专题08 交变电流（广东专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题08 交变电流 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 交变电流的描述与应用 2025年广东 2024年广东 2023年广东 2021年广东 过去五年广东高考物理里，交变电流是高频考点，多以选择题形式出现。主要考查交变电流的产生原理、表达式、周期、频率、峰值、有效值等，以及理想变压器各物理量关系。题目常综合多个知识点，难度适中。考生务必理解相关原理，熟练掌握有效值计算等关键知识，以应对这部分考题。 考点01 交变电流的描述与应用 1．（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（    ） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 2．（2024·广东·高考真题）将阻值为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规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．通过电阻电流的峰值为 C．电阻在1秒内消耗的电能为 D．电阻两端电压表达式为 3．（2023·广东·高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（    ） A． B． C． D． 4．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 5．（2021·广东·高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为10Hz B．副线圈两端电压最大值为3V C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 一、单选题 1．（2025·广东茂名·模拟预测）某款电热毯内部简化电路结构如图甲所示，其中电热丝的电阻，电压表为理想交流电压表，交流电压的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．交流电压的变化频率为 B．图甲中交流电压表的读数为 C．电热毯工作时的电流为 D．电热毯工作时的功率为 2．（2025·广东·模拟预测）如图甲，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，规格为“”的灯泡正常发光，除金属线框和灯泡外的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．电动势的有效值为 B．时，金属线框可能处于图甲中位置 C．流过金属线框的电流为 D．金属线框的电阻为 3．（2025·北京昌平·二模）如图所示，一理想变压器原线圈接在）的交流电源上，副线圈与滑动变阻器R相连，交流电压表和交流电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．变阻器的滑片向b端滑动，电压表的示数减小 C．变阻器的滑片向a端滑动，电流表的示数增大 D．变阻器的滑片向a端滑动，变压器的输入功率减小 4．（2025·广东深圳·二模）如图所示，在匀强磁场中一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势为e=10sin（50πt）V。则（　　） A．交变电动势的周期为0.02s B．t=0.04s时，线框内磁通量变化率最小 C．t=0.08s时，线框所处平面与中性面垂直 D．若线框转速增加一倍，电动势有效值为10V 5．（2025·安徽·模拟预测）无线充电技术是一种通过电磁场传输能量，为电子设备充电的技术。某大学社团研究无线充电的规律设计了如图所示装置，无线传输装置中的变压器可以看成理想降压变压器，原线圈串接定值电阻，左侧接入电压的有效值为62V的正弦交流电。不计导线电阻，若副线圈所接电子设备获得的充电电压为15V，电流为4A，则下列说法正确的是（　　） A．变压器原线圈和副线圈匝数比为 B．变压器原线圈和副线圈电流比为 C．电阻R消耗的功率为8W D．电源的输出功率为248W 6．（2025·广东惠州·模拟预测）在惠州市科技馆有一台脚踩式发电机，当骑上去用力踩动踏板，能点亮和发电机相连的白炽灯泡，踩得越快灯泡越亮。其简化电路原理图如图所示，当线框绕转轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．线框每转一圈电流方向改变一次 B．线框到达如图位置时回路电流为零 C．线框处于如图位置时磁通量变化最快 D．转速提高到两倍，则回路电流有效值变为原来的倍 8．（2025·广东清远·二模）如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为10，线圈总电阻为1Ω，与线圈连接的定值电阻R的阻值3Ω，电流表A可看做理想电流表，则（　　） A．在1s末电流方向发生改变 B．线圈转动的角速度为 C．在0.5s末线圈感应电动势最大 D．一个周期内电路产生的总热量为 9．（2025·广东湛江·二模）如图所示，一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2:1，a、b间加一正弦交流电，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25A、电阻5Ω”的保险丝，理想交流电压表V的示数稳定为220V，在副线圈中接入负载电阻R，下列说法正确的是（　　） A．通过保险丝的最大瞬时电流为0.25A B．变压器副线圈的最大输出功率为55W C．为了使电路长时间工作，负载电阻R应不小于880Ω D．a、b间正弦交流电的表达式可能为 10．（2025·广东·模拟预测）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，小灯泡的额定电压为，电键S断开，在、两端加上的正弦交流电压，小灯泡正常发光，定值电阻；开关S闭合后电动机刚好正常工作，电动机内阻和灯泡电阻相等，灯泡的电阻不变。则下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定电压为 B．S闭合后，灯泡有可能被烧毁 C．小灯泡的额定功率为 D．S闭合后，电动机消耗的功率大于灯泡消耗的功率 11（2025·广东湛江·模拟预测）图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A．若，则用户获得的电压U4＝U1 B．若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C．若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D．若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 11．（2025·广东茂名·一模）如图甲为茂名浮山岭上的发电风车，图乙为风车简化的发电模型，风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系，下列说法正确的是（    ） A．线圈输出电流的有效值是 B．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为 C．当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为 D．若风车转速变为时，则线圈输出最大电流为 二、多选题 13．（2025·广东佛山·模拟预测）有一个电热水壶，工作时的电阻为，接在电压随时间做如图所示变化的交流电源上。则下列说法中正确的是（　　） A．该交流电源的频率为100Hz B．通过电热水壶的最大电流约为 C．该电热水壶的工作功率约为480W D．该电热水壶每小时约耗1度电 18．（2025·广东深圳·一模）2022年南方电网已组装波浪能发电机。如图，下方为时刻向x轴正方向传播的海水波动图像，周期为1s。发电机圆柱体浮杆定位于x坐标值8m的质点处，此时质点的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动，线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝，其圆半径为r，N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B，理想变压器原副线圈匝数比为1：10。磁铁、变压器等固定，下列判断正确的是（　　） A．时刻浮杆正随海水向下振动 B．时刻发电机产生的电动势为 C．发电机产生电动势的表达式为 D．变压器副线圈输出电压的有效值为 15．（2025·广东汕头·二模）图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为，输出功率为，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，输电线路总电阻为。保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是（    ） A．输电线路上损失的功率为 B．升压变压器的输入电流与降压变压器的输出电流之比为 C．若仅减小，发电厂输送相同的功率情况下，输电线路上的电压损失会增大 D．当发电厂输出频率增大，降压变压器的输出电压会减小 16．（2025·广东·模拟预测）煤气灶是生活中最常见的灶具（如图甲所示），其由2节的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图乙所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图丙所示），副线圈可产生峰值为9000V的高压。已知电压表为理想交流电表，点火针与金属板间的距离约为3mm，下列说法正确的是（　　） A．干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 B．时刻，电压表的示数为 C．该变压器的原、副线圈的匝数比为 D．点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 交变电流 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 交变电流的描述与应用 2025年广东 2024年广东 2023年广东 2021年广东 过去五年广东高考物理里，交变电流是高频考点，多以选择题形式出现。主要考查交变电流的产生原理、表达式、周期、频率、峰值、有效值等，以及理想变压器各物理量关系。题目常综合多个知识点，难度适中。考生务必理解相关原理，熟练掌握有效值计算等关键知识，以应对这部分考题。 考点01 交变电流的描述与应用 1．（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（    ） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 【答案】B 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 A错误； B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流 输电线上由R造成的电压损失为 B正确； C．变压器原线圈中的电流为 C错误； D．变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。 故选B。 2．（2024·广东·高考真题）将阻值为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规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．通过电阻电流的峰值为 C．电阻在1秒内消耗的电能为 D．电阻两端电压表达式为 【答案】D 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为 所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 3．（2023·广东·高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题可知原线圈输入电压的有效值为 原线圈电流为 副线圈输出电流的有效值为 变压器无法改变电流的频率，故 故选A。 4．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 【答案】B 【详解】AD．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等；根据 可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误； B．因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确； C．当磁铁的磁极到达一线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值，选项C错误。 故选B。 5．（2021·广东·高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为10Hz B．副线圈两端电压最大值为3V C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 【答案】B 【详解】A．周期是T=0.2s，频率是 故A错误； B．由理想变压器原理可知 解得，副线两端的最大电压为 故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故C错误； D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D错误。 故选B。 一、单选题 1．（2025·广东茂名·模拟预测）某款电热毯内部简化电路结构如图甲所示，其中电热丝的电阻，电压表为理想交流电压表，交流电压的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．交流电压的变化频率为 B．图甲中交流电压表的读数为 C．电热毯工作时的电流为 D．电热毯工作时的功率为 【答案】C 【详解】A．由题图可知，交流电压的周期为，则频率为，故A错误； BCD．电压表的读数为有效值，即 电热毯工作时的电流为 电热毯工作时的功率为，故BD错误，C正确。 故选C。 2．（2025·广东·模拟预测）如图甲，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，规格为“”的灯泡正常发光，除金属线框和灯泡外的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．电动势的有效值为 B．时，金属线框可能处于图甲中位置 C．流过金属线框的电流为 D．金属线框的电阻为 【答案】D 【详解】A．由图像可知有效值为，故A错误； B．由图可知0.05s时，电动势为零，线框磁通量最大，应位于中性面，垂直于图中位置，故B错误； C．根据 副线圈中电流为 原、副线圈电流之比与匝数之比成反比 可得原线圈的电流为，故C错误； D．原、副线圈电压与匝数成正比 可得原线圈两端获得电压为 即线框内电压为 金属线框的电阻为，故D正确。 故选D。 3．（2025·北京昌平·二模）如图所示，一理想变压器原线圈接在）的交流电源上，副线圈与滑动变阻器R相连，交流电压表和交流电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．变阻器的滑片向b端滑动，电压表的示数减小 C．变阻器的滑片向a端滑动，电流表的示数增大 D．变阻器的滑片向a端滑动，变压器的输入功率减小 【答案】D 【详解】A．该交流电的频率为 选项A错误； B．电压表的示数等于变压器次级电压，根据可知总是不变的，变阻器的滑片向b端滑动，电压表的示数不变，选项B错误； CD．变阻器的滑片向a端滑动，R阻值变大，可知次级电流减小，即电流表的示数减小，根据P=I2U2可知，次级功率减小，则变压器的输入功率减小，选项C错误，D正确。 故选D。 4．（2025·广东深圳·二模）如图所示，在匀强磁场中一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势为e=10sin（50πt）V。则（　　） A．交变电动势的周期为0.02s B．t=0.04s时，线框内磁通量变化率最小 C．t=0.08s时，线框所处平面与中性面垂直 D．若线框转速增加一倍，电动势有效值为10V 【答案】B 【详解】A．根据题中表达式可知 所以交变电动势的周期为 故A错误； B．由电动势的表达式可知，金属线框从中性面开始计时，所以t=0.04s时，线框恰好转动一周，到达中性面，此时磁通量最大，磁通量变化率最小，故B正确； C．t=0.08s时，线框仍然处于中性面位置，故C错误； D．若线框转速增加一倍，根据可知，电动势增加一倍，所以电动势的有效值为 故D错误。 故选B。 5．（2025·安徽·模拟预测）无线充电技术是一种通过电磁场传输能量，为电子设备充电的技术。某大学社团研究无线充电的规律设计了如图所示装置，无线传输装置中的变压器可以看成理想降压变压器，原线圈串接定值电阻，左侧接入电压的有效值为62V的正弦交流电。不计导线电阻，若副线圈所接电子设备获得的充电电压为15V，电流为4A，则下列说法正确的是（　　） A．变压器原线圈和副线圈匝数比为 B．变压器原线圈和副线圈电流比为 C．电阻R消耗的功率为8W D．电源的输出功率为248W 【答案】A 【详解】A．设原线圈与副线圈匝数比为，则原线圈两端电压和电流分别为和 在原线圈的电路中满足，可得或者（不合题意，舍去），故A正确； B．原线圈和副线圈电流比为，故B错误； C．原线圈电流为，消耗功率为，故C错误； D．原线圈电流为1A，电源的输出功率为，故D错误。 故选A。 6．（2025·广东惠州·模拟预测）在惠州市科技馆有一台脚踩式发电机，当骑上去用力踩动踏板，能点亮和发电机相连的白炽灯泡，踩得越快灯泡越亮。其简化电路原理图如图所示，当线框绕转轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．线框每转一圈电流方向改变一次 B．线框到达如图位置时回路电流为零 C．线框处于如图位置时磁通量变化最快 D．转速提高到两倍，则回路电流有效值变为原来的倍 【答案】C 【详解】A．线框经过中性面时，电流方向改变，则线框每转一圈电流方向改变两次，故A错误； BC．线框到达如图位置时，磁通量为0，磁通量变化最快，回路中感应电动势最大，电流最大，故B错误，C正确； D．转速提高到两倍，根据 可知最大值变为原来的2倍，则有效值也变为原来的2倍，故D错误； 故选C。 8．（2025·广东清远·二模）如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为10，线圈总电阻为1Ω，与线圈连接的定值电阻R的阻值3Ω，电流表A可看做理想电流表，则（　　） A．在1s末电流方向发生改变 B．线圈转动的角速度为 C．在0.5s末线圈感应电动势最大 D．一个周期内电路产生的总热量为 【答案】D 【详解】A．在1s末线圈的磁通量为零，与中性面垂直，此时电流方向不发生改变，选项A错误； B．线圈转动的角速度为，B错误； C．在0.5s末线圈磁通量最大，磁通量变化率最小，则感应电动势最小，选项C错误； D．感应电动势最大值 一个周期内电路产生的总热量为 选项D正确。 故选D。 9．（2025·广东湛江·二模）如图所示，一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2:1，a、b间加一正弦交流电，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25A、电阻5Ω”的保险丝，理想交流电压表V的示数稳定为220V，在副线圈中接入负载电阻R，下列说法正确的是（　　） A．通过保险丝的最大瞬时电流为0.25A B．变压器副线圈的最大输出功率为55W C．为了使电路长时间工作，负载电阻R应不小于880Ω D．a、b间正弦交流电的表达式可能为 【答案】B 【详解】A．熔断电流0.25A是有效值，并不是最大瞬时值，故A错误； B．根据，可知原线圈最大输入功率 因变压器为理想变压器，故副线圈最大输出功率 故B正确； C．原线圈与副线圈的匝数比为2:1，由 可得 由 由于不大于0.25A，则不大于0.5A，由，可知R应不小于220Ω，故C错误； D．电压表的示数220V为原线圈电压，由于保险丝也需要分一部分电压，所以ab端电压一定大于220V，a、b间正弦交流电的表达式不可能为 故D错误。 故选B。 10．（2025·广东·模拟预测）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，小灯泡的额定电压为，电键S断开，在、两端加上的正弦交流电压，小灯泡正常发光，定值电阻；开关S闭合后电动机刚好正常工作，电动机内阻和灯泡电阻相等，灯泡的电阻不变。则下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定电压为 B．S闭合后，灯泡有可能被烧毁 C．小灯泡的额定功率为 D．S闭合后，电动机消耗的功率大于灯泡消耗的功率 【答案】C 【详解】AB．S闭合后，副线圈中电流变大，原线圈中电流变大，电阻两端的电压变大，原线圈两端电压变小，副线圈两端电压变小，灯泡变暗，不会被烧毁，电动机的额定电压小于，故错误； C．S断开时，小灯泡正常发光，根据理想变压器电压与匝数成正比，有 解得 则定值电阻两端电压为 通过R的电流为 根据理想变压器电流与匝数成反比 小灯泡的额定电流为 则小灯泡的额定功率 故正确； D．设灯泡的电阻为，S闭合后，设灯泡两端的电压为U2，则灯泡中电流 设电动机中电流为，则有 可得 由此可知 S闭合后，电动机消耗的功率小于灯泡消耗的功率，故D错误。 故选C。 11（2025·广东湛江·模拟预测）图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A．若，则用户获得的电压U4＝U1 B．若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C．若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D．若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 【答案】D 【详解】A．根据变压器原理可得， 若，则有 由于输电线上电阻分压作用，则， 故A错误； B．升压变压器输入电压恒定，升压变压器的原、副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的电压不变，故B错误； CD．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有 则输电线上的电流为 可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据 可知降压变压器输入的电压增大，故C错误，D正确。 故选D。 11．（2025·广东茂名·一模）如图甲为茂名浮山岭上的发电风车，图乙为风车简化的发电模型，风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系，下列说法正确的是（    ） A．线圈输出电流的有效值是 B．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为 C．当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为 D．若风车转速变为时，则线圈输出最大电流为 【答案】D 【详解】A．根据交流电最大值与有效值的关系可知，A错误； B．当线圈转到竖直位置时，电动势最大，电流最大，但电流表测量的是电流的有效值，B错误； C．根据右手定则可知，线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为，C错误； D．由丙图可知，线圈感应电流的瞬时表达式为 故当风车转速变为时，线圈输出最大电流为，D正确。 故选D。 二、多选题 13．（2025·广东佛山·模拟预测）有一个电热水壶，工作时的电阻为，接在电压随时间做如图所示变化的交流电源上。则下列说法中正确的是（　　） A．该交流电源的频率为100Hz B．通过电热水壶的最大电流约为 C．该电热水壶的工作功率约为480W D．该电热水壶每小时约耗1度电 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，该交流电源的周期为，则频率为 故A错误； B．由题图可知，该交流电源的电压最大值为，根据欧姆定律可知通过电热水壶的最大电流为 故B正确； CD．该交流电源的电压有效值为 则该电热水壶的工作功率为 该电热水壶每小时耗电为 故C错误，D正确。 故选BD。 18．（2025·广东深圳·一模）2022年南方电网已组装波浪能发电机。如图，下方为时刻向x轴正方向传播的海水波动图像，周期为1s。发电机圆柱体浮杆定位于x坐标值8m的质点处，此时质点的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动，线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝，其圆半径为r，N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B，理想变压器原副线圈匝数比为1：10。磁铁、变压器等固定，下列判断正确的是（　　） A．时刻浮杆正随海水向下振动 B．时刻发电机产生的电动势为 C．发电机产生电动势的表达式为 D．变压器副线圈输出电压的有效值为 【答案】BD 【详解】A．波向x轴正方向传播，根据峰前质点上振，可知位于x坐标值8m的质点在t=0时刻，沿y轴正方向振动，所以浮杆正随海水向上振动，故A错误； B．在t= 0时刻发电机产生的电动势的瞬时值最大且为 故B正确； C．质点振动的圆频率为 因为在t=0时的感应电动势最大，所以发电机产生电动势的瞬时值表达式为 故C错误； D．发电机产生的电动势的有效值为 根据理想变压器电压与匝数成正比，有 可得变压器副线圈输出电压的有效值为 故D正确。 故选BD。 15．（2025·广东汕头·二模）图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为，输出功率为，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，输电线路总电阻为。保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是（    ） A．输电线路上损失的功率为 B．升压变压器的输入电流与降压变压器的输出电流之比为 C．若仅减小，发电厂输送相同的功率情况下，输电线路上的电压损失会增大 D．当发电厂输出频率增大，降压变压器的输出电压会减小 【答案】BC 【详解】A．设升压变压器原线圈的电流为，副线圈的电流为；由题知发电厂输出电压为，输出功率为，则有 解得 根据 解得 故输电线路上损失的功率为 故A错误； B．对升压变压器有 设降压变压器输出电流为，对降压变压器 联立可得 故B正确； C．输电线路上的电压损失为 可知若仅减小，输电线路上的电压损失会增大，故C正确； D．因为升压变压器的变压比和降压变压器的变压比不变，所以升压变压器副线圈的电压不变，又输出功率不变P，故升压变压器副线圈的电流不变，根据 可知电阻R两端的电压不变，在中间输送回路中有 所以降压变压器原线圈两端的电压不变，故降压变压器输出电压不变，与交流电的频率无关，所以当发电厂输出频率增大时，降压变压器的输出电压不变，故D错误。 故选BC。 16．（2025·广东·模拟预测）煤气灶是生活中最常见的灶具（如图甲所示），其由2节的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图乙所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图丙所示），副线圈可产生峰值为9000V的高压。已知电压表为理想交流电表，点火针与金属板间的距离约为3mm，下列说法正确的是（　　） A．干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 B．时刻，电压表的示数为 C．该变压器的原、副线圈的匝数比为 D．点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 【答案】BC 【详解】A．干电池消耗的化学能要转化为干电池内阻产生的热量、点火针与金属板之间释放的电能，故干电池消耗的化学能大于点火针与金属板之间释放的电能，A错误； B．电压表示数是交流电压的有效值，此交流电电压的峰值为50V，有效值为，B正确； C．根据 其中， 代入数据得 C正确； D．点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 D错误。 故选BC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$