阻，将用看做是电源的外电阻，则当巳向右滑动时，电阻增加，当用=20。

时即滑片滑到中央位置"消耗的功率最大，然后随此阻值继续增加，用消耗的功率逐渐减小，即%消耗的

功率先增加后减小，故C错误，D正确。

故选Do

2.（2024•青海•模拟预测）一面积为S的单匝矩形线框的电阻为R,垂直通过线框的磁感应强度B与

A.交流电的周期为2%

B.磁通量绝对值的最大值为巡空

2

C.与时刻线框的感应电流为0

D.该线框中交变电流的有效值为1学

3Rt0

【答案】D

【解析】A.根据图像可知，磁感应强度的变化周期为次。，根据法律的电磁感应定律可知，交流电的周

期为3%,故A错误;

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B.磁感应强度的最大值为线，可知，磁通量绝对值的最大值为线S,故B错误；

C.根据图像可知，工时刻磁感应强度的变化率最大，则该时刻的感应电动势达到最大，即工时刻线框

的感应电流达到最大，故C错误；

D.根据法拉第的电磁感应定律有0=竺=半，可知，在0:2%内，感应电动势随时间也呈现正弦式

NtNt

变化，在2%:3%时间内，磁感应强度不变，穿过线框的磁通量不变，没有产生电磁感应现象，感应电动势

2万71

为0,在0:2%内，磁感应强度的函数方程为8=一及,sin彳/=sin>

4%

对上述函数求导，得到8'=-#cos：/

%“0

、「lI一工，，<I,SNBSJIB。71

该段时间内的感应电动势的瞬时值为？=二［=-一cos7

△%%

丁喇12

、"。J小解得STTBQ

感应电动势的周期为％,令其有效值为〃则有02

6to

--------n----------"。

可知，感应电流的有效值为/=乌=理昵，故D正确。

lx.3Rt。

故选Do

3.（2024•北京大兴•三模）如图甲所示，为一小型交流发电机示意图。匝数为20的线圈总电阻为2

Q,当线圈匀速转动时与外电路R=18。的电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时，通过电阻片的交

变电流如图乙所示，则下列判断正确的是（）

A./=0.01s时，线圈平面与磁场方向平行

B.图甲所示时刻，穿过线圈的磁通量变化最快

C.电阻7?的功率为7.2xl（）3w

线圈的最大磁通量为正Wb

D.

5

【答案】C

【解析】A.由图乙可知，f=0.01s时，电流为0,则穿过线圈平面的磁通量最大，即线圈平面与磁场方

向垂直，故A错误;

B.图甲所示时刻，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈平面的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化最慢,

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过B错误；

C.由图乙可知，通过电阻的电流的有效值为"条=20A

V2

电阻〃的功率为尸=/灭=7.2x10%,故C正确；

D.感应电动势的最大值为&=北（尺+厂）=400瓜

27r

又有Em=NBS。，①m=8S，®=

联立解得①m=^Wb，故D错误。

m571

故选Co

4.（2024•北京海淀•二模）类比是研究问题的常用方法。与电路类比就可以得到关于“磁路”（磁感

线的通路）的一些基本概念和公式。在电路中可以靠电动势来维持电流，在磁路中靠“磁动势”来维持铁

芯中的磁场，如图1所示，磁动势穿腐其中〃为线圈的匝数，/为通过线圈中的电流。类比闭合电路的

欧姆定律，磁路也存在闭合磁路的欧姆定律穿其中0为磁通量，（被称为磁阻，磁阻所满足的磁阻

定律与电阻定律具有相同的形式，磁阻率可类比电阻率，磁路的串、并联规律可类比电路的串、并联规律。

结合以上关于磁路的信息以及你所学过的知识，下列说法不正确的是（）

B.在国际单位制中，磁阻的单位可以表示为A2靛7

C.不考虑漏磁，图2所示的串联磁路满足穿（4乙）

D.不考虑漏磁，在图3所示的并联磁路中，磁阻小的支路中磁感应强度一定大

【答案】D

【解析】A.变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率，故A正确；

1T

B.根据磁阻定律凡=/］，磁阻的单位为才；

3A

根据磁感应强度与磁通量的关系有2=当

磁感应强度方的单位为T,电流/的单位为A,时间子的单位为s,质量小的单位为kg,长度，的单位

为m,面积S的单位为m%根据磁动势E萨NL磁阻的单位可以表示为高：，故B正确；

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C.不考虑漏磁，图2所示的串联磁路满足磁路欧姆定律瓦=。（魇+凡，，故C正确；

D.不考虑漏磁，在图3所示的并联电路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感应强度不一定大，因为

磁感应强度与磁通量和面积S的比值有关，故D错误。

本题选不正确的，故选D。

5.（2024•山东聊城•三模）如图甲所示，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕中心转轴匀速转动，产

生的感应电动势如图乙所示，发电机输出端接理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比

为:%:%=4:1:2,副线圈1接额定电压为4V的小灯泡，副线圈2连接定值电阻凡开关S断开时，小灯

泡正常发光，理想电流表的示数为1A。开关S闭合后,调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，小灯泡仍正

常发光。下列说法正确的是（）

图甲

A.力=0时，线圈平面与磁场方向夹角为30°

B.矩形线圈的电阻为20Q

C.图乙中瞬时感应电动势e随时间f的变化关系为e=20V^sin|100加+

D.开关S闭合后发电机的总功率为开关S闭合前发电机总功率的1.2倍

【答案】C

【解析】AC.由图乙可知线圈转动的周期为0.02s,图乙中瞬时感应电动势e随时间f的变化关系为

e=emsin(-^t+(p)=200sin(100兀f+同(V)

当f=0时，e=10瓜，代入解得。

6

则t=0时，线圈平面与磁场方向夹角为e=,-夕=1=60。，故A错误，C正确;

B.开关S断开时，小灯泡正常发光，由变压器规律答=血，解得U0=16V

在原线圈由闭合电路欧姆定律得与r效=4+//

原线圈电压有效值为七效=^=20V

解得矩形线圈的电阻为r=4Q,故B错误；

D.开关S闭合，调整矩形线圈的转速为原来的L2倍，则心=1.2£m=24V

因为小灯泡仍然正常发光，则=16V,由闭合电路欧姆定律得E最=U°+"r

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解得理想电流表的示数为=2A

开关S闭合后发电机的总功率为P=%效《=48W

pfAQ1O

开关s闭合前发电机总功率为尸=/效/°=20W,贝|」菅=天=玄，故D错误。

故选Co

6.（2024•山东济宁•三模）除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型号除颤仪

电路原理如图所示。某次调试时，除颤仪接在220V交流电源上，交流电压表示数为20V,电容器充电完毕,

开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为2.8A,放电时间约为l（）-2s,已知电容器电容为2.0X1（T5F。下列

说法正确的是（）

A.自耦变压器的原副线圈匝数之比为10:1

B.充电完毕后电容器两端的电压为2800V

C.升压变压器原副线圈的匝数比约为1:50

D.若去掉二极管该除颤仪依然可正常工作

【答案】C

n,U.220V11

【解析】A.自耦变压器的原副线圈匝数之比为二=#=^^=丁，故A错误；

BC.充电完毕后电容器储存的电荷量为0=〃=2.8x10-2c

则充电完毕后电容器两端的电压为U=2=2,8x10--V=1400V

C2.0x10-5

则升压变压器副线圈电压的最大值为1400V,升压变压器原线圈电压的最大值为q=圆2=20行V

则升压变压器原副线圈的匝数比为2=答=笠或。5,故B错误，C正确；

%u1400V50

D.若去掉二极管，电容器两端接交流的，电容器一直进行充放电，则该除颤仪依然不能正常工作，故

D错误。

故选Co

7.（2024•陕西•三模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4：%，输入端C、2接入电压有效

值恒定的交变电源，灯泡L、L2的阻值始终均为2凡。滑动变阻器A的最大阻值为凡。现将滑动变阻器的

滑片由变阻器的中点分别向a、力两端滑动，滑动过程中两个灯泡始终发光且未超出安全电压，下列说法正

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确的是（）

A.滑片向a端滑动时，L1一直变暗，L?一直变亮

B.滑片向a端滑动时,L一直变亮，L?一直变亮

C.滑片向6端滑动时,L一直变暗，L?一直变亮

D.滑片向6端滑动时,L一直变亮，L?一直变亮

【答案】C

【解析】当并联电路两支路电阻相等时，并联电阻最大，所以根据并联电路电阻的特点可知，滑动变

阻器的滑片从中点向a端或6端的过程中，负载端并联总电阻一直增大，设电源输出电压有效值为4通过

原线圈的电流为通过副线圈的电流为《，负载端并联电路的总电阻为此令%:〃2=〃,则由能量守恒

定律及理想变压器规律有皿=/；-24+/；•%,牛=景=」,整理得乙=。＞,2P

,2气九//十几人并

其中以n、用不变，并联电阻一直增大，故十一直变小，故灯泡L1一直变暗，原线圈两端的电压为

—=U-2IiR0

则原线圈两端的电压一直变大，原副线圈匝数比不变，根据理想变压器规律可知，副线圈两端电压区

一直变大，则流过灯泡L?的电流为/'=/^丁，滑动变阻器的滑片滑动到右端的过程，尺一直减小，故流

2Ao+Kb

过灯泡L2两端电流一直变大，即灯泡L2一直变亮。

故选Co

8.（2024•四川成都•模拟预测）在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀

速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变

压器的/、6两端。己知此为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），7?为定值电阻，图中各电表均为理想

电表。下列说法正确的是（）

A.变压器48两端电压的瞬时值表达式为u=100sin50nt（V）

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B.图甲中t=2X10-s时，穿过线圈的磁通量最大

C.用处温度升高后，电压表％与V2示数的比值不变

D.用处温度升高后，变压器的输入功率减小

【答案】B

【解析】A.根据图甲可知，Ea=100V,7=0.02s,则。=亍=100万rad/s

故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=lOOsinlOOnf（V）,故A错误；

B.图甲中力=2X10-2s时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，故B正确；

C.理想变压器匝数不变，输入电压不变，则电压表9示数不变，副线圈两端的电压&不变，尺处温度

升高时，尺的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈回路中的电流4增大，电压表％测量用两端

的电压，根据串并联电路规律及欧姆定律有Ut-U-LR

则电压表内示数减小，电压表％示数与月示数的比值变大，故C错误；

D.理想变压器匝数不变，输入电压不变，副线圈两端的电压%不变，用处温度升高时，尺的阻值变小,

变压器的输出功率？=石、，输出功率变大，理想变压器输入功率等于输出功率，故变压器的输入功率变

大，故D错误。

故选Bo

9.（2024-贵州•三模）如图所示，两个线圈绕在一个不闭合的铁芯上，原线圈接电压按

〃=220&sinl00MV）规律变化的交流电，副线圈接规格为“220V,100W”的用电器P,该用电器电阻恒定，

【答案】D

【解析】若该变压器为理想变压器，由3=区，可知用电器两端的电压将为•=HOV

U2n2

IT2

由尸=〃=可知用电器的功率应为25W,但因此变压器不是理想变压器，因此用电器〃的功率一

R

定小于25W,故ABC错误，D正确。

故选Do

复习材料

10.（2024•福建•模拟预测）如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压e=250sinlOOR（V）,它的匝

数N=5、电阻r=lO,将其接在理想变压器的原线圈上。“220V22W”的灯泡L正常发光，内阻为10Q的

电风扇M正常工作，电流表A的示数为0.3A。导线电阻不计，电压表和电流表均为理想电表，不计灯泡电

阻的变化，矩形线框最大电流不能超过20A。以下描述正确的是（）

A.矩形线框转动过程中磁通量的变化率最大值为25行V

B.电风扇输出的机械效率约为99.1%

C.原、副线圈的匝数比4：%=1°：1

D.若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大

【答案】B

A①

【解析】A.根据法拉第电磁感应定律，有&=N（后）m

解得（竺）m=缢=纪也V=50V，故A错误；

AZmN5

B.副线圈电路中，灯泡与电风扇并联，灯泡L正常发光，则电风扇M的电压为UM=220V

电风扇所在支路电流为几=2"0-2A

电风扇输出的机械效率约为〃=:。99.1%,故B正确；

c.原、副线圈的匝数比为"=*,

n2U2n2/1

F

又E=-^=25V

V2

由闭合电路欧姆定律，可得-

n1

联立解得」y=6,故C错误；

n210

D.若将电风扇去掉，副线圈电阻增大，电流表示数减小，导致原线圈电流减小，原线圈的端电压增大，

副线圈电压随之增大，则小灯泡变亮，故D错误。

故选Bo

11.（2024•辽宁丹东•二模）图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场,

A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴O。'沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷区

复习材料

厂之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知7?=100,下列说法正确的是（

A./=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量最大

B."0时，线圈中感应电流的方向为〃物2

C.E、尸之间电压的瞬时值表达式为"=10sin7r/V

D.当线圈从图示位置转过60°时，电流表的示数为0.5A

【答案】B

【解析】A.f=0.01s时，电动势有最大值，根据£=与竺可知穿过线圈平面的磁通量最小，故A错误;

Af

B.t=0时，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向为％S4。，故B正确；

C.E、户之间电压的瞬时值表达式为〃=10cosl00血V,故C错误；

10_

D.电流表所读为有效值，所以「UV2近人，故D错误。

1=—=——AA=A

R102

故选Bo

12.（2024•广西•一模）在图甲中，理想变压器的原、副线圈匝数之比々：%=1：3,滑片P置于副线

圈的中点.在图乙中，滑动变阻器最大阻值K）=6Q,滑动触头尸置于凡的中央。两电路的输入端都接交流

〃=207^加00加（丫）的正弦交流电，输出端各接一个阻值R=6。的定值电阻和理想交流电压表。两电压表

的读数4、6分别为（）

时〃2

甲乙

A.U]=30V,(72=8VB.Ux=30V,C/2=10V

C.U]=60V,6=8VD.U]=60V,t/2=10V

【答案】A

复习材料

【解析】根据”=20后sinlOOR(V)

可知交流电的有效值为。="gv=20V

V2

«i

对甲电路,根据电压表等于匝数比可得q1，解得-=30V

~n,

凡R

-----K

2-^-Q=2Q

对乙电路,有尺并=D

殳+R3+6

2

%—t/=-^-x20V=8V

则有“

Ro2+3

R井+2

故选Ao

二、多选题

13.(2024•湖北•模拟预测)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交

流电压瞬时值的表达式为"=220亚sinlOOR(V),定值电阻用的阻值为10Q,电阻箱用的初始阻值为20

Q,灯泡L阻值恒为20Q,电流表的内阻不计。下列说法正确的是()

B.原副线圈磁通量变化率之比为2:1

C.电流表示数为4.4A

20

D.当国=亍。时，副线圈功率达到最大

【答案】CD

【解析】A.由题意可知，交表电流的周期为T===0.02s

0)

每个周期交变电流方向改变2次。所以每秒钟改变100次，故A项错误；

B.理想变压器，其原副线圈磁通量变化率之比相等，即为1:1,故B项错误;

C.设副线圈电压为“，原线圈电压为〃，用两端电压为U；,则｛7=历+5

又因为理想变压器，所以有空=丛=2

。2n2

复习材料

设灯泡电流为/,灯泡电阻与电阻箱的阻值相同，电阻箱的电流也为/,则。2=〃2=g舄

电流关系有,=以=；

12nx2