专题05 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（湖北专用）

专题05 交变电流 1、（2024·湖北卷·T）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。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，灯泡、的电功率之比为（　　） A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 1︰4 2、（2022·湖北卷·T9）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（　　） A. 接收线圈的输出电压约为8 V B. 接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1 C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同 D. 穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示为可拆变压器，原线圈与学生电源相连，副线圈与小灯泡相连，原、副线圈接入匝数分别为100匝和200匝，学生电源置于交流电压“6V”时，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压可能小于12V B．减小接入副线圈的匝数，原线圈的电流会增大 C．将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡也能正常发光 D．若原线圈接入恒定电压“6V”时，小灯泡也能正常发光 2．（2024·湖北黄石·一模）如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器组成闭合电路。两个方向均垂直纸面向里的匀强磁场以平行磁场方向且过bc轴的平而为分界线，其中bc左边磁场的磁感应强度大小为，bc右边磁场的磁感应强度大小为，且比大，线圈在这两个磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，线圈的面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法不正确的是（　　） A．线圈从垂直于磁场方向开始运动，在一个周期内，小灯泡的电流经历了先增大后减小，再增大最后减小四个阶段 B．当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变亮 C．该变压器输入电压的有效值为 D．将小灯泡换成发光二极管，若线圈从图示位置开始运动时二极管发光，则当线圈转一周将要回到初始位置时二极管不发光 3．（2024·湖北·一模）如图所示，发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场，从图示位置开始绕轴OO'逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1：2，定值电阻 滑动变阻器R₂最大阻值为8R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　） A．线圈经过图示位置时，电流表的示数为零 B．仅将滑片P向下滑动，电流表的示数将减小 C．仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小 D．仅将滑片P向下滑动，电阻 消耗的功率将减小 4．（2024·湖北·一模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压，定值电阻，，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于b端，则（　　） A．电流表示数为 B．电压表示数为10V C．滑片P由b向a缓慢滑动，消耗的功率减小 D．滑片P由b向a缓慢滑动，变压器的输出功率减小 5．（2024·湖北十堰·二模）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈电路中定值电阻的阻值为，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一电压有效值不变的正弦交流电源。当电阻箱的阻值为时，理想电压表的示数为；现将电阻箱的阻值调为，此时（　　） A．原线圈两端的输入电压为120V B．电压表的示数为15V C．电流表的示数为0.3A D．原线圈的输入功率为54W 6．（2024·湖北武汉·二模）如图是一个既适用于220V，又适用于110V电源的理想变压器，其中两个原线圈完全相同，且允许通过的最大电流均为0.30A。用于220V时，应把两个原线圈串联起来再接电源（B、C相接，再从A、D端引线接电源）；用于110V时，应把两个原线圈并联起来再接电源（A、C相接，B、D相接，再从A、B端引线接电源）。已知副线圈的输出功率为50W，则（　　） A．用于220V电源时，变压器不能正常使用 B．用于110V电源时，变压器不能正常使用 C．把B、D相接并从A、C端引线接电源，变压器不能正常使用 D．把A、C相接并从B、D端引线接电源，变压器仍能正常使用 7．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（    ） A．仅将滑片左移 B．仅将滑片右移 C．将滑片左移，同时将滑片下移 D．将滑片右移，同时将滑片上移 8．（2024·湖北·二模）2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压，经升压变压器转换为220kV的高压后送入远距离输电线路，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，降压变压器原副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原副线圈的匝数之比为 B．通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 C．仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 D．当换用传统电网输电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负荷中心负载不变，则海上风力发电站输出功率减小 9．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，L1、L2、L3是阻值确定且规格完全相同的三只灯泡，电阻随温度变化可忽略不计。正常发光时工作电流为I0。已知理想变压器的原线圈与副线圈匝数比为2︰1。下列判断中正确的是（　　） A．若L1正常发光，L2、L3工作电流都可能大于I0 B．若L2正常发光，L1、L3工作电流都可能小于I0 C．若L3正常发光，L1、L2工作电流都可能小于I0 D．L1、L2不可能同时正常发光 10．（2024·湖北十堰·一模）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表①、②均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为 B．线框从图示位置开始转过时，电压表V1的示数为 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2NBSω D．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大 11．（23-24高三上·湖北·期末）我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器的输入功率，输入电压，输电线上的电流，输电线的总电阻为R，输电线中的功率损失为输入功率的4%。则（　　）    A． B．变压器的原副线圈匝数比为 C． D．若保持输入功率不变，提高输电电压，则与的差值增大 二、多选题 12．（2024·湖北·三模）如图所示为理想变压器，已知匝，匝。电阻。电源为理想交流电源。开关S1闭合S2断开时的电功率和开关S2闭合S1断开时的电功率相等。则线圈的匝数可能为（　　） A．20 B．40 C．60 D．80 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，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻R1的阻值为10Ω，电阻箱R2的初始阻值为20Ω，灯泡L阻值恒为20Ω，电流表的内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．原线圈中的电流方向每秒钟改变50次 B．原副线圈磁通量变化率之比为 C．电流表示数为4.4A D．当时，副线圈功率达到最大 14．（2024·湖北·二模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压恒定的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶2。已知，R的最大阻值为20Ω。现将滑动变阻器R的滑片P从最上端开始向下滑动，下列说法正确的是（    ） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电源的输出功率变大 C．当时，滑动变阻器消耗的功率最大 D．当时，电压表示数为48V 15．（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． 16．（2024·湖北·二模）尽管无线充电有一定的便利性，但目前还面临来自效率、散热，以及应用场景等方面的挑战：一是充电效率不高，无线充电的转换效率大多在60%上下；二是将手机拿开一定距离就无法充电。手机无线充电的原理如图所示，下列说法正确的是（     ） A．无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重 B．虽然漏磁严重，但送电线圈和受电线圈的电压比仍等于匝数比 C．充电时将手机拿离充电基座，受电线圈的电压大幅降低，造成无法充电 D．充电时将手机拿离充电基座，受电线圈的电流频率过低，造成无法充电 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05 交变电流 1、（2024·湖北卷·T）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。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，灯泡、的电功率之比为（　　） A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 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 可知 故选C。 2、（2022·湖北卷·T9）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（　　） A. 接收线圈的输出电压约为8 V B. 接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1 C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同 D. 穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同 【答案】AC 【解析】 A．根据 可得接收线圈的输出电压约为U2=8V； B．根据 可得 故B错误； C．变压器是不改变其交变电流的频率的，故C正确； D．由于穿过发射线圈磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，故D错误。 故选AC。 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示为可拆变压器，原线圈与学生电源相连，副线圈与小灯泡相连，原、副线圈接入匝数分别为100匝和200匝，学生电源置于交流电压“6V”时，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压可能小于12V B．减小接入副线圈的匝数，原线圈的电流会增大 C．将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡也能正常发光 D．若原线圈接入恒定电压“6V”时，小灯泡也能正常发光 【答案】A 【详解】A．由题意可知原副线圈的匝数比为 如果此变压器为理想变压器，则根据理想变压器电压与线圈匝数的关系可知 所以 由于此变压器可能不是理想变压器，所以变压器的线圈有能量损耗，故副线圈两端电压可能小于12V，由于小灯泡正常发光，所以小灯泡的额定电压可能小于12V，故A正确； B．设此变压器为理想变压器，则根据理想变压器电压与线圈匝数的关系可知 减小接入副线圈的匝数，即减小，根据 可知副线圈的电流减小，根据 可得原线圈的电流会减小，故B错误； C．将可拆变压器的横条铁芯取下，磁场将变弱，磁通量的变化率将减小，电压减小，故小灯泡不能正常工作，故C错误； D．若原线圈接入恒定电压“6V”时，在副线圈中不会产生感应电压，小灯泡两端电压为零，故小灯泡不能正常发光，故D错误。 故选A。 2．（2024·湖北黄石·一模）如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器组成闭合电路。两个方向均垂直纸面向里的匀强磁场以平行磁场方向且过bc轴的平而为分界线，其中bc左边磁场的磁感应强度大小为，bc右边磁场的磁感应强度大小为，且比大，线圈在这两个磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，线圈的面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法不正确的是（　　） A．线圈从垂直于磁场方向开始运动，在一个周期内，小灯泡的电流经历了先增大后减小，再增大最后减小四个阶段 B．当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变亮 C．该变压器输入电压的有效值为 D．将小灯泡换成发光二极管，若线圈从图示位置开始运动时二极管发光，则当线圈转一周将要回到初始位置时二极管不发光 【答案】B 【详解】A．当线圈与磁场方向平行时产生的电动势最大，所以线圈从垂直于磁场方向开始运动，在一个周期内，线圈绕bc轴转动时，小灯泡的电流先增大再减小，电流反向后先增大再减小，总共经历四个阶段，故A正确，不符合题意； B．当滑片P向上移动时，原线圈匝数增大，根据变压器原理，输出电压减小，小灯泡会变暗，故B错误，符合题意； C．线圈在左侧磁场中产生电动势的有效值 线圈在右侧磁场中产生电动势的有效值 设电动势的有效值为E，根据有效值定义 则有 故C正确，不符合题意； D．若将小灯泡变成发光二极管，因为其单向导电的特点，所以若线圈从初始位置刚运动时发光，则转动一周后快到初始位置时，电流方向相反，二极管不会发光，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2024·湖北·一模）如图所示，发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场，从图示位置开始绕轴OO'逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1：2，定值电阻 滑动变阻器R₂最大阻值为8R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　） A．线圈经过图示位置时，电流表的示数为零 B．仅将滑片P向下滑动，电流表的示数将减小 C．仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小 D．仅将滑片P向下滑动，电阻 消耗的功率将减小 【答案】C 【详解】A．电流表的示数为交流电的有效值，则线圈经过图示位置时，电流表的示数不为零，选项Ａ错误； B．变压器等效电阻 仅将滑片P向下滑动，则R2减小，则R等效减小，则R1和R等效并联后的电阻减小，因线圈电动势一定，则电流表的示数将变大，选项B错误； C．将线圈产生的电动势为电源，其电阻R为电源内阻，将R1和R等效并联看做是外电路，开始时R等效=2R，此时R1和R等效并联电阻为R等于电源内阻R，则开始时发电机输出功率最大，则仅将滑片P向下滑动，R等效减小，外电阻逐渐远离电源内阻，可知发电机的输出功率将变小，选项C正确； D．将R1和R并联后的电阻（）等效为电源内阻，将R等效看做是外电路，仅将滑片P向下滑动，则外电阻从2R逐渐减小，则外电路消耗的功率先增加后减小，即电阻 消耗的功率先增加后减小，选项D错误。 故选C。 4．（2024·湖北·一模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压，定值电阻，，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于b端，则（　　） A．电流表示数为 B．电压表示数为10V C．滑片P由b向a缓慢滑动，消耗的功率减小 D．滑片P由b向a缓慢滑动，变压器的输出功率减小 【答案】C 【详解】AB．题图的电路图可以等效为 设原线圈两端电压为，副线圈两端电压为，又因为理想变压器原副线圈的功率相等，有 整理有 电源的电压输出为 因为电流表和电压表测量的为有效值，电源的有效值为30V，电流表的示数为 原线圈两端电压的有效值为 电压表测量的是副线圈两端的电压，即 整理有 故AB错误： C．当滑片P从b向a缓慢滑动过程中，阻值变大，根据电流规律可知，总电阻变大，结合之前的分析可知，流过电阻的电流减小，由变压器规律，流过副线圈的电流也成比例减小，电阻不变，电流减小，根据，所以功率减小，故C正确； D．由之前的分析，可以将电阻与电源放在一起，等效成新电源，其副线圈输出功率变为新电源的输出功率，有电源的输出功率的规律可知，当等效电阻等于新电源的内阻20Ω时，即，其输出功率最大，所以在滑片从b向a缓慢滑的过程中，其副线圆的输出功率先增大，后减小，故D错误。 故选C。 5．（2024·湖北十堰·二模）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈电路中定值电阻的阻值为，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一电压有效值不变的正弦交流电源。当电阻箱的阻值为时，理想电压表的示数为；现将电阻箱的阻值调为，此时（　　） A．原线圈两端的输入电压为120V B．电压表的示数为15V C．电流表的示数为0.3A D．原线圈的输入功率为54W 【答案】C 【详解】A．当电阻箱的阻值为时，根据闭合电路的欧姆定律，副线圈两端的电压为 根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 解得原线圈两端的输入电压为 故A错误； B．将电阻箱的阻值调为，副线圈的电流为 电压表的示数为 故B错误； C．根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 解得电流表的示数为 故C正确； D．原线圈的输入功率为 故D错误。 故选C。 6．（2024·湖北武汉·二模）如图是一个既适用于220V，又适用于110V电源的理想变压器，其中两个原线圈完全相同，且允许通过的最大电流均为0.30A。用于220V时，应把两个原线圈串联起来再接电源（B、C相接，再从A、D端引线接电源）；用于110V时，应把两个原线圈并联起来再接电源（A、C相接，B、D相接，再从A、B端引线接电源）。已知副线圈的输出功率为50W，则（　　） A．用于220V电源时，变压器不能正常使用 B．用于110V电源时，变压器不能正常使用 C．把B、D相接并从A、C端引线接电源，变压器不能正常使用 D．把A、C相接并从B、D端引线接电源，变压器仍能正常使用 【答案】C 【详解】A．理想变压器 且 用于电源时，电流 故变压器可正常使用，A错误； B．由上述分析，用于电源时，两线圈并联，线圈电流 故变压器可正常使用，B错误； C．、相连，、端引线接电源时，两个线圈产生的磁场抵消，铁芯中磁通量为零，所以副线圈没有输出，C正确； D．、相连，、端引线接电源时，两线圈产生的磁场抵消，铁芯中磁通量为零，所以副线圈没有输出，D错误。 故选C。 7．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（    ） A．仅将滑片左移 B．仅将滑片右移 C．将滑片左移，同时将滑片下移 D．将滑片右移，同时将滑片上移 【答案】A 【详解】 A．为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，欲使在温度更低时报警，则需要温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，若仅将滑片左移，则滑动变阻器的阻值调小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大，故可以在温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，故A正确； B．若仅将滑片右移，则滑动变阻器的阻值调大，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流减小，故在温度升高时，报警装置两端电压才能达到设定值，故B错误； C．若将滑片左移，同时将滑片下移，则滑动变阻器的阻值调小，而副线圈电压变小，因此副线圈电流不一定变化，故C错误； D．若将滑片右移，同时将滑片上移，则滑动变阻器的阻值调大，而副线圈电压变大，因此副线圈电流不一定变化，故D错误。 故选A。 8．（2024·湖北·二模）2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压，经升压变压器转换为220kV的高压后送入远距离输电线路，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，降压变压器原副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原副线圈的匝数之比为 B．通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 C．仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 D．当换用传统电网输电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负荷中心负载不变，则海上风力发电站输出功率减小 【答案】D 【详解】A．升压变压器原副线圈的匝数之比为 A错误； B．根据变压器的功率关系有 又 ， 整理得 可见通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 B错误； C．当富阳负荷中心负载增加时，功率增大，负载线路电流增大，则降压变压器原线圈中的电流增大，输电线损耗的电压增大，降压变压器原线圈上得到的电压减小，萧山负荷中心获得的电压将减小，C错误； D．当换用传统电网输电时，发电站输出功率 设萧山和富阳负荷中心负载为，则有 由于远距离输电线路等效电阻R增大，则输电的电流I变小，则发电站输出功率减小，D正确。 故选D。 9．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，L1、L2、L3是阻值确定且规格完全相同的三只灯泡，电阻随温度变化可忽略不计。正常发光时工作电流为I0。已知理想变压器的原线圈与副线圈匝数比为2︰1。下列判断中正确的是（　　） A．若L1正常发光，L2、L3工作电流都可能大于I0 B．若L2正常发光，L1、L3工作电流都可能小于I0 C．若L3正常发光，L1、L2工作电流都可能小于I0 D．L1、L2不可能同时正常发光 【答案】D 【详解】设灯泡正常工作电压为U0； A．若L1正常发光，由于 则L3工作电流都不可能大于I0，故A错误； BD．理想变压器的原线圈与副线圈匝数比为2︰1，若L2正常发光，有 ， 则 灯泡L3两端电压为2U0，灯泡L3中电流大于I0，灯泡L1中电流大于I0，故B错误，D正确； C．若L3正常发光，则灯泡L3中电流等于I0，灯泡L1中电流大于I0，故C错误。 故选D。 10．（2024·湖北十堰·一模）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表①、②均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为 B．线框从图示位置开始转过时，电压表V1的示数为 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2NBSω D．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大 【答案】B 【详解】A．线框从题中图示位置开始转过的过程中，磁通量的变化量 而产生的平均电动势 又因为 解得 故A错误； BC．矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值 则原线圈的电压即电压表V1的示数 再根据原、副线圈电压比与匝数比的关系有 则副线圈的电压即电压表V2的示数 与副线圈中电阻的变化无关。故B正确，C错误； D．根据以上分析知，原线圈的电压没有发生改变，则副线圈的电压也不会改变，在滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电路中的电阻增大，根据 副线圈回路的电流减小，的发热功率 可知R1的发热功率减小。故D错误。 故选B。 11．（23-24高三上·湖北·期末）我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器的输入功率，输入电压，输电线上的电流，输电线的总电阻为R，输电线中的功率损失为输入功率的4%。则（　　）    A． B．变压器的原副线圈匝数比为 C． D．若保持输入功率不变，提高输电电压，则与的差值增大 【答案】B 【详解】A．根据电功率的计算公式 代入数据解得 故A错误； C．根据电功率的计算公式 代入数据解得 故C错误； D．根据电功率的计算公式 保持输入功率不变，可知增大时，减小，故的差值减小，故D错误； B．根据原副线圈电压之比与线圈匝数的之比关系可知 故B正确。 故选B。 二、多选题 12．（2024·湖北·三模）如图所示为理想变压器，已知匝，匝。电阻。电源为理想交流电源。开关S1闭合S2断开时的电功率和开关S2闭合S1断开时的电功率相等。则线圈的匝数可能为（　　） A．20 B．40 C．60 D．80 【答案】BD 【详解】把定值电阻和理想交流电源可等效为一个内阻为的电源。和可分别与变压器等效为定值电阻。有两种情况下和消耗的功率相等。 一种是和等效电阻相等，有 可求得 匝 第二种情况是和等效电阻的乘积等于等效内阻的平方，有 可求得 匝 故选BD。 【点睛】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。 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，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻R1的阻值为10Ω，电阻箱R2的初始阻值为20Ω，灯泡L阻值恒为20Ω，电流表的内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．原线圈中的电流方向每秒钟改变50次 B．原副线圈磁通量变化率之比为 C．电流表示数为4.4A D．当时，副线圈功率达到最大 【答案】CD 【详解】A．由题意可知，交表电流的周期为 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，故B项错误； C．设副线圈电压为U2，原线圈电压为U1，R1两端电压为，则 又因为理想变压器，所以有 设灯泡电流为I，灯泡电阻与电阻箱的阻值相同，电阻箱的电流也为I，则 电流关系有 由欧姆定律有 联立解得 即电流表的示数为4.4A，故C项正确； D．把负载等效成一个电阻串联在原线圈中，其等效阻值设为R，则 又因为 理想变压器有 ， 联立解得 R的功率为 可知，当时，R的功率最大，即副线圈功率达最大。则 解得 故D项正确。 故选CD。 14．（2024·湖北·二模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压恒定的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶2。已知，R的最大阻值为20Ω。现将滑动变阻器R的滑片P从最上端开始向下滑动，下列说法正确的是（    ） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电源的输出功率变大 C．当时，滑动变阻器消耗的功率最大 D．当时，电压表示数为48V 【答案】BD 【详解】A．依题意，理想变压器原副线圈电压之比为 又 联立，解得 可知滑动变阻器R的滑片P从最上端开始向下滑动时，减小，增大，即电流表示数变大，也增大，由 可知原线圈电压减小，所以副线圈电压减小，即电压表示数变小。故A错误； B．电源的输出功率 随的增大而增大。故B正确； C．滑动变阻器消耗的功率为 当满足 即时，滑动变阻器消耗的功率最大。故C错误； D．当时，有 电压表示数为 故D正确。 故选BD。 15．（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。 16．（2024·湖北·二模）尽管无线充电有一定的便利性，但目前还面临来自效率、散热，以及应用场景等方面的挑战：一是充电效率不高，无线充电的转换效率大多在60%上下；二是将手机拿开一定距离就无法充电。手机无线充电的原理如图所示，下列说法正确的是（     ） A．无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重 B．虽然漏磁严重，但送电线圈和受电线圈的电压比仍等于匝数比 C．充电时将手机拿离充电基座，受电线圈的电压大幅降低，造成无法充电 D．充电时将手机拿离充电基座，受电线圈的电流频率过低，造成无法充电 【答案】AC 【详解】A．由于穿过受电线圈的磁通量明显小于送电线圈的磁通量，从而大量的能量浪费掉，导致效率不高，A正确； B．由于穿过送电线圈的磁通量与穿过受电线圈的磁通量不同，因此电压之比不等于匝数比，B错误； CD．充电时，若将手机拿离充电基座，受电线圈的磁通量迅速减小，从而电压大幅降低，造成无法充电，但受电线圈电流的频率仍等于送电线圈的频率，C正确，D错误。 故选AC。 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 $$