内容正文:
专题10 直流电路和交流电路
情境突破练 压轴提速练
1.新情境【磁吸基座无线充电器】(2026·湖南省长沙市长郡中学·上学期期中考试)(多选)如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入u=220sin100πt(V)的交流电源后,手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V,充电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R,送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1,若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失,下列说法正确的是( )
A. “超充模式”下电流表读数为0.5A
B. 若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
C. 若不计两个线圈的电阻,则要保证“超充模式”正常运作,R的大小应为0.4Ω
D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω,则要保证“超充模式”正常运作,R的大小应为0.299Ω
【答案】ACD
【解析】A.根据变压器电流与匝数关系
代入数据,解得,故A正确;
B.由容量单位可知,手机充电时间为电池容量与充电电流的比值,即,故B错误;
C.根据变压器电压与匝数关系
其中,
代入数据,解得,故C正确;
D.由理想变压器的等效电阻,结合C选项分析可知
解得,故D正确。
故选ACD。
2.新考法(2026·山西省运城市运城中学·上学期期中考试)如图所示,光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接,其余部分未与杆接触.杆电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d,在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感强度为B,现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,t=0时刻导线开始进入磁场,直到全部穿过磁场过程中,外力所做的功为
A 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】金属导线在磁场中运动时,产生的电动势为:,y为导线切割磁力线的有效长度.在导线运动的过程中,y随时间的变化为:,则导线从开始向右运动到L的过程中,如图
则有:,则此过程中电动势的最大值为:,此过程中电动势的有效值为:,导线从L向右运动到2L的过程中(如图)有:,即:,所以,导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同(如图),则在这三段中运动的时间各为t,,在整个过程中产生的内能为:,因导线在拉力F的作用下匀速运动,所以拉力F所做的功全部转化为内能,即:,故选D.
【点睛】金属导线向右一共移动了3L,把全过程分为三个阶段,因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的,所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电,分别求出在这三段中的有效电动势,结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能,外力F所做的功全部转化为了内能.
3.新情境【手动小型发电机】(2026·江苏省南京市第一中学·上学期期中考试)如图甲、乙所示为家庭应急式手动小型发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为r的圆形线圈沿轴线做简谐运动,速度随时间变化的规律为,线圈匝数为n,电阻不计,所在位置磁感应强度大小恒为B,灯泡的额定电压为U,若灯泡刚好正常发光,则理想变压器的原副线圈匝数比等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,线圈产生的是正弦交流电,电动势的最大值为
电动势的有效值为
由于线圈电阻不计,则变压器原副线圈匝数比为
故选B。
4.新考法(2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试)图(1)为某款手机充电器的铭牌信息,家庭电路两端电压随时间变化的关系如图(2)所示,手机充电器工作时,可近似看成一理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 该充电器的最大输出功率为1440W
B. 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时,原副线圈的匝数之比为
C. 该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时,原线圈中的电流有效值为40A
D. 家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压,该充电器允许的脉冲电压峰值约为339V
【答案】D
【解析】A.该充电器的最大输出功率为
Pm=11V×6A=66W
选项A错误;
B.该充电器在家庭电路中以最大功率使用时副线圈电压为11V,原副线圈的匝数之比为
选项B错误;
C.该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时,即原线圈电压100V,副线圈电压为5V,电流为2A,则
可得原线圈中的电流有效值为
I1=0.1A
选项C错误。
D.充电器输入最大电压为240V有效值交流电,对应峰值为240V≈339.4V,故D正确。
故选D。
5.新情境【自耦变压器】(2026·河南省新乡市河南师范大学附属中学·上学期期中考试)如图甲所示,虚线(磁场边界)左侧有一竖直向下的匀强磁场(磁感应强度为B),一正方形线框(边长为L,匝数为N,不计线框内阻)从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动,以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端,定值电阻R1阻值为R,L1电阻为4R,忽略灯丝电阻随温度的变化,A1为理想交流电流表,K为理想二极管,P为理想自耦变压器上的滑动触头,为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是( )
A. 线框转动切割产生电动势最大值为
B. 电流表A1的读数为
C. P不动,向下滑动时,减小
D. P顺时针转动一个小角度,小灯泡L2变亮
【答案】B
【解析】A.线框转动切割产生的电动势最大值为,故A错误;
B.设和两端电压有效值为,由于二极管的单向导电性,线框转动一周的过程中,A1所在回路中只有时间有电流,故有
解得
电流表A1的读数为,故B正确;
C.P不动,相当于理想变压器的匝数比不变,则不变,与的位置无关,故C错误;
D.P顺时针转动一个小角度,相当于理想变压器副线圈匝数减小,则减小,故小灯泡L2变暗,故D错误。
故选B。
6.新考法(2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试)某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统,它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究,某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示,在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场,导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同,导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动,且接触良好,当导线框在如图所示位置时( )。
A. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板,应该是接通开关1
B. 踩下驱动踏板,导线框将会顺时针转动
C. 松开驱动踏板,电容器上板带负电
D. 松开驱动踏板,半圆环A、D两端输出的是交流电
【答案】C
【解析】A.由于工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电,线圈在安培力作用下开始转动,此时应该接通开关1,松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量,线圈转动切割磁感线,产生感应电动势,线圈开始对电容器充电,此时应该接通开关2,故A错误;
B.结合上述,踩下驱动踏板时接通开关1,导线框中有沿的电流,根据左手定则可知,磁场对dc边的安培力方向向右,磁场对ab边的安培力方向向左,导线框将会逆时针转动,故B错误;
C.松开驱动踏板时接通开关2,导线框逆时针转动,根据右手定则可知,导线框切割磁感线产生的感应电流方向沿,导线框为一个等效电源,a端为等效电源的负极,可知,电容器上板带负电,故C正确;
D.松开驱动踏板时接通开关2,导线框逆时针转动,根据右手定则可知,导线框中的感应电流总是从金属半圆A端进入导线框后再从金属半圆D端流出,可知,半圆环A、D两端输出的是直流电,故D错误。
故选C。
7.新情境【自动控制装置】(2026·广东省广州市第一中学·上学期11月调研测试)(多选)某社区计划为路灯安装自动控制装置,其核心电路如图所示。电源电动势为E,内阻为r,R0为保护电阻,光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小)与电流表A1串联后与灯泡并联,R为滑动变阻器,其中灯泡可视为定值电阻,其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置,闭合开关,灯泡不亮,当天色逐渐变暗时,灯泡逐渐变亮。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数逐渐减小 B. 电流表A示数逐渐增大
C. 电源的总功率减小 D. 电源的效率减小
【答案】AC
【解析】AB.天色逐渐变暗时,光敏电阻的阻值增大,并联部分的阻值增大,总电阻增大,干路电流减小,即电流表A示数减小。由于干路电流减小,则处于干路上各元件承担电压减小,因此并联部分分压增大,灯泡电流增大,则电流表A1示数减小,故A正确,B错误;
C.电源的总功率
结合上述,干路电流减小,则总功率减小,故C正确;
D.结合上述可知,干路电流减小,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压增大,电源效率
则效率增大,故D错误。
故选AC。
8.新情境【漂浮式波浪能发电】(2026·广西南宁市·适应性大联考)我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置,它可以将波浪能转化为机械能,再通过发电机转化为电能,为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示,矩形线圈abcd固定不动,磁铁绕OO'轴转动,abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是( )
A. 兆瓦是能量的单位
B. 磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变
C. 图示时刻线圈中电流为零
D. 图示时刻线圈中电流方向为dcba
【答案】D
【解析】A.兆瓦是功率的单位,A错误;
BC.磁铁匀速转动时线圈中电流周期性变化,当如图所示位置时,线圈切割磁感线的有效速度最大,线圈电流最大,BC错误;
D.根据楞次定律,图示时刻线圈中电流方向为dcba,D正确。
故选D
建议用时:45min
1.(2026·云南省开远市第一中学·上学期期中考试)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是
A. A示数增大,,示数均减小 B. 变大,变小
C. 变小,变小 D.
【答案】A
【解析】A.滑动变阻器滑片上移,滑动变阻器接入阻值减小,根据“串反并同”知电流表示数增大,电压表示数均减小,A正确;
B.表示外电路总电阻,表示滑动变阻器的电阻,根据题意可知两者都减小,B错误;
CD.根据串并联电路电流电压分配可知,表示电源内电阻,表示除滑动变阻器以外的电阻,故、均不变,且,CD错误。
故选A。
2.(2026·四川省成都市郫都区第一中学·上学期期中考试)我国农村地区幅员辽阔,在人烟稀少的地区,一台低压变压器的供电半径可达1000m左右,这使得远离变压器的用户由于输电线的电阻较大导致供电电压偏低。某同学为了研究这种现象设计了如图所示的电路,图中T为理想降压变压器,对用户供电,甲用户离变压器很近,输电线电阻不计,乙用户距变压器500m,丙用户距变压器1000m,、为两段低压输电线的等效电阻,可认为,、、是三个用户正在工作的用电器的等效电阻,且,为丙用户未接入的用电器,用、、分别表示、、两端的电压,输入电压的有效值不变,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若闭合,不变,、均增大
D. 若闭合,不变,、均减小
【答案】D
【解析】由理想变压器的电压特点可知
其中、分别为原副线圈匝数,由题意可知电路中保持不变。由图可知
①
②
又有
③
根据并联电路特点可得
因为,所以有上式可知
上述结论结合③式得
④
又,由①②④三式可得
S闭合后,根据并联电路特点可知,、并联电阻之和,小于,所以S闭合后,R2、R3、R、的和电阻减小,设和电阻为,又有欧姆定律可得
所以增大,再结合①可得减小又
通过R2电流减小,结合③式得通过电流增大,又有②得减小。
故选D。
3.(2026·辽宁省点石联考·11月联合考试)某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律,设计了如图甲所示的实验电路。器材如下:电容器(初始带电量为0),电源E(内阻不计),定值电阻、,电流传感器,理想电压表,开关、,导线若干。实验步骤如下(结果均保留小数点后一位):
(1)断开,闭合,电容器开始充电,电流传感器示数从20.0mA开始变化,电压表从0开始变化,最后稳定在不变,则电源电动势______V,定值电阻______。
(2)充电结束后,保持闭合,再闭合,得到放电过程的曲线如图乙所示,由图可知定值电阻______,电压表最后稳定的示数为______V。
(3)实验得到放电过程的曲线如图乙所示,曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C,则电容器的电容为______。若在1~3s图中曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为,则时电容器两极板间电压为______V。
【答案】(1) ①. 9.0 ②. 450.0
(2) ①. 300.0 ②. 3.6
(3) ① ②. 5.6
【解析】
【小问1详解】
由电容器充电完毕后理想电压表示数在不变,知
由电流传感器的示数从20.0mA开始变化知,解得
【小问2详解】
放电电流从开始变化,由,得
当电容器两端的电压降到与分配的电压相同时放电结束,由
知电压表最后稳定的示数为
【小问3详解】
充电结束后电容器两板电压为,放电后电容器两板电压为
由,知
设时电容器两极板间电压为,得
解得
4.(2026·江西省南昌中学·上学期期中考试)交流电在人们生产、生活中有着非常重要的应用。如图(甲)所示,理想变压器原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c、d.当输入图(乙)所示正弦式交变电压时,四灯泡均能正常发光.下列说法正确的是
A. 原、副线圈匝数比为1:2
B. 原、副线圈匝数比为1:4
C. 灯泡的额定电压为55V
D. 灯泡的额定电压为110V
【答案】C
【解析】AB.由于四灯泡正常发光,所以原副线圈中的电流之比为1:2,由变压器中的原副线圈中的电流之比等于匝数反比,即原、副线圈匝数比为2:1,故AB错误;
CD.由公式
解得
故C正确,D错误。
故选C。
5.(2026·江苏省南通市·上学期期中考试)如图所示电路中,闭合电键S,电路稳定时,带电油滴恰能静止在水平放置的平行板电容器两板之间。若仅改变下列某一个条件,使油滴能向上运动的是( )
A. 将的滑片向左移动 B. 将的滑片向左移动
C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S
【答案】A
【解析】A.将的滑片向左移动,其电阻增大,电容器两极板间电势差增大,板间场强增强,油滴受电场力增大,其将向上运动,故A正确;
B.电路稳定时,是一个等势体,将的滑片向左移动,电容器两极板间电势差不变,油滴仍静止,故B错误;
C.增大两板间的距离,由,电容器C减小,电容器放电,容器两极板间电势差减少,板间场强减弱,油滴受电场力减小,其将向下运动,故C错误;
D.断开电键S,电容器放电,容器两极板间电势差减少直至为0,板间场强减弱,油滴受电场力减小,其将向下运动,故D错误;
故选A。
6.(2026·河北省衡水市枣强中学·第四次调研考试)(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电压表V1、V2、V3为理想电压表,R1、R3为定值电阻,R2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小),C为电容器,闭合开关S,电容器C中的微粒A恰好静止.当室温从25 ℃升高到35℃的过程中,流过电源的电流变化量是ΔI,三只电压表的示数变化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.则在此过程中( )
A. V1示数增大
B. Q点电势升高
C.
D. R3中的电流方向由M向N,微粒A匀加速下移
【答案】AB
【解析】AB.室温从25℃升高到35℃过程中,的阻值减小,总电阻减小,由闭合电路欧姆定律得总电流增大,根据欧姆定律可知两端电压增大,所以理想电压表V1示数增大,根据
可知两端电压减小,即理想电压表V2示数减小,所以点电势升高,故AB正确;
C.根据闭合电路欧姆定律则有
可得
根据闭合电路欧姆定律则有:
可得:
可知
故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律则有
可知理想电压表V3示数减小,根据可知电容器两极板所带的电荷量减小,电容器放电,所以中的电流方向由向,根据和可知电场力减小,温度慢慢升高,则电场力是逐渐减小的,微粒加速度逐渐变大,故D错误。
故选AB。
7.(2026·贵州省六盘水市盘州市第一中学·上学期期中考试)如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
【答案】(1)R0=100Ω 1W(2)0.16W(3)R0=0 3.6W
【解析】(1)当R0=r+R=100Ω时,R0上消耗的电功率最大,最大功率.
(2)当R'0=400Ω时,R和r上消耗功率之和最小,.
(3)当R0=0时,R上消耗的电功率最大,最大功率.
8.(2026·贵州省毕节市第一中学·上学期期中考试)实验室有一单匝矩形闭合金属线框,线框总电阻,现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时线框中的感应电流最小
B. 时线框中产生感应电动势最大
C. 线框转动一周外力所做的功为1J
D. 时间内,流过线框的电荷量为
【答案】C
【解析】A.时,此时磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,感应电流最大,电流方向不变,故A错误;
B.时,此时磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,故B错误;
C.感应电动势最大值
感应电动势有效值
线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热
故C正确;
D.时间内的平均电动势
流过线框的电荷量为
故D错误。
故选C。
9.(2026·广东梅县东山中学·上学期期中考试)(多选)如图所示,原线圈接入交流电源,电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻,R是滑动变阻器,和是交流电压表,示数分别用和表示;和是交流电流表,示数分别用和表示;忽略电表和变压器非理想化引起的误差,则在滑片P向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 和均保持不变 B. 增大,变小
C. 电源的输出功率变大 D. 保持不变
【答案】BCD
【解析】A.当滑片P向下端滑动过程中,电阻减小,副线圈电路的总电阻减小,由于匝数比不变,所以副线圈电压不变,副线圈电流变大,的电压变大,电压表的示数变小,故A错误;
BC.由上可知电阻两端的电压减小,根据可知变小,原线圈、副线圈的匝数比不变,原线圈、副线圈两端的电压都不变,当滑片P向下端滑动过程中,电阻减小,副线圈电路的总电阻减小,根据,输出功率变大,输入功率也变大,,输入电压不变,所以变大,故BC正确;
D.先根据原、副线圈中的电流与匝数的成反比,得副线圈中的电流
再根据电压比等于匝数比可知
整理得 所以是定值,故D正确。
故选BCD。
10.(2026·安徽省太和中学·上学期期中考试)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是( )
A. A示数增大,、示数均减小 B. 变大,变小
C. 变小,变小 D.
【答案】A
【解析】A.滑动变阻器滑片上移,滑动变阻器接入阻值减小,根据“串反并同”知电流表示数增大,电压表示数均减小,A正确;
B.表示外电路总电阻,表示滑动变阻器的电阻,根据题意可知两者都减小,B错误;
CD.根据串并联电路电流电压分配可知,表示电源内电阻,表示除滑动变阻器以外的电阻,故、均不变,且,CD错误;
故选A。
11.(2026·安徽省黄山市黄山第一中学·上学期期中考试)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是( )
A. 在图中时刻线圈平面平行于匀强磁场
B. 线圈先后两次转速之比为
C. 交流电b的电压有效值为
D. 交流电b在时,穿过线圈的磁通量是最大值的一半
【答案】D
【解析】A.在图中时刻,两个正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值均为零,此时线圈都在中性面位置,即线圈与磁场方向垂直,故A错误;
B.由图可得两个正弦式交变电流的周期分别为,
根据,可知线圈先后两次转速之比为
故B错误;
C.根据
可得
由题图可知,交流电a的电压最大值为
则交流电b的电压最大值为
交流电b电压有效值为
故C错误;
D.由题图可知,时刻,交流电b从中性面开始计时,则对应磁通量随时间的关系式为
当时,可得
可知此时穿过线圈的磁通量是最大值的一半,故D正确。
故选D。
12.(2026·广西壮族自治区贵港市·上学期模拟预测)位于广西天峨县的龙滩水电站是“西电东送”的标志性工程,是“西部大开发”的重点工程,电站拥有三项世界之最:一是最高碾压混凝土大坝,坝高为216.5米,坝顶长836米;二是规模最大的地下厂房,厂房长388.5米、宽28.5米、高74.4米;三是提升高度最高的升船机,最高提升高度为179米。水电站输电电路简化后如图所示,副线圈输电线的电阻用表示,滑动变阻器代表用户所有用电器的总电阻。变压器上的能量损失可忽略,水电站输出电压可认为不变,各表均视为理想电表,当用电器数量明显增多时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小
【答案】C
【解析】A.变压器的电压和匝数成正比,变压器匝数不变,因为电压表的示数等于水电站的电压是不变的,所以电压表的示数也不变,故A错误;
B.用户之间是并联关系,用电器数量增多,电路总阻值变小,依据知,变大,与滑动变阻器串联的电流表的示数变大,故B错误;
C.由电路可知,根据知,变大,则变小,则与滑动变阻器并联电压表的示数变小,故C正确;
D.由上述可知电流表的示数变大,变压器的电流和匝数成反比,变压器匝数不变,故电流表的示数变大,故D错误。
故选C。
13.(2026·河南省郑州市宇华实验学校·一模)如图所示,变压器原线圈接正弦交变电源,变压器原、副线圈匝数之比,电路中定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡的电阻(保持不变)为,已知。闭合开关S,通过调节滑动变阻器,改变灯泡亮度,则灯泡功率最小值与最大值之比为( )
A. 9:49 B. 1:4 C. 25:81 D. 9:25
【答案】C
【解析】变压器副线圈等效电阻为
将看成电源内阻,则当时,灯泡功率最大
当时,功率最小
则灯泡功率最小值与最大值之比为。
故选C。
14.(2026·湖南省长沙市集团联考·一模)(多选)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为20V,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电阻R₁、R₂、R₃阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz B. 理想电压表的示数为4V
C. R₁的阻值为4.5Ω D. 副线圈的输出功率为
【答案】AC
【解析】A.如图(b)所示交流电的周期为
所以交流电的频率为
故A正确;
B.根据变压器电压与匝数的关系可知
解得
由于R2、R3阻值相同,所以电压表示数5V,故B错误;
C.设三个电阻的阻值均为R,根据图(b)所示可得电流表示数
根据原线圈中的电路关系得
由电流与匝数关系式
而从副线圈中可知
联立解得
故C正确;
D.副线圈的输出功率为
故D错误。
故选AC。
15.(2026·陕西省西安市高新第一中学·上学期四模)新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破,硅基负极电池内阻很小,电动势约为3.7V,某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r,设计了如下两组实验:
(1)利用图甲测量定值电阻R0的大小。测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则定值电阻R0=__________(用I1、I2、RA1、RA2表示,不一定全部用到)。从设计原理看,其测量值与真实值相比_________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(2)乙实验中,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流计G示数为0,记录A1示数I1,A2示数I2,电阻箱示数R,重复调节滑动变阻器和电阻箱,每次都使电流计G示数为0,记录电阻箱取不同值时对应的A1和A2的示数,做出I2R—I1图像,纵轴截距为___________,斜率绝对值为_________。(用E、E1、r、R0、RA1、RA2表示,不一定全部用到)
【答案】(1) ①. ②. 相等
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]通过定值电阻电流 ,定值电阻两端的电压与电流表A1两端电压相同,,
联立可得
[2]从设计原理看,没有系统误差,测量值与真实值相同。
【小问2详解】
[1][2]电流计G示数为0,说明两点,一是通过被测电源的电流就等于电流表A1中的电流,二是路端电压等于I2R,根据闭合电路欧姆定律 ,
代入可得
由上式知 纵轴截距为 ,斜率绝对值为
16.(2026·四川省眉山中学校·一模)如图(a)所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h,负载10kg时正常工作电流约为5A,电池容量低于20%时不能正常工作,此时需要用充电器对其进行充电,充电器的输入电压如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 充电器的输入电流频率为100Hz
B. 充电器的输入电压瞬时表达式为(V)
C. 机器人充满电后电池的电量为25C
D. 机器人充满电后,负载10kg时大约可以持续正常工作5h
【答案】B
【解析】A.由图可知交变电压的周期为0.02s.根据,可知电流频率为50Hz,故A错误;
B.由图可知
充电器的输入电压的瞬时值表达式为(V)
故B正确;
CD.机器人充满电后电池的电量
正常工作可用电量为20A·h,负载10kg时工作电流约为5A,由可知大约可以持续工作4h,故CD错误。
故选B。
17.(2026·浙江省浙东北县域名校发展联盟(ZDB)·一模)如图所示为某发电系统和供电系统,两磁体间的磁场视为匀强磁场,磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连,副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度ω匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时,线圈平面与磁场方向恰好垂直,线圈电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 图示位置时,矩形线圈中的电流变化最慢
B. 图示位置时,电压表的示数为
C. 图示位置时,穿过矩形线圈的磁通量为NBS
D. 减小,P减小
【答案】B
【解析】A.图示位置为中性面,线圈中的电流变化最快,故A错误;
B.电压表示数为有效值,即,B正确;
C.图示位置时穿过线圈的磁通量为,故C错误;
D.根据可知,减小,P增加,故D错误。
故选B。
18.(2026·陕西省榆林市·三模)(多选)如图,电源电动势E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S,将滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势降低
【答案】D
【解析】A.在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,其接入阻值增大,干路电流减小,即通过电阻电流减小,滑动变阻器两端的电压为
可知U增大,电容器继续充电,电容器C两极板所带电荷量变大,电阻中有向下的电流,故A错误;
B.根据以上分析可知,两电表示数变化量绝对值之比,不变,故B错误;
C.电源的输出功率随外电阻的变化如图所示
由于外电阻与内阻的关系未知,故电源的输出功率不一定变大,故C错误;
D.保持滑片位置不动,电容器两端电压不变,将电容器C上极板上移,根据可知,场强变小,根据
减小,下极板电势为零不变,且下极板电势低于上极板,所以P点电势降低,故D正确。
故选D。
19.(2026·湖南省T8联盟·一模)随着电动汽车的普及,充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示,电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接有交变电源,当仅有一个充电桩处于正常工作状态,其余充电桩闲置,此时充电电压为220V,充电功率为4400W,下列说法正确的是( )
A. 变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为
B. 流过充电桩的电流方向每一秒改变50次
C. 流经充电桩电流的最大值为20A
D. 若同时使用两个充电桩,则变压器的输出功率为8800W
【答案】A
【解析】A.电源电压有效值为2500V,由P=UI可知,副线圈电压为220V,P=4400W时,电流为20A,由于匝数比为10∶1,由和
可知原线圈电压为U1=2200V,电流为I1=2A,
则定值电阻,A项正确;
B.流过充电桩的电流的周期为
一秒钟有50个周期,一个周期电流改变2次,所以电流每一秒方向改变100次,B项错误;
C.由可知,流经充电桩电流的最大值为,C项错误;
D.若使用两个充电桩,由于副线圈两端的电压、电流均发生变化,所以输出功率一定不等于8800W,D项错误。
故选A。
20.(2026·四川省眉山中学校·一模)(多选)光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件,其内部电路的简化原理图如图,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分,闭合开关,环境光照稳定时,电容器两板间小液滴处于静止状态,则环境光照逐渐增强时( )
A. 灯、灯均逐渐变暗
B. 灯的电压与电流的变化量之比不变
C. 电源的输出功率一定是先变大后变小
D. 小液滴向上运动,在接触极板前机械能增大
【答案】AB
【解析】A.光照逐渐增强时,光敏电阻阻值减小,总电阻减小,总干路电流增大,路端电压减小,结合串反并同,灯、灯均变暗,故A正确;
B.灯是定值电阻,电压与电流的变化量之比为定值,故B正确;
C.由于的电阻减小,电源的外电阻在减小,因无法确定外电阻与电源内电阻的关系,即无法确定电源的输出功率的变化,故C错误;
D.由于光敏电阻Rt,阻值减小,外电路总电阻减小,干路电流增大,两端电压减小,电容器C的电压减小,场强减小,电场力减小后小于重力,小液滴向下运动,电场力做负功,机械能减小,故D错误。
故选AB。
21. (2026·四川省合江县马街中学校·上学期二模)如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1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R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1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。
22. (2026·四川省雅安市·上学期一诊)(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻,定值电阻,为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小),平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计,某时刻光照强度下,则以下说法正确的是( )
A. 逐渐增大的光照强度,油滴将向上运动
B. 逐渐增大的光照强度,电流计中有从b到a的电流
C. 逐渐增大的光照强度,电源的输出功率变大
D. 若断开电键S,油滴将继续保持静止
【答案】AB
【解析】AB.由于为光敏电阻,其电阻随光照强度增大而减小,当逐渐增大的光照强度,整个电路的总电阻减小,总电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据
可知,电场强度增大,电场力大于重力,油滴向上运动,又根据
可知,平行板电容器的电荷量增加,故电流计中有从b到a的电流,AB正确;
C.当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,某时刻光照强度下时,电源输出功率最大,当逐渐增大的光照强度,电源的输出功率变小,C错误;
D.若断开电键S,电容器放电最后两端的电压为零,则油滴向下运动,D错误。
故选AB。
23. (2026·四川省绵阳南山中学·上学期二诊)(多选)如图所示,理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接,其中发电机部分由长为L的电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒以角速度ω沿金属圆环做圆周运动时始终与磁场方向垂直,整个空间存在方向竖直向下(金属圆环所在平面与磁场方向平行)、磁感应强度大小为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈两端接有阻值为R的定值电阻,电阻箱RP,理想交流电压表V1、V2、V3,理想交流电流表A2。已知变压器原、副线圈匝数比初始时调节电阻箱,使其接入电路的阻值等于R,此时电路能正常工作,之后再次调节电阻箱,使其接入电路的阻值等于2R,则与电阻箱的阻值为R时相比,下列说法正确的是( )
A. 电流表 A1的示数减小,电流表A2的示数也减小
B. 电压表V的示数不变,电压表V3的示数增大
C. 电压表V₂的示数不变且等于
D. 电阻箱消耗的电功率增大
【答案】AC
【解析】A.根据电路图可知,由于定值电阻R与电阻箱串联,当电阻箱的阻值增大时,电路中的电流减小,即电流表A2的示数减小,又因为变压器的原、副线圈的电流之比,故A1的示数减小,故A正确;
B.电压表V1测量定值电阻R两端的电压,根据欧姆定律U=IR,可知,当电阻箱接入电路中的阻值增大时,电路中的电流减小,故电压表V1的示数减小,则电压表V3的示数增大,故B错误;
C.根据动生电动势公式
可知,原线圈两端的电压最大值
所以副线圈两端电压的最大值,
所以电压表V2的示数,故C正确;
D.由于原线圈两端电压不变,电流减小,故变压器原线圈的总功率变小,理想变压器的原、副线圈的功率相等,故副线圈的功率P减小,由于流经定值电阻的电流减小,其消耗的功率也减小,根据,可知,电阻箱消耗的电功率不一定增大,故D错误。
故选AC。
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专题10 直流电路和交流电路
情境突破练 压轴提速练
1.新情境【磁吸基座无线充电器】(2026·湖南省长沙市长郡中学·上学期期中考试)(多选)如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入u=220sin100πt(V)的交流电源后,手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V,充电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R,送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1,若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失,下列说法正确的是( )
A. “超充模式”下电流表读数为0.5A
B. 若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
C. 若不计两个线圈的电阻,则要保证“超充模式”正常运作,R的大小应为0.4Ω
D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω,则要保证“超充模式”正常运作,R的大小应为0.299Ω
2.新考法(2026·山西省运城市运城中学·上学期期中考试)如图所示,光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接,其余部分未与杆接触.杆电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d,在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感强度为B,现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,t=0时刻导线开始进入磁场,直到全部穿过磁场过程中,外力所做的功为
A 0 B. C. D.
3.新情境【手动小型发电机】(2026·江苏省南京市第一中学·上学期期中考试)如图甲、乙所示为家庭应急式手动小型发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为r的圆形线圈沿轴线做简谐运动,速度随时间变化的规律为,线圈匝数为n,电阻不计,所在位置磁感应强度大小恒为B,灯泡的额定电压为U,若灯泡刚好正常发光,则理想变压器的原副线圈匝数比等于( )
A. B.
C. D.
4.新考法(2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试)图(1)为某款手机充电器的铭牌信息,家庭电路两端电压随时间变化的关系如图(2)所示,手机充电器工作时,可近似看成一理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 该充电器的最大输出功率为1440W
B. 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时,原副线圈的匝数之比为
C. 该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时,原线圈中的电流有效值为40A
D. 家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压,该充电器允许的脉冲电压峰值约为339V
5.新情境【自耦变压器】(2026·河南省新乡市河南师范大学附属中学·上学期期中考试)如图甲所示,虚线(磁场边界)左侧有一竖直向下的匀强磁场(磁感应强度为B),一正方形线框(边长为L,匝数为N,不计线框内阻)从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动,以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端,定值电阻R1阻值为R,L1电阻为4R,忽略灯丝电阻随温度的变化,A1为理想交流电流表,K为理想二极管,P为理想自耦变压器上的滑动触头,为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是( )
A. 线框转动切割产生电动势最大值为
B. 电流表A1的读数为
C. P不动,向下滑动时,减小
D. P顺时针转动一个小角度,小灯泡L2变亮
6.新考法(2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试)某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统,它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究,某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示,在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场,导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同,导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动,且接触良好,当导线框在如图所示位置时( )。
A. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板,应该是接通开关1
B. 踩下驱动踏板,导线框将会顺时针转动
C. 松开驱动踏板,电容器上板带负电
D. 松开驱动踏板,半圆环A、D两端输出的是交流电
7.新情境【自动控制装置】(2026·广东省广州市第一中学·上学期11月调研测试)(多选)某社区计划为路灯安装自动控制装置,其核心电路如图所示。电源电动势为E,内阻为r,R0为保护电阻,光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小)与电流表A1串联后与灯泡并联,R为滑动变阻器,其中灯泡可视为定值电阻,其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置,闭合开关,灯泡不亮,当天色逐渐变暗时,灯泡逐渐变亮。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数逐渐减小 B. 电流表A示数逐渐增大
C. 电源的总功率减小 D. 电源的效率减小
8.新情境【漂浮式波浪能发电】(2026·广西南宁市·适应性大联考)我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置,它可以将波浪能转化为机械能,再通过发电机转化为电能,为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示,矩形线圈abcd固定不动,磁铁绕OO'轴转动,abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是( )
A. 兆瓦是能量的单位
B. 磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变
C. 图示时刻线圈中电流为零
D. 图示时刻线圈中电流方向为dcba
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1.(2026·云南省开远市第一中学·上学期期中考试)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是
A. A示数增大,,示数均减小 B. 变大,变小
C. 变小,变小 D.
2.(2026·四川省成都市郫都区第一中学·上学期期中考试)我国农村地区幅员辽阔,在人烟稀少的地区,一台低压变压器的供电半径可达1000m左右,这使得远离变压器的用户由于输电线的电阻较大导致供电电压偏低。某同学为了研究这种现象设计了如图所示的电路,图中T为理想降压变压器,对用户供电,甲用户离变压器很近,输电线电阻不计,乙用户距变压器500m,丙用户距变压器1000m,、为两段低压输电线的等效电阻,可认为,、、是三个用户正在工作的用电器的等效电阻,且,为丙用户未接入的用电器,用、、分别表示、、两端的电压,输入电压的有效值不变,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若闭合,不变,、均增大
D. 若闭合,不变,、均减小
3.(2026·辽宁省点石联考·11月联合考试)某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律,设计了如图甲所示的实验电路。器材如下:电容器(初始带电量为0),电源E(内阻不计),定值电阻、,电流传感器,理想电压表,开关、,导线若干。实验步骤如下(结果均保留小数点后一位):
(1)断开,闭合,电容器开始充电,电流传感器示数从20.0mA开始变化,电压表从0开始变化,最后稳定在不变,则电源电动势______V,定值电阻______。
(2)充电结束后,保持闭合,再闭合,得到放电过程的曲线如图乙所示,由图可知定值电阻______,电压表最后稳定的示数为______V。
(3)实验得到放电过程的曲线如图乙所示,曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C,则电容器的电容为______。若在1~3s图中曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为,则时电容器两极板间电压为______V。
4.(2026·江西省南昌中学·上学期期中考试)交流电在人们生产、生活中有着非常重要的应用。如图(甲)所示,理想变压器原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c、d.当输入图(乙)所示正弦式交变电压时,四灯泡均能正常发光.下列说法正确的是
A. 原、副线圈匝数比为1:2
B. 原、副线圈匝数比为1:4
C. 灯泡的额定电压为55V
D. 灯泡的额定电压为110V
5.(2026·江苏省南通市·上学期期中考试)如图所示电路中,闭合电键S,电路稳定时,带电油滴恰能静止在水平放置的平行板电容器两板之间。若仅改变下列某一个条件,使油滴能向上运动的是( )
A. 将的滑片向左移动 B. 将的滑片向左移动
C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S
6.(2026·河北省衡水市枣强中学·第四次调研考试)(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电压表V1、V2、V3为理想电压表,R1、R3为定值电阻,R2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小),C为电容器,闭合开关S,电容器C中的微粒A恰好静止.当室温从25 ℃升高到35℃的过程中,流过电源的电流变化量是ΔI,三只电压表的示数变化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.则在此过程中( )
A. V1示数增大
B. Q点电势升高
C.
D. R3中的电流方向由M向N,微粒A匀加速下移
7.(2026·贵州省六盘水市盘州市第一中学·上学期期中考试)如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
8.(2026·贵州省毕节市第一中学·上学期期中考试)实验室有一单匝矩形闭合金属线框,线框总电阻,现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时线框中的感应电流最小
B. 时线框中产生感应电动势最大
C. 线框转动一周外力所做的功为1J
D. 时间内,流过线框的电荷量为
9.(2026·广东梅县东山中学·上学期期中考试)(多选)如图所示,原线圈接入交流电源,电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻,R是滑动变阻器,和是交流电压表,示数分别用和表示;和是交流电流表,示数分别用和表示;忽略电表和变压器非理想化引起的误差,则在滑片P向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 和均保持不变 B. 增大,变小
C. 电源的输出功率变大 D. 保持不变
10.(2026·安徽省太和中学·上学期期中考试)如图所示,电源的电动势为E,内电阻为r,、和为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数,当滑动变阻器的滑片向上移动时,下列说法正确的是( )
A. A示数增大,、示数均减小 B. 变大,变小
C. 变小,变小 D.
11.(2026·安徽省黄山市黄山第一中学·上学期期中考试)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是( )
A. 在图中时刻线圈平面平行于匀强磁场
B. 线圈先后两次转速之比为
C. 交流电b的电压有效值为
D. 交流电b在时,穿过线圈的磁通量是最大值的一半
12.(2026·广西壮族自治区贵港市·上学期模拟预测)位于广西天峨县的龙滩水电站是“西电东送”的标志性工程,是“西部大开发”的重点工程,电站拥有三项世界之最:一是最高碾压混凝土大坝,坝高为216.5米,坝顶长836米;二是规模最大的地下厂房,厂房长388.5米、宽28.5米、高74.4米;三是提升高度最高的升船机,最高提升高度为179米。水电站输电电路简化后如图所示,副线圈输电线的电阻用表示,滑动变阻器代表用户所有用电器的总电阻。变压器上的能量损失可忽略,水电站输出电压可认为不变,各表均视为理想电表,当用电器数量明显增多时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小
13.(2026·河南省郑州市宇华实验学校·一模)如图所示,变压器原线圈接正弦交变电源,变压器原、副线圈匝数之比,电路中定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡的电阻(保持不变)为,已知。闭合开关S,通过调节滑动变阻器,改变灯泡亮度,则灯泡功率最小值与最大值之比为( )
A. 9:49 B. 1:4 C. 25:81 D. 9:25
14.(2026·湖南省长沙市集团联考·一模)(多选)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为20V,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电阻R₁、R₂、R₃阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz B. 理想电压表的示数为4V
C. R₁的阻值为4.5Ω D. 副线圈的输出功率为
15.(2026·陕西省西安市高新第一中学·上学期四模)新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破,硅基负极电池内阻很小,电动势约为3.7V,某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r,设计了如下两组实验:
(1)利用图甲测量定值电阻R0的大小。测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则定值电阻R0=__________(用I1、I2、RA1、RA2表示,不一定全部用到)。从设计原理看,其测量值与真实值相比_________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(2)乙实验中,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流计G示数为0,记录A1示数I1,A2示数I2,电阻箱示数R,重复调节滑动变阻器和电阻箱,每次都使电流计G示数为0,记录电阻箱取不同值时对应的A1和A2的示数,做出I2R—I1图像,纵轴截距为___________,斜率绝对值为_________。(用E、E1、r、R0、RA1、RA2表示,不一定全部用到)
16.(2026·四川省眉山中学校·一模)如图(a)所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h,负载10kg时正常工作电流约为5A,电池容量低于20%时不能正常工作,此时需要用充电器对其进行充电,充电器的输入电压如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 充电器的输入电流频率为100Hz
B. 充电器的输入电压瞬时表达式为(V)
C. 机器人充满电后电池的电量为25C
D. 机器人充满电后,负载10kg时大约可以持续正常工作5h
17.(2026·浙江省浙东北县域名校发展联盟(ZDB)·一模)如图所示为某发电系统和供电系统,两磁体间的磁场视为匀强磁场,磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连,副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度ω匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时,线圈平面与磁场方向恰好垂直,线圈电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 图示位置时,矩形线圈中的电流变化最慢
B. 图示位置时,电压表的示数为
C. 图示位置时,穿过矩形线圈的磁通量为NBS
D. 减小,P减小
18.(2026·陕西省榆林市·三模)(多选)如图,电源电动势E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S,将滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势降低
19.(2026·湖南省T8联盟·一模)随着电动汽车的普及,充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示,电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接有交变电源,当仅有一个充电桩处于正常工作状态,其余充电桩闲置,此时充电电压为220V,充电功率为4400W,下列说法正确的是( )
A. 变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为
B. 流过充电桩的电流方向每一秒改变50次
C. 流经充电桩电流的最大值为20A
D. 若同时使用两个充电桩,则变压器的输出功率为8800W
20.(2026·四川省眉山中学校·一模)(多选)光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件,其内部电路的简化原理图如图,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分,闭合开关,环境光照稳定时,电容器两板间小液滴处于静止状态,则环境光照逐渐增强时( )
A. 灯、灯均逐渐变暗
B. 灯的电压与电流的变化量之比不变
C. 电源的输出功率一定是先变大后变小
D. 小液滴向上运动,在接触极板前机械能增大
21. (2026·四川省合江县马街中学校·上学期二模)如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1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R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
22. (2026·四川省雅安市·上学期一诊)(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻,定值电阻,为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小),平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计,某时刻光照强度下,则以下说法正确的是( )
A. 逐渐增大的光照强度,油滴将向上运动
B. 逐渐增大的光照强度,电流计中有从b到a的电流
C. 逐渐增大的光照强度,电源的输出功率变大
D. 若断开电键S,油滴将继续保持静止
23. (2026·四川省绵阳南山中学·上学期二诊)(多选)如图所示,理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接,其中发电机部分由长为L的电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒以角速度ω沿金属圆环做圆周运动时始终与磁场方向垂直,整个空间存在方向竖直向下(金属圆环所在平面与磁场方向平行)、磁感应强度大小为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈两端接有阻值为R的定值电阻,电阻箱RP,理想交流电压表V1、V2、V3,理想交流电流表A2。已知变压器原、副线圈匝数比初始时调节电阻箱,使其接入电路的阻值等于R,此时电路能正常工作,之后再次调节电阻箱,使其接入电路的阻值等于2R,则与电阻箱的阻值为R时相比,下列说法正确的是( )
A. 电流表 A1的示数减小,电流表A2的示数也减小
B. 电压表V的示数不变,电压表V3的示数增大
C. 电压表V₂的示数不变且等于
D. 电阻箱消耗的电功率增大
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