专题08 恒定电流与交变电流-【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（浙江专用）

专题08 恒定电流与交变电流 1.考情分析 考点要求 考题统计 恒定电流 2022•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题 恒定电流 2024•浙江•高考真题、2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题 2.试题情境： ①家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等 ②发电机、变压器、远距离输电、无线充电、家用和工业电路、家用电器等 3.常见问题模型： ①电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量。（如2023·浙江6月选考·T16，2023·浙江1月选考·T16，2021·浙江6月选考·T18，2020·浙江7月选考·T18） ②探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，探究家用小型发电机的原理，探究负载增加对供电系统的影响 3.命题方向：本章在高考中往往不会单独考查电路知识，而更倾向于通过实验来检验学生对电路知识的掌握程度。实验原理的理解、仪器的选择、电路的分析都是高考的重点内容。其中，测量电阻的实验、测量电源电动势和内阻的实验，以及电路设计等创新性实验，是高考命题的热点。 4.备考策略： ①深入理解实验的核心——原理。要能够分析并清晰理解每个实验的原理，掌握数据处理和误差分析的方法。在备考过程中，要立足于教材中的基本实验，深入理解各种实验仪器的使用方法。 ②强化实验“可参与”环节的训练。高考实验试题非常注重对实验可参与环节的检验，因此要加强对基本仪器的读数、点迹处理、图像法、电路连接、电路改装与设计、误差分析及有效数字等方面的训练 ③复习交变电流时，要熟练掌握交流电的产生过程及峰值、谷值、有效值和平均值（“四值”）的理解和应用；深入理解变压器的原理及其电压、电流、铁心截面积“三个关系”；对于远距离输电问题，特别关注输电线上的电压和电功率损失计算。 考点01 恒定电流 1．（2022·浙江·高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A．每秒水泵对水做功为75J B．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10 2．（2020·浙江·高考真题）（多选）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为、额定功率为的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过到达高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（　　） A．空气对无人机的作用力始终大于或等于 B．直流电源对无人机供电的额定电流为 C．无人机上升过程中消耗的平均功率为 D．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 考点02 交变电流 3．（2024·浙江·高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若（　　） A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮 C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗 4．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，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（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为 D．副线圈输出交流电压的频率是 5．（2023·浙江·高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　） A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流 C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定 6．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（　　） A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电 D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电 7．（2021·浙江·高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A． B． C． D． 8．（2021·浙江·高考真题）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd 9．（2021·浙江·高考真题）（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（　　） A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为Um C．流过电阻的电荷 D．电阻产生的焦耳热 10．（2020·浙江·高考真题）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（    ） A．， B．， C．， D．， 11．（2020·浙江·高考真题）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流 B．输电线上的电流 C．降压变压器的匝数比 D．用户得到的电流 12．（2020·浙江·高考真题）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（    ） A．通过的电流增大 B．两端的电压增大 C．阻值增大为原来的1.2倍 D．电功率增大为原来的1.44倍 考点01 恒定电流 1．（2024·浙江温州·三模）如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（　　） A．电动机M的输出功率为6W B．电动机M的绕线电阻为6Ω C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W D．再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板 2．（2024·浙江·模拟预测）某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m，如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V，正常工作时输入电流为3A，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则此喷泉（　　） A．出水流量约为0.1m3/s B．电机绕组的电阻是55Ω C．任意时刻空中水的质量约为10kg D．喷管的横截面积约为0.8×10﹣4m2 3．（2024·浙江金华·三模）单晶硅太阳能发电原理是光线照射到单晶硅太阳能板上，会激发电子形成电流。已知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积为的单晶硅太阳能板，阳光照射下平均发电功率。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约，则下列说法正确的是（　　） A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约200W B．一天大约可发电 C．光电的转换效率约14% D．单晶硅太阳能板发出的是交流电 4．（2024·浙江嘉兴·二模）如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50~60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A．以最高时速行驶时车轮转速约为 B．电池充满电后所存储电能约为 C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D．充电器输入电流约为0.76A 5．（2024·浙江湖州·二模）如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，10h即可从零电量至充满。已知电池的电动势为2.4V，内阻为0.5Ω，容量为800mAh，电池剩余电量为总电量的20%时就无法正常使用而需要充电。充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。则（　　） A．充电时通过电池的平均电流为64mA B．正常工作时，电池平均输出功率约为0.72W C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为230J D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为460J 6．（2024·浙江·模拟预测）西北地区夏季日照时间为13小时，冬季日照时间为8小时，如图所示，是西北干旱地区安装的太阳能电池板。利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，发电总功率的30%给当地使用，还有富余发电以0.4元/度（1度）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（　　） A．该光伏项目年发电量约为 B．该光伏项目的工作总电流约为0.3A C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供当地一盏60W的白炽灯工作约150小时 D．该光伏项目富余发电的年收入约1300元 7．（2024·浙江·二模）华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为 D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 考点02 交变电流 8．（2024·浙江·一模）如图装置可将低压直流电升压，虚线框内为电磁继电器，当开关S闭合后，电磁铁通电，吸引衔铁断开触点a、b，电路断电，衔铁在弹簧的作用下弹回，将电路重新接通，如此循环，衔铁来回振动，电路反复通断，在原线圈中形成如图乙的脉冲电流。关于此装置，则（  ） A．原线圈中的脉冲电流为交流电 B．闭合开关S，cd端输出的为直流电 C．副线圈电流的变化频率与磁铁的振动频率相同 D．cd端接负载后，正常工作时副线圈输出电流比原线圈输入电流大 9．（2024·浙江宁波·二模）自动体外除颤仪（AED）可通过产生如图甲所示的脉冲电流终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图乙是某型除颤仪的简化电路，电源为普通交流电源。某次调试时交流电压表示数为，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为，放电时间约为，已知电容器电容为。则下列判断正确的是（　　）    A．升压变压器原副线圈的匝数比约为 B．电感L越大，脉冲电流峰值越大 C．电容C越小，放电持续时间越长 D．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 10．（2024·浙江金华·二模）如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入（V）的交变电流，则（    ） A．入户端接入的交变电流方向每秒变化50次 B．当用电器发生短路时，该漏电保护器会切断电路 C．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0 D．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加 11．（2023·浙江金华·模拟预测）杭丽铁路被列入浙江省重大建设项目“十四五”规划，杭丽高铁建成后，丽水前往杭州的时间将缩短至1小时内。新建成的高铁将应用许多新技术，图示为高铁的牵引供电流程图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为n1：n2）的牵引变电所，将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，则下列说法正确的是（　　） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV C．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为9000kW，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为62.5Ω 12．（2024·浙江·模拟预测）在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成了如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，两支路中的电流分别为和。断开开关前、后的一小段时间内，电路中的电流随时间变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（      ） A．断开开关前，定值电阻中的电流为 B．断开开关前，灯泡的电阻小于定值电阻和电感线圈的总电阻 C．断开开关后，小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D．断开开关后，小灯泡所在支路中的电流如曲线所示 13．（2024·浙江·三模）（多选）如图所示，一输出电压稳定的电源通过远距离输电给用户供电，输电线路的总电阻为R。在用户端有一理想降压变压器，原副线圈的匝数比为10∶1，假设用户的用电都用于照明，且每个灯的电阻均为nR，当用户有n盏灯接通时，这些灯刚好以额定功率工作，此时电源的输出电流为I。设灯的电阻不随工作电压的变化而变化，不计变压器输出端到用户之间线路的电阻，则关于该输电线路下列说法正确的是（　　） A．有n盏灯在工作时，该输电线路的输电效率为50% B．当2n盏灯在工作时，则电源的输出电流为 C．当2n盏灯在工作时，每盏灯的功率约为额定功率的98% D．当4n盏灯在工作时，电户的电压比额定电压降低约8% 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 恒定电流与交变电流 1.考情分析 考点要求 考题统计 恒定电流 2022•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题 恒定电流 2024•浙江•高考真题、2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题 2.试题情境： ①家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等 ②发电机、变压器、远距离输电、无线充电、家用和工业电路、家用电器等 3.常见问题模型： ①电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量。（如2023·浙江6月选考·T16，2023·浙江1月选考·T16，2021·浙江6月选考·T18，2020·浙江7月选考·T18） ②探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，探究家用小型发电机的原理，探究负载增加对供电系统的影响 3.命题方向：本章在高考中往往不会单独考查电路知识，而更倾向于通过实验来检验学生对电路知识的掌握程度。实验原理的理解、仪器的选择、电路的分析都是高考的重点内容。其中，测量电阻的实验、测量电源电动势和内阻的实验，以及电路设计等创新性实验，是高考命题的热点。 4.备考策略： ①深入理解实验的核心——原理。要能够分析并清晰理解每个实验的原理，掌握数据处理和误差分析的方法。在备考过程中，要立足于教材中的基本实验，深入理解各种实验仪器的使用方法。 ②强化实验“可参与”环节的训练。高考实验试题非常注重对实验可参与环节的检验，因此要加强对基本仪器的读数、点迹处理、图像法、电路连接、电路改装与设计、误差分析及有效数字等方面的训练 ③复习交变电流时，要熟练掌握交流电的产生过程及峰值、谷值、有效值和平均值（“四值”）的理解和应用；深入理解变压器的原理及其电压、电流、铁心截面积“三个关系”；对于远距离输电问题，特别关注输电线上的电压和电功率损失计算。 考点01 恒定电流 1．（2022·浙江·高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A．每秒水泵对水做功为75J B．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10 【考点】利用能量守恒解决实际问题  电动机工作时的能量转化 【答案】D 【详解】AB．每秒喷出水的质量为,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为 故AB错误； C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则 而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则 故C错误； D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为 而电动机的电功率为 由能量守恒可知 联立解得 故D正确； 故选D。 2．（2020·浙江·高考真题）（多选）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为、额定功率为的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过到达高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（　　） A．空气对无人机的作用力始终大于或等于 B．直流电源对无人机供电的额定电流为 C．无人机上升过程中消耗的平均功率为 D．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 【考点】超重和失重的概念  判断某个力是否做功，做何种功  平均功率与瞬时功率的计算  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】BD 【详解】A．无人机先向上加速后减速，最后悬停，则空气对无人机的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，选项A错误； B．直流电源对无人机供电的额定电流 选项B正确； C．无人机的重力为 F=mg=200N 则无人机上升过程中克服重力做功消耗的平均功率 但是由于空气阻力的作用，故对无人机向上的作用力不等于重力，则无人机上升过程中消耗的平均功率大于100W，则选项C错误； D．无人机上升及悬停时，螺旋桨会使周围空气产生流动，则会有部分功率用于对空气做功，选项D正确。 故选BD。 考点02 交变电流 3．（2024·浙江·高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若（　　） A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮 C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗 【考点】电感器在直流电路和交流电路的作用 电容器对交流电的导通和阻碍作用 变压器两端电路的动态分析 【答案】A 【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确； B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误； C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C错误； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。 故选A。 4．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，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（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为 D．副线圈输出交流电压的频率是 【考点】有效值读取交流电表示数的含义  理想变压器两端电压与匝数的关系  变压器原副线圈频率和相位的关系 【答案】B 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值 根据电压匝数关系有 变压器副线圈电压的峰值 根据题意有 解得 ， 故A错误，B正确； 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 故C错误； D．根据 解得 变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是，故D错误。 故选B。 5．（2023·浙江·高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　） A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流 C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定 【考点】有效值的定义、一般交流电的有效值  变压器原理与结构  用户端功率改变判断输电线路中物理量变化 【答案】A 【详解】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B错误； C．1100kV指的是交流电的有效值，故C错误； D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。 故选A。 6．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（　　） A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电 D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电 【考点】交流发电机原理和示意图  正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导 【答案】A 【详解】A．甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀，则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故A正确； B．乙图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故B错误； C．根据发电机原理可知甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，故C错误； D．乙图中是非匀强磁场，则线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，故D错误； 故选A。 7．（2021·浙江·高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A． B． C． D． 【考点】正弦式交流电的电动势和电流有效值 【答案】D 【详解】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为 由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则 故选D。 8．（2021·浙江·高考真题）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd 【考点】涡流的原理、应用与防止 【答案】D 【详解】变压器的正视图如图： 所以要减小涡流在铁芯中产生的热量，硅钢片应平行于平面aehd。 故选D。 9．（2021·浙江·高考真题）（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（　　） A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为Um C．流过电阻的电荷 D．电阻产生的焦耳热 【考点】线圈转动产生的交变电流的峰值及其表达式  根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热  计算转动过程中通过线圈截面的电量 【答案】BD 【详解】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保证电流的方向不发生变化，从而使加在电阻两端的电压方向保持不变，A错误； B．由图乙可知，电动势的最大值为Um ，B正确； C．线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为 则金属框转过一周流过电阻的电荷量为 C错误； D．因为 则 金属框转过一周电阻产生的焦耳热 D正确。 故选BD。 10．（2020·浙江·高考真题）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（    ） A．， B．， C．， D．， 【考点】电压互感器  电流互感器 【答案】B 【详解】根据理想变压器的电压和电流规律： 解得甲图中高压线电压为 乙图中高压线电流为 故B正确，ACD错误。 故选B。 11．（2020·浙江·高考真题）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流 B．输电线上的电流 C．降压变压器的匝数比 D．用户得到的电流 【考点】远距离输电在导线上损失功率的计算  降压变压器原线圈电压的计算  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】C 【详解】A．根据电功率公式 发电机输出电流 A错误； B．输电线上损失功率，由 可得 故B错误； C．降压变压器原副线圈得到的功率为 P4=P-P线=95kW 根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得 C正确； D．用户得到的功率为，用户得到的电流 D错误。 故选C。 12．（2020·浙江·高考真题）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（    ） A．通过的电流增大 B．两端的电压增大 C．阻值增大为原来的1.2倍 D．电功率增大为原来的1.44倍 【考点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用  电阻定律的内容及表达式  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】B 【详解】ABC．根据电阻定律： 可知，长度变为原来的倍，横截面积变为原来的倍，所以电阻变为原来的倍；根据闭合电路欧姆定律： 可知总电阻增大，干路电流减小，路端电压即盐水柱两端电压增大，故AC错误，B正确； D．电功率的表达式： 电流变化倍数无法计算，所以电功率变化倍数无法计算，故D错误。 故选B． 考点01 恒定电流 1．（2024·浙江温州·三模）如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（　　） A．电动机M的输出功率为6W B．电动机M的绕线电阻为6Ω C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W D．再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板 【考点】含有电动机电路综合计算  计算含容电路的电流和电压 【答案】D 【详解】AB．闭合开关S、S1时，电流表示数为，根据闭合电路欧姆定律可得 解得定值电阻的阻值为 再将S2闭合，稳定后电流表示数为，此时电动机M和定值电阻并联，两者电压相等，根据闭合电路欧姆定律，有 解得两者的电压为 通过定值电阻的电流为 通过电动机的电流为 因电动机为非纯电阻电路，则电动机的绕线电阻小于，电动机的输出功率小于，故AB错误； C．闭合开关S、S1时，定值电阻 R 消耗的功率为 再将S2闭合，稳定后定值电阻 R 消耗的功率为 定值电阻 R 消耗的功率的变化为 因此定值电阻 R 消耗的功率减小，故C错误； D．设电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，运动的距离为，根据动能定理可得 由于极板间电压减小，则电场强度减小，联立解得 因此让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板，故D正确。 故选D。 2．（2024·浙江·模拟预测）某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m，如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V，正常工作时输入电流为3A，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则此喷泉（　　） A．出水流量约为0.1m3/s B．电机绕组的电阻是55Ω C．任意时刻空中水的质量约为10kg D．喷管的横截面积约为0.8×10﹣4m2 【考点】含有电动机电路综合计算 【答案】C 【详解】A．喷泉喷出的水柱高约20m，设水喷出喷口的速度为v，由位移—速度公式得v2＝2gh 代入数据解得v＝20m/s 设极短时间Δt内有质量为Δm的水喷出喷口，则由能量守恒得 解得 这些水的体积为 则出水流量约为Q 代入数据联立解得Q＝2.475×10﹣3m3/s 故A错误； B．设电机绕组的电阻为r，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则有：（1﹣75%）UI＝I2r 代入数据解得，电机绕组的电阻r≈18.3Ω 故B错误； C．水从喷出到最高点所用的时间为 在空中的水包括上升过程与下降过程两部分的水，两部分水的质量近似相等，则任意时刻空中水的质量约为 代入数据联立解得m≈10kg 故C正确； D．设喷管的横截面积为S，则 解得喷管的横截面积约为S≈1.2×10﹣4m2 故D错误。 故选C。 3．（2024·浙江金华·三模）单晶硅太阳能发电原理是光线照射到单晶硅太阳能板上，会激发电子形成电流。已知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积为的单晶硅太阳能板，阳光照射下平均发电功率。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约，则下列说法正确的是（　　） A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约200W B．一天大约可发电 C．光电的转换效率约14% D．单晶硅太阳能板发出的是交流电 【考点】电流强度的定义及单位  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】C 【详解】A．距离太阳的球面面积 单位面积上接受太阳太阳辐射的功率 故A错误； B．若24小时都有太阳，则工作一天大约可发电 但有太阳的时间小于24小时。故B错误； C．太阳板接收的太阳能 光电的转换放率约为 故C正确； D．依题意，光线照射到单晶硅太阳能板上，电子定向移动形成电流。方向不变，为直流电。故D错误。 故选C。 4．（2024·浙江嘉兴·二模）如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50~60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A．以最高时速行驶时车轮转速约为 B．电池充满电后所存储电能约为 C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D．充电器输入电流约为0.76A 【考点】周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式  机车的额定功率、阻力与最大速度  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】B 【详解】A．根据题意可知, 由 解得 故A错误； B．已知，，时间为 电池充满电后所存储电能约为 解得 故B正确； C.设车以最高时速行驶，由 解得牵引力为 由受力平衡得 故C错误； D．根据题意知充电器输入电压，充电时间为，充电器输入电流为 因为充电过程中，存在能量损耗，不是理想情况，所以实际电流大于0.76A，故D错误。 故选B。 5．（2024·浙江湖州·二模）如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，10h即可从零电量至充满。已知电池的电动势为2.4V，内阻为0.5Ω，容量为800mAh，电池剩余电量为总电量的20%时就无法正常使用而需要充电。充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。则（　　） A．充电时通过电池的平均电流为64mA B．正常工作时，电池平均输出功率约为0.72W C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为230J D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为460J 【考点】电流强度的定义及单位  计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】B 【详解】A．由题知，10h即可从零电量至充满，则根据得，充电时通过电池的平均电流为 故A错误； B．由于 而充一次电能正常工作时间为 正常工作时的平均电流为 正常工作时，电池平均输出功率约为 故B正确； C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为 故C错误； D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为 故D错误。 故选B。 6．（2024·浙江·模拟预测）西北地区夏季日照时间为13小时，冬季日照时间为8小时，如图所示，是西北干旱地区安装的太阳能电池板。利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，发电总功率的30%给当地使用，还有富余发电以0.4元/度（1度）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（　　） A．该光伏项目年发电量约为 B．该光伏项目的工作总电流约为0.3A C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供当地一盏60W的白炽灯工作约150小时 D．该光伏项目富余发电的年收入约1300元 【考点】电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】C 【详解】A．由题意可知，该光伏项目年发电量约为 A错误； B．该光伏项目的工作总电流约为 B错误； C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供当地一盏60W的白炽灯工作时间为 C正确； D．该光伏项目富余发电的年收入约 D错误。 故选C。 7．（2024·浙江·二模）华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为 D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 【考点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率  电功和电功率定义、表达式及简单应用 【答案】C 【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率。而最大功率 由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误； B．本次充电时的平均功率约为 故B错误； C．充电效率约为 故C正确； D．机械效率约为 故D错误。 故选C。 考点02 交变电流 8．（2024·浙江·一模）如图装置可将低压直流电升压，虚线框内为电磁继电器，当开关S闭合后，电磁铁通电，吸引衔铁断开触点a、b，电路断电，衔铁在弹簧的作用下弹回，将电路重新接通，如此循环，衔铁来回振动，电路反复通断，在原线圈中形成如图乙的脉冲电流。关于此装置，则（  ） A．原线圈中的脉冲电流为交流电 B．闭合开关S，cd端输出的为直流电 C．副线圈电流的变化频率与磁铁的振动频率相同 D．cd端接负载后，正常工作时副线圈输出电流比原线圈输入电流大 【考点】变压器两端电路的动态分析 【答案】C 【详解】A．原线圈中的脉冲电流为直流电，故A错误； B．闭合开关S，当触点断开向上运动时，变压器原线圈中电流减小，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电动势，由于互感，副线圈中也产生感应电动势，当触点向下运动接触时，变压器原线圈中电流增大，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电动势，由于互感，副线圈中也产生感应电动势，由于原线圈中电流方向不变，即穿过线圈的磁场方向不变，根据楞次定律可知，触点断开过程产生的感应电动势与触点接触过程产生的感应电动势方向相反，可知，闭合开关S，cd端输出交流电，故B错误； C．原线圈输入电流的变化频率与触点a、b接通断开的频率相同，因此副线圈的电流变化频率与磁铁的振动频率相同，故C正确； D．升压变压器副线圈输出电流比原线圈输入电流小，故D错误。 故选C。 9．（2024·浙江宁波·二模）自动体外除颤仪（AED）可通过产生如图甲所示的脉冲电流终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图乙是某型除颤仪的简化电路，电源为普通交流电源。某次调试时交流电压表示数为，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为，放电时间约为，已知电容器电容为。则下列判断正确的是（　　）    A．升压变压器原副线圈的匝数比约为 B．电感L越大，脉冲电流峰值越大 C．电容C越小，放电持续时间越长 D．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 【考点】电容器的充放电过程及其特点  电感器在直流电路和交流电路的作用  理想变压器两端电压与匝数的关系 【答案】A 【详解】A．电容器电容为，根据电容的定义式有 根据电流的定义式有 根据交流电有效值特征有 根据电压匝数关系有 结合题中数据解得 故A正确； B．电感L越大，对变化电流的阻碍作用越大，则脉冲电流峰值越小，故B错误； C．电容C越小，根据 可知，电容器所带电荷量越小，则放电持续时间越短，故C错误； D．脉冲电流作用于不同人体时，由于不同人体的电阻不相同，则电流大小不相同，故D错误。 故选A。 10．（2024·浙江金华·二模）如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入（V）的交变电流，则（    ） A．入户端接入的交变电流方向每秒变化50次 B．当用电器发生短路时，该漏电保护器会切断电路 C．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0 D．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加 【考点】交流电频率的意义  变压器原理与结构 【答案】C 【详解】A．由题意得交流电的周期 因为正弦式交流电每个周期内电流方向改变两次，故每秒变化100次，故A错误； BCD．控制器中线圈内的磁通量，是由火线和零线中的电流产生的，当无漏电时，火线和零线中的电流等大反向，在副线圈内的磁通量始终为零，且当电流增加，甚至出现用电器短路时，在副线圈内的磁通量依旧始终为零，而当出现漏电时，副线圈内的磁通量产生变化，引起脱扣开关自动断开，故BD错误，C正确； 故选C。 11．（2023·浙江金华·模拟预测）杭丽铁路被列入浙江省重大建设项目“十四五”规划，杭丽高铁建成后，丽水前往杭州的时间将缩短至1小时内。新建成的高铁将应用许多新技术，图示为高铁的牵引供电流程图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为n1：n2）的牵引变电所，将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，则下列说法正确的是（　　） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV C．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D．如果高铁机车的电动机输出机械功率为9000kW，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为62.5Ω 【考点】理想变压器两端电压与匝数的关系  用户端功率改变判断输电线路中物理量变化 【答案】C 【详解】A．若电网的电压为，则 故A错误； BC．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间之间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25kV，故B错误，C正确； D．根据功率关系可得 其中 则电流为 则牵引变电所至机车间的等效电阻为 故D错误。 故选C。 12．（2024·浙江·模拟预测）在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成了如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，两支路中的电流分别为和。断开开关前、后的一小段时间内，电路中的电流随时间变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（      ） A．断开开关前，定值电阻中的电流为 B．断开开关前，灯泡的电阻小于定值电阻和电感线圈的总电阻 C．断开开关后，小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D．断开开关后，小灯泡所在支路中的电流如曲线所示 【考点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像  分析含自感线圈的电路小灯泡能否闪亮的原因 【答案】C 【详解】A．断开开关前、后的一小段时间内，通过电感线圈的电流方向是不变的，则电感线圈所在支路的电流如曲线所示，小灯泡所在支路的电流如曲线所示，则断开开关前，定值电阻中的电流为，故A错误； B．由题图可知，断开开关前通过电感线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以断开开关前，小灯泡的电阻大于定值电阻和电感线圈的总电阻，故B错误； C．断开开关后，电感线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小，电感线圈相当于电源，由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路，且断开开关前电感线圈所在支路的总电阻小于小灯泡的总电阻，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，故C正确； D．由A项分析知，故D错误； 故选C。 13．（2024·浙江·三模）（多选）如图所示，一输出电压稳定的电源通过远距离输电给用户供电，输电线路的总电阻为R。在用户端有一理想降压变压器，原副线圈的匝数比为10∶1，假设用户的用电都用于照明，且每个灯的电阻均为nR，当用户有n盏灯接通时，这些灯刚好以额定功率工作，此时电源的输出电流为I。设灯的电阻不随工作电压的变化而变化，不计变压器输出端到用户之间线路的电阻，则关于该输电线路下列说法正确的是（　　） A．有n盏灯在工作时，该输电线路的输电效率为50% B．当2n盏灯在工作时，则电源的输出电流为 C．当2n盏灯在工作时，每盏灯的功率约为额定功率的98% D．当4n盏灯在工作时，电户的电压比额定电压降低约8% 【考点】用户端功率改变判断输电线路中物理量变化 【答案】BC 【详解】A．盏灯的并联电阻为，变压器的输出电流为，所以输电电压为，则输入电压为，输电线上损失电压为，电源电压为，所以输电效率为 故A错误； B．当盏灯的总电阻为，设电源输出电流为，则变压器输出电流为，即输出电压为，变压器输入电压为，有 所以 故B正确； C．每盏灯的电流减小为原来的，功率变为原来的，故C正确； D．当盏灯在工作时电灯的总电阻为，令此时原线圈的电流为，则副线圈的电流为，副线圈的总电压为，则有原副线圈的关系可得， 电源的输出电流为，每盏灯的电源减为原来的，即电压也变为原来的，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！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$