专题06 交变电流-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖南专用）

专题06 交变电流 1、（2024·湖南卷·T6）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。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。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，则上消耗的功率为4P B. 输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 2、（2023·湖南卷·T9）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B. 灯泡两端电压有效值为 C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为 D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮 3、（2022·湖南卷·T6）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为，理想电流表A的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，减小，不变 B. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 C. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，减小，增大 D. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率减小 一、单选题 1．（2024·湖南常德·一模）如图甲所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光，电动机也刚好正常工作。已知电动机的内阻，电动机的额定功率为2 W、效率为，灯泡正常发光时电阻为。下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定电压为1 V B．原、副线圈的匝数比为 C．原线圈中的电流为 D．灯泡中的电流1 s内方向改变50次 2．（2024·湖南永州·三模）如图为理想自耦变压器，在A、B间输入电压有效值恒定的交变电流，开始时滑片位于线圈的中点G，滑片位于滑动变阻器R的中点，电流表和为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．若仅将滑片向上滑动，则、的示数均变小 B．若仅将滑片向上滑动，则、的示数均变大 C．若仅将滑片向上滑动，则的示数变大，的示数变小 D．若仅将滑片向上滑动，则的示数变小，的示数变大 3．（2024·湖南怀化·二模）如图所示，abcd为N匝矩形线框，可以围绕ad边匀速旋转，角速度为ω，每匝面积为S。在ad连线两侧、且在dc连线左侧的区域，存在方向垂直于纸面如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，线框的总电阻为r。供电电路中，电容器电容为C，电路中各元件无故障，电流表为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（    ） A．当S1闭合时电灯L不发光 B．当S1断开时电流表的示数大小为 C．交流电变化周期 D．当S1断开时，调节R的大小，当R=r时，R的功率最大 4．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，则（    ） A．原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3∶1 B．原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为1∶3 C．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为3∶1 D．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1∶3 5．（2024·湖南长沙·一模）呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（    ） A．马达内线圈的电阻为120Ω B．马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶6 C．该交流电源的电压有效值为311V D．该交流电源每秒内电流方向变化50次 6．（2024·湖南邵阳·二模）如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。当滑动变阻器的滑片P从最下端向最上端滑动过程中，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。下列说法正确的是（    ） A．U不变 B． C．副线圈回路消耗的功率一直增大 D．电源的输出功率可能先增大后减小 7．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压恒定的正弦交流电源a、b两端，副线圈电路中定值R电阻，R为可变电阻，电流表、和电压表、均为理想电表，理想变压器原、副线圈匝数之比为k＝5。改变可变电阻的阻值，电流表、和电压表、的示数变化量的绝对值分别为、、、，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，矩形线圈的电阻，将其接在理想变压器原线圈上。标有“”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇的内阻为，交流电流表A（不考虑内阻）的示数为，导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且。以下判断正确的是（    ） A．在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快 B．从图示位置开始，当矩形线圈转过时，线圈中的电流方向为BADCB C．风扇输出的机械功率是 D．原副线圈的匝数比 9．（2024·湖南邵阳·一模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，、接在电压有效值恒定的交流电源上，已知电阻，，当电键接通，电键断开时，的功率为；当电键、均接通时，、的功率之和也为，则电阻的阻值为（导线的电阻不计）（　　） A． B． C． D． 二、多选题 10．（2024·湖南·三模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻、理想二极管接在的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间。定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片初始位置在处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（　　） A．初始时，电压表示数为4.5V，电流表示数为0.75A B．若保持位置不变，向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小 C．若保持位置不变，滑动时，当原副线圈匝数比时，上的功率最大约为3.4W D．若保持位置不变，滑动时，当时，理想变压器的输出功率有最大值约为10W 11．（2024·湖南长沙·一模）如图，发电机的矩形线圈放置在匀强磁场中匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，理想电流表与发电机线圈相连（发电机线圈电阻不可忽略）。若已知理想电流表读数为I，则下列说法正确的是（　　） A．如图所示的时刻，发电机线圈中感应电流为0 B．流经电阻的电流为 C．理想电流表读数为 D．若用一阻值更大的电阻替换，则电阻消耗的功率会变大 12．（2024·湖南益阳·三模）如图，一小型发电厂的电压有效值为220V，通过升压变压器，然后输出给终端，已知，线路电阻为r，现闭合，断开，用户的总电阻为，用户获得的功率为4000W。变压器均为理想变压器，，下列说法正确的是（　　） A．闭合，断开，，线路损失的功率为400W B．闭合，断开，线路损失的功率为200W C．闭合，断开，获得的功率为2100W D．闭合，断开，增大，线路损失的功率将减小 13．（2024·湖南衡阳·二模）2023年6月11日，宁夏至湖南±800kV特高压直流输电工程正式开工建设，这是我国首条以输送“沙戈荒”风电光伏大基地新能源为主的电力外送大通道，该工程将于2025年末建成投产。±800kV指两根导线对地之间的电压分别为正800kV和负800kV，两根导线之间是1600kV。受端在衡阳换流站以500kV接入湖南电网交流系统。输电线路流程可简化为如图所示，若直流输电线的总电阻为10，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不变。输电功率为时，下列说法正确的是（    ） A．输电线路中电流为 B．衡阳换流站的输入功率为 C．衡阳换流站的输入电压为±800kV D．若保持输送功率不变，用±500kV输电，衡阳换流站的输入功率比用±800kV输电时减少 14．（2024·湖南·二模）如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R，降压变压器所接负载的等效电阻为R变，，其余导线电阻不计。当R变变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．R变的触头向下滑动时，输电线上的损耗功率变小 B．R变的触头向下滑动时，电压表的示数变小 C．R变 的触头向上滑动时，输电效率降低 D． 15．（2021·湖南长沙·三模）如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈与灯泡L1串联后，接到输出电压恒定的正弦交流电源两端。滑动触头P在R的中间处时，L1、L2、L3、L4恰好正常发光（忽略灯泡电阻的变化）。现将滑动触头P向下移动，原、副线圆的匝数均不变，则下列说法中正确的是（　　） A．灯L1变暗 B．灯L2变暗 C．灯L3变亮 D．灯L4变亮 16．（2023·湖南永州·二模）如图所示，发电机矩形线框面积为S，线框匝数为N，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴以恒定的角速度ω沿顺时针方向转动，线框输出端接有换向器（换向器的作用是当线框转过平衡位置时，会自动改变电路中电流方向，将交流电变为直流电），通过电刷和外电路连接。定值电阻、的阻值均为R，两电阻间接有理想变压器，原、副线圈的匝数比为2:1，忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的是（　　） A．图示位置线框产生的电动势为 B．两端电压的有效值为 C．发电机的输出功率为 D．转动一圈过程，通过的电荷量为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 交变电流 1、（2024·湖南卷·T6）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。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。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，则上消耗的功率为4P B. 输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 【答案】A 【解析】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 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，故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，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率 故D错误。 故选A。 2、（2023·湖南卷·T9）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B. 灯泡两端电压有效值为 C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为 D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮 【答案】AC 【解析】 A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据 根据题意可知大轮与小轮半径之比为，则小轮转动的角速度为，线圈转动的角速度为，A正确； B．线圈产生感应电动势的最大值 又 联立可得 则线圈产生感应电动势的有效值 根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为 B错误； C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值 此时线圈产生感应电动势的有效值 根据电阻定律 可知线圈电阻变为原来的2倍，即为，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值 C正确； D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据可知小轮和线圈的角速度变小，根据 可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D错误。 故选AC。 3、（2022·湖南卷·T6）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为，理想电流表A的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，减小，不变 B. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 C. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，减小，增大 D. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率减小 【答案】B 【解析】 AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为，则副线圈的电流为，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为 则变压器原线圈的电压有效值为 设输入交流电的电压有效值为，则 可得 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，不断变大，根据欧姆定律 可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则两端的电压不断变小，则电压表示数变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正确，A错误； CD．设原副线圈的匝数比为，同理可得 则 整理可得 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则变小，对由欧姆定律可知 可知不断变小，根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率 整理可得 可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。 故选B。 一、单选题 1．（2024·湖南常德·一模）如图甲所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光，电动机也刚好正常工作。已知电动机的内阻，电动机的额定功率为2 W、效率为，灯泡正常发光时电阻为。下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定电压为1 V B．原、副线圈的匝数比为 C．原线圈中的电流为 D．灯泡中的电流1 s内方向改变50次 【答案】A 【详解】A．由题意可知，电动机的输出功率 则电动机的热功率 Pr 又由 Pr 解得 由 解得 所以灯泡正常发光时两端的电压也为1V，则灯泡的额定电压为1V，A正确； B．由以上分析可知副线圈的输出电压为1V，又由题图乙可知变压器原线圈两端电压的有效值，则由变压器的工作原理 可知 故B错误； C．灯泡正常发光时，流过灯泡的电流 则流过副线圈的电流 由变压器的工作原理 解得原线圈中的电流 故C错误； D．由题图乙可知该交流电的周期，由于变压器不改变交流电的周期，则流过灯泡的电流的变化周期也为，一个周期内电流方向改变两次，则1 s内流过灯泡的电流方向改变100次，故 D错误。 故选A。 2．（2024·湖南永州·三模）如图为理想自耦变压器，在A、B间输入电压有效值恒定的交变电流，开始时滑片位于线圈的中点G，滑片位于滑动变阻器R的中点，电流表和为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．若仅将滑片向上滑动，则、的示数均变小 B．若仅将滑片向上滑动，则、的示数均变大 C．若仅将滑片向上滑动，则的示数变大，的示数变小 D．若仅将滑片向上滑动，则的示数变小，的示数变大 【答案】A 【详解】AB．若仅将滑片向上滑动，则变压器初级匝数增加，根据 则次级电压减小，次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A1、A2的示数均变小，选项A正确，B错误； CD．若仅将滑片P2向上滑动，则次级电阻变大，次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A1、A2的示数均变小，选项CD错误。 故选A。 3．（2024·湖南怀化·二模）如图所示，abcd为N匝矩形线框，可以围绕ad边匀速旋转，角速度为ω，每匝面积为S。在ad连线两侧、且在dc连线左侧的区域，存在方向垂直于纸面如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，线框的总电阻为r。供电电路中，电容器电容为C，电路中各元件无故障，电流表为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（    ） A．当S1闭合时电灯L不发光 B．当S1断开时电流表的示数大小为 C．交流电变化周期 D．当S1断开时，调节R的大小，当R=r时，R的功率最大 【答案】D 【详解】A．由题意可知，当S1闭合时，电容器充电，电路中有电流，则电灯L发光，故A错误； B．当S1断开时，由题意可知，矩形线框中产生感应电流的方向不变，则感应电动势的有效值为 根据闭合电路欧姆定律，电流表的示数大小为 故B错误； C．由图可知，交流电变化周期为 故C错误； D．当S1断开时，R的功率为 当R=r时，R的功率最大，其值为 故D正确。 故选D。 4．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，则（    ） A．原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3∶1 B．原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为1∶3 C．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为3∶1 D．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1∶3 【答案】B 【详解】AB．根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可得 根据欧姆定律 原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为 故A错误，B正确； CD．电阻消耗的功率为 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为 故CD错误。 故选B。 5．（2024·湖南长沙·一模）呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（    ） A．马达内线圈的电阻为120Ω B．马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶6 C．该交流电源的电压有效值为311V D．该交流电源每秒内电流方向变化50次 【答案】B 【详解】A．马达是非纯电阻元件，所以其内阻不是120Ω，故A错误； B．理想变压器的原副线圈匝数之比等于交流电源的电压有效值与供电电压之比，即 故B正确； C．交流电源电压的有效值应为220V，故C错误； D．正弦交流电每个周期内电流方向变化2次，该交流电的周期为0.02s，1s内包含50个周期，所以该交流电每秒内电流方向变化100次，故D错误。 故选B。 6．（2024·湖南邵阳·二模）如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。当滑动变阻器的滑片P从最下端向最上端滑动过程中，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。下列说法正确的是（    ） A．U不变 B． C．副线圈回路消耗的功率一直增大 D．电源的输出功率可能先增大后减小 【答案】B 【详解】A．根据变压器的原理可得 ， 可得 ， 原线圈电路中有 在副线圈电路中有 联立可得 当滑片P从最下端向最上端滑动过程中，电阻阻值减小，电源电压不变，可知减小，即电压表的示数减小，故A错误； B．由A项分析可得 变形得 则有 即 故B正确； C．由能量守恒定律可得 可得 副线圈回路消耗的功率 把代入得 可知当时，即时副线圈输出功率增大；由题知，则有 当滑片P从最下端向最上端滑动过程中，电阻阻值由减小为0，可知由大于减小到小于，所以副线圈输出功率并不是一直增大，故C错误； D．当向上调节滑动变阻器的滑片P时，副线圈的总电阻减小，所以回路中的电流增大，电源的电压不变，所以电源的输出功率一定增大，则D错误。 故选B。 7．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压恒定的正弦交流电源a、b两端，副线圈电路中定值R电阻，R为可变电阻，电流表、和电压表、均为理想电表，理想变压器原、副线圈匝数之比为k＝5。改变可变电阻的阻值，电流表、和电压表、的示数变化量的绝对值分别为、、、，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．在原线圈回路中，根据欧姆定律有 则有 故AB错误； C．由理想变压器电压、电流与匝数的关系，可得 联立，解得 则有 故C正确；D错误。 故选C。 8．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，矩形线圈的电阻，将其接在理想变压器原线圈上。标有“”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇的内阻为，交流电流表A（不考虑内阻）的示数为，导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且。以下判断正确的是（    ） A．在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快 B．从图示位置开始，当矩形线圈转过时，线圈中的电流方向为BADCB C．风扇输出的机械功率是 D．原副线圈的匝数比 【答案】B 【详解】A．在图示时刻，穿过线圈磁通量最大，磁通量的变化率最小，故A错误； B．从图示位置开始，当矩形线圈转过时穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的电流方向为BADCB，故B正确； C．当灯泡L正常发光时，灯泡和电风扇两端的电压为220V,通过灯泡的电流为 通过风扇的电流为 电风扇的输入功率为 电风扇的热功率为 所以风扇输出的机械功率是 故C错误； D．矩形线圈切割磁感线产生的电压有效值为 根据理想变压器原副线圈的匝数比和电流、电压的关系得 又 解得 故D错误。 故选B。 9．（2024·湖南邵阳·一模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，、接在电压有效值恒定的交流电源上，已知电阻，，当电键接通，电键断开时，的功率为；当电键、均接通时，、的功率之和也为，则电阻的阻值为（导线的电阻不计）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，设副线圈两端的电压为，流过副线圈的电流为，则原线圈两端的电压为 流过原线圈的电流为 设负载电路的总电阻为，则原线圈的等效电阻为 当电键接通，电键断开时，原线圈的等效电阻为 则有 当电键、均接通时，则原线圈的等效电阻为 则有 联立解得 故选A。 二、多选题 10．（2024·湖南·三模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻、理想二极管接在的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间。定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片初始位置在处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（　　） A．初始时，电压表示数为4.5V，电流表示数为0.75A B．若保持位置不变，向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小 C．若保持位置不变，滑动时，当原副线圈匝数比时，上的功率最大约为3.4W D．若保持位置不变，滑动时，当时，理想变压器的输出功率有最大值约为10W 【答案】ACD 【详解】A．交变电流流过二极管后其电压有效值为18V，变压器变压比为2：1，变压器的副线圈并联电阻总阻值为 等效在原线圈的等效电阻为 则原线圈的电流为 可知变压器原线圈的电压为 则变压器输出端电压即电压表的示数为4.5V，电流表示数为 故A正确； B． 设，若保持P1位置不变，P0向下滑动时，n2减小，则等效电阻增大，原线圈电流变小，电压表示数为 可知，当时U2取得最大值，由于滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，即开始时，所以P0向下滑动时，电压表示数一直变小，电流表示数也会一直变小，故B错误； C．当等效电阻时，，变压器的输出电压最大，则定值电阻的功率也最大，上的功率最大约为 故C正确； D．当等效电阻时，变压器的输出功率最大，而此时对应的匝数比为，，理想变压器的输出功率有最大值约为 故D正确。 故选ACD。 11．（2024·湖南长沙·一模）如图，发电机的矩形线圈放置在匀强磁场中匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，理想电流表与发电机线圈相连（发电机线圈电阻不可忽略）。若已知理想电流表读数为I，则下列说法正确的是（　　） A．如图所示的时刻，发电机线圈中感应电流为0 B．流经电阻的电流为 C．理想电流表读数为 D．若用一阻值更大的电阻替换，则电阻消耗的功率会变大 【答案】BD 【详解】A．此时刻线圈平面与中性面垂直，磁通量为0，但磁通量的变化率却是最大，故感应电动势最大，发电机中的感应电流最大，A错误； B．根据欧姆定律，可知两端的电压 由变压器的原理 同理，对于则有 解得 所以通过的电流 B正确； \C．由变压器的原理可知 把上述结果代入可得 即电流表，C错误； D．对于,其功率 解得 若仅把换成阻值更大的，可知，此时该用电器的功率减小，原线圈的电流随之减小，原线圈回路发电机线圈电压减小，故原线圈两端的电压增大，则两端的电压增大，故消耗的功率变大，D正确。 故选BD。 12．（2024·湖南益阳·三模）如图，一小型发电厂的电压有效值为220V，通过升压变压器，然后输出给终端，已知，线路电阻为r，现闭合，断开，用户的总电阻为，用户获得的功率为4000W。变压器均为理想变压器，，下列说法正确的是（　　） A．闭合，断开，，线路损失的功率为400W B．闭合，断开，线路损失的功率为200W C．闭合，断开，获得的功率为2100W D．闭合，断开，增大，线路损失的功率将减小 【答案】ACD 【详解】A．由变压器原理得 解得 设流过r的电流为I，则 用户的电流为 解得 故A正确； BC．闭合，断开，设流过r的电流为，则 的电流为 得 其中 故B错误，C正确； D．增大，则减小，减小，故减小，故D正确。 故选ACD。 13．（2024·湖南衡阳·二模）2023年6月11日，宁夏至湖南±800kV特高压直流输电工程正式开工建设，这是我国首条以输送“沙戈荒”风电光伏大基地新能源为主的电力外送大通道，该工程将于2025年末建成投产。±800kV指两根导线对地之间的电压分别为正800kV和负800kV，两根导线之间是1600kV。受端在衡阳换流站以500kV接入湖南电网交流系统。输电线路流程可简化为如图所示，若直流输电线的总电阻为10，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不变。输电功率为时，下列说法正确的是（    ） A．输电线路中电流为 B．衡阳换流站的输入功率为 C．衡阳换流站的输入电压为±800kV D．若保持输送功率不变，用±500kV输电，衡阳换流站的输入功率比用±800kV输电时减少 【答案】AB 【详解】A．两根导线之间是1600kV，则输电功率为时，输电线路中电流为 故A正确； B．输电线损耗的电功率为 W 则衡阳换流站的输入功率为 W 故B正确； C．输电线的内阻两端有电压，则衡阳换流站的输入电压小于±800kV，故C错误； D．若保持输送功率不变，用±500kV输电，则电流为 输电线损耗的电功率为 W 则衡阳换流站的输入功率为 W 衡阳换流站的输入功率比用±800kV输电时减少 W 故D错误； 故选AB。 14．（2024·湖南·二模）如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R，降压变压器所接负载的等效电阻为R变，，其余导线电阻不计。当R变变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．R变的触头向下滑动时，输电线上的损耗功率变小 B．R变的触头向下滑动时，电压表的示数变小 C．R变 的触头向上滑动时，输电效率降低 D． 【答案】BD 【详解】AB．R变 的阻值减小，电流表的示数增大，由于降压变压器的匝数比不变，则输电线上的电流增大，输电线上的损耗功率变大。又因为升压变压器输出电压U₂不变，则降压变压器的输入电压减小，依据电压与匝数的关系知电压表的示数减小，故A 错误，B正确； C．由以上分析知，R变的阻值增大，输电线电流减小，则降压变压器的输入电压U3增大，输电效率为 可知输电效率提高，故C 错误； D．根据输电线路，设升压变压器副线圈两端的电压为，输电线路的电流为，则降压变压器原线圈两端的电压 根据电压与匝数之间的关系 可得 根据匝数与电流之间的关系 联立可得 由于升压变压器原线圈无负载，因此始终不变，则根据以上函数关系可知 故D正确。 故选 BD。 15．（2021·湖南长沙·三模）如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈与灯泡L1串联后，接到输出电压恒定的正弦交流电源两端。滑动触头P在R的中间处时，L1、L2、L3、L4恰好正常发光（忽略灯泡电阻的变化）。现将滑动触头P向下移动，原、副线圆的匝数均不变，则下列说法中正确的是（　　） A．灯L1变暗 B．灯L2变暗 C．灯L3变亮 D．灯L4变亮 【答案】BC 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数关系可知 如图所示， 将虚线框中整体的电阻等效为R1，则有 联立，可得 将滑动触头P向下移动，电阻变小，可知减小，根据 则原线圈中的电流变大，灯L1变亮。故A错误； BD．原线圈两端电压为 可知原线圈两端电压变小，原、副线圆的匝数均不变，根据电压与匝数成正比可知，灯L2两端电压变小，灯L2变暗。灯L4两端电压变小，灯L4变暗。故B正确；D错误； C．根据 联立，可得 其中增大，减小，则增大，而通过灯L4的电流减小，所以通过灯L3的电流增大，灯L3变亮。故C正确。 故选BC。 16．（2023·湖南永州·二模）如图所示，发电机矩形线框面积为S，线框匝数为N，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴以恒定的角速度ω沿顺时针方向转动，线框输出端接有换向器（换向器的作用是当线框转过平衡位置时，会自动改变电路中电流方向，将交流电变为直流电），通过电刷和外电路连接。定值电阻、的阻值均为R，两电阻间接有理想变压器，原、副线圈的匝数比为2:1，忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的是（　　） A．图示位置线框产生的电动势为 B．两端电压的有效值为 C．发电机的输出功率为 D．转动一圈过程，通过的电荷量为 【答案】BC 【详解】A．图示位置，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量变化率最小，线框产生的电动势0，故A错误； B．线框转动产生的感应电动势的最大值为 R1与原线圈并联，两端电压相同，则有效值为 所以两端电压的有效值为 故B正确； C．发电机的输出功率为 故C正确； D．通过副线圈的电流 则通过原线圈的电流 则原线圈的电阻4R，总电阻为 转动一圈过程，产生的平均感应电动势 平均感应电流 穿过线框的电量 通过的电荷量为 故D错误。 故选BC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$