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抢分猜押06 选择题:直流电路与交流电路
(安徽专用)
重难解读
直流电路与交流电路是电磁学在生产和生活中应用的重要体现,也是安徽物理高考选择题中的基础必考板块。直流电路部分以闭合电路欧姆定律为核心,考查动态分析、功率最值、含容电路、故障判断等问题;交变电流部分则围绕正弦式交流电的产生、描述(有效值、最大值、周期、频率)展开;变压器与远距离输电则突出理想变压器的电压、电流、功率关系以及输电损耗的计算。安徽卷注重电路模型的识别与规律应用,常以实际电路图或图像形式呈现,要求学生具备清晰的等效电路思维和定量计算能力。
命题预测
2026年安徽高考选择题中,该专题预计呈现三大趋势:一是直流电路的动态分析(如滑动变阻器滑片移动引起各电表示数变化)仍为高频考点,可能结合传感器或电容器进行综合考查;二是交变电流有效值的计算(尤其是非正弦式交流电)出现概率增加,强调对“热效应相等”原则的理解;三是变压器与远距离输电的结合题目,如分析用户增多时输电过程中的电压、功率变化,或结合二极管、电容等元件进行整流滤波的综合考查。
考点1 直流电路
1.(2025·安徽淮北·一模)如图所示的电路中,电流表和电压表均为理想电表,、、为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.变小
C.电阻的电功率变小 D.通过电阻的电流方向向左
2.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,电路由电动势为的电源(内阻为)、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联组成。闭合开关S后,滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,滑片向右移至正中间时电流表示数为。以下判断正确的是( )
A.滑动变阻器最大阻值为
B.滑片向右移动过程中,滑动变阻器两端电压减小
C.滑片移至最右端时,电流表示数为
D.滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗功率先增大后减小
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,已知R1>r,电表均为理想电表。现闭合开关S,将滑片向上滑动过程中下列说法中正确的是( )
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
C.电源的输出功率一定变小
D.保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势升高
4.如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.油滴带正电,将向上运动
C.电源的效率降低
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
5.(2025·安徽安庆·模拟预测)如图所示电路,为定值电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,平行板电容器接在光敏电阻两端。闭合开关,让一束光照射光敏电阻。若增大照射光的光照强度,则( )
A.通过的电流减小
B.电容器带电量增大
C.电阻的电功率减小
D.电容器极板间电场强度减小
6.(2025·安徽蚌埠·三模)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,R0、R2为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱,电压表示数的变化量绝对值为ΔU,电流表示数的变化量绝对值为ΔI,两电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.
C.有从右向左的电流流过R2
D.R0的功率变小,电源的输出功率也变小
7.(2026·安徽淮南·一模)(多选)在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,滑动变阻器的取值范围为,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中,电压表,电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是( )
A.读数变小,读数变大
B.
C.的功率先增大后减小,最大值为
D.电源的输出功率先增大后减小,最大值为
8.(2025·安徽·模拟预测)(多选)信息化时代,智能手机的普遍使用给生活带来方便,智能手机具有自动调节屏幕亮度的功能,光照强度变大时屏幕变亮,反之变暗。如图所示,电路元件、中一个为定值电阻,另一个为光敏电阻(其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性)。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮,反之变暗”这一功能,若图中灯泡电阻不变,则关于该电路的说法正确的是( )
A.光敏电阻应为
B.光照增强时电源的输出功率变大
C.光照增强时电源的路端电压变小
D.光照增强时和小灯泡的总功率变小
考点2 交变电流
1.一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴(OO匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与中性面垂直
B.t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D.线框转动一周产生的焦耳热为
2.(2025·安徽芜湖·模拟预测)某自行车的车灯发电机如图1所示,其结构如图2绕有200匝线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动,摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动,从而使铁芯中磁通量发生变化,其变化图像如图3所示,其中ω为摩擦小轮转动的角速度。线圈两端c、d作为发电机输出端与标有“12V,6W”的灯泡L相连。当自行车以速度v匀速行驶时,小灯泡恰好正常发光。假设灯泡阻值不变,线圈的总电阻为6Ω,摩擦小轮与轮胎间不打滑,发电机输出电压可视为正弦交流电压。则( )
A.小灯泡正常发光时ω=750rad/s
B.自行车的速度v=10m/s
C.若自行车的速度减半,则小灯泡的功率也减半
D.磁铁处于图2位置时,小灯泡两端的电压为
3.(2025·安徽·模拟预测)市场上有一款按压式发电的手电筒,当按照一定频率按压时,内置的微型发电机线圈转动。已知线圈的匝数为N,闭合回路的总电阻为R,穿过线圈的磁通量随时间按照图示正弦规律变化,下列说法正确的是( )
A.时线圈中电动势最大
B.线圈中电流的最大值为
C.在一个周期内克服安培力做功为
D.在一个周期内通过线圈的总电荷量为
4.风能是一种清洁的可再生能源。小型风力交流发电机,其原理可以简化为图甲,发电机线圈电阻不计,外接电阻R,当线圈匀速转动时,产生的电动势随时间变化如图乙所示,则( )
A.电压表的示数为V
B.t=0.1s时刻,线圈恰好转到图示位置
C.通过电阻R的电流方向每秒改变10次
D.若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器,电容器不会被击穿
5.(2025·安徽合肥·二模)图示为手摇发电机的示意图,正方形金属线框的边长为L,匝数为n,位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,并以恒定角速度绕轴转动。阻值为R的电阻两端分别与换向器的两个电刷相连,其余电阻不计,A为理想电表。若从线框平面平行于磁场开始计时,则在线框转动一周的过程中,下列说法正确的是( )
A.AB边中的电流方向保持不变
B.时电流表示数为0
C.AD边始终不受安培力作用
D.通过电阻R的电荷量为
6.(2025·安徽蚌埠·二模)穿过某单匝闭合金属线框的磁通量,在一个周期内随时间的变化规律如图所示,图中时间内的图像和时间内的图像均按正弦规律变化,则线框中产生的交变感应电动势的有效值为( )
A. B. C. D.
7.(多选)我国自主研发的“海能-3号”波浪发电装置在南海海域成功运行。如图为t=0时刻沿x轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮杆定位在x=4m处的波面上,随波浪做简谐运动,此时质点的速率为1m/s,浮杆上端固定连接200匝的圆形线圈,线圈半径r=0.25m,线圈在磁感应强度B=0.4T的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动,发电系统通过匝数比的理想变压器接入R=20Ω的纯电阻负载,磁铁、变压器、纯电阻负载等固定,线圈电阻不计,下列判断正确的是( )
A.t=0时刻浮杆正随海水向上振动 B.t=0时刻发电机产生的电动势为(V)
C.变压器副线圈输出电压的峰值为(V) D.负载消耗的功率为(W)
8.(2025·安徽池州·二模)(多选)如图甲所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示,若外接电阻,线圈电阻,则下列说法中正确的是( )
A.0.03s末穿过线圈的磁通量最大
B.该交流电电流方向每秒改变50次
C.电阻在1分钟内产生的热量为
D.从时刻转过60°的过程中,通过线圈某截面的电荷量为
考点3 变压器与远距离输电
1.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,电路的a、b端接有电压稳定的正弦交流电源。则在滑动变阻器R的滑片P向上移动过程中,下列判断中一定正确的是( )
A.A灯变亮
B.B灯变暗
C.滑动变阻器的电功率增大
D.a、b端的输入功率减小
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图所示,A、B、C为三个相同的灯泡,假设它们的额定电压为,电阻为,额定功率为;D灯泡的额定电压为,电阻为,额定功率为;理想变压器原、副线圈匝数分别为,,电源两端的电压为;若四盏灯泡均能正常发光,则下列关系式不正确的是( )
A.:: B.
C. D.
3.(2025·安徽安庆·模拟预测)4个定值电阻、、和及理想变压器按如图所示连接,已知,变压器原、副线圈匝数比为2∶1,原线圈接正弦交流电源。四个电阻、、和的功率分别为、、和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图所示为理想变压器,已知n1=100匝,n2=50匝。电阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=40Ω,理想交流电源的输入电压u=240sin100πt(V)。开关S1闭合S2断开时R2的电功率和开关S2闭合S1断开时R3的电功率相等。则线圈n3的匝数可能为( )
A.500 B.250 C.200 D.50
5.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)在图甲所示的交流电路中,输入端a、b所接电源电压u随时间t的变化关系如图乙所示。原线圈电路中接有“8V,4W”的小灯泡L1,副线圈电路中接有“20V,W”的小灯泡L2和定值保护电阻R1=30Ω。滑动变阻器的触头滑到适当位置时,两个灯泡恰好都正常工作。假设变压器是理想变压器。下列说法正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流方向每秒改变25次
B.电源的输出功率是W
C.变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=8:3
D.滑动变阻器接入电路的电阻为11.25Ω
6.(2025·安徽淮北·二模)白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一,额定电压世界最高,被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,降压变压器的原、副线圈匝数分别为、。保持发电机输出电压及输电线路上的总电阻不变。如果将输送电压由240kV升级为1000kV,输送的总电功率变为原来的2倍,则( )
A.变为原来的
B.输电线上的电流变为原来的
C.输电线上损失的功率变为原来的
D.如果用户两端电压不变,应变小
7.(2026·安徽合肥·模拟预测)(多选)一般巨型发电机组采用“旋转磁极式”发电,其原理如图1所示,设线圈面积为、匝数为,磁极以角速度匀速转动且提供的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础,其输电示意图如图2所示,“升压整流模块”电路将发电站输出的电压整流成的直流电输送。直流输电线的总电阻等效为,整流及逆变电路模块的能量损失不计,且逆变过程电压不变,变压器为理想变压器。当发电站的输出功率时,换流站接入的电压恰好为。下列判断中正确的是( )
A.图1所示时刻,导线中的电流方向为由到
B.由图1所示时刻开始计时,线圈中所产生的电动势可表示为
C.在图2所示电路中,变压器原线圈与副线圈的匝数之比为
D.在图2所示电路中,变压器原线圈与副线圈的匝数之比为
8.(2026·安徽马鞍山·一模)(多选)如图所示,发电机的矩形线圈长为,宽为,匝数为,放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为和,副线圈接有理想电流表和电阻。当发电机线圈以角速度匀速转动时,理想电流表读数为。不计线圈电阻,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电压为
B.通过变压器原线圈的电流为
C.与的比值为
D.当发电机线圈转速增大为原来的2倍时,电阻的功率变为原来的2倍
1.(2025·安徽·模拟预测)如图所示的电路,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P由b向a滑动时,不考虑灯泡电阻的变化,下列说法正确的是( )
A.灯泡会变亮 B.的功率变大
C.电源的效率先变大再变小 D.的功率先变大再变小
2.(2025·安徽·模拟预测)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,电源的输出电压有效值恒定,定值电阻、、、。闭合开关,通过定值电阻和的电流均为,电流表为理想电表,导线电阻不计。现将开关断开,则下列说法中正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比
B.电流表示数一定增大
C.电源输出电压的有效值为
D.开关断开前后,电源输出的电功率之比为
3.(2025·安徽淮北·一模)图示电路中电源电动势为E、内阻为r,定值电阻阻值为,且,为光敏电阻,其电阻随光照强度增大而减小,、为滑动变阻器。开关S闭合时,平行板电容器极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.增大对的光照强度,稳定后电源的输出功率减小
B.逐渐增大电容器极板间距离,中有向下的电流流过
C.将的滑片向下端移动,稳定后电压表读数变小
D.将的滑片向上端移动过程中,带电微粒向下运动
4.(2026·安徽铜陵·一模)某发电机原理如图甲所示,金属线框匝数为,阻值为,在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示,其周期为。则线框转动一周的过程中( )
A.线框内电流方向不变 B.线框电动势的最大值为
C.流过电阻的电荷量为 D.流过电阻的电荷量为
5.如图所示的电路图中,小型发电机线圈的电阻为,线圈在磁场中匀速转动产生正弦交流电,电动势的最大值为,副线圈端串联有电流表和滑动变阻器,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计。调节滑动变阻器的阻值,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时电流表的示数为( )
A. B. C. D.
6.(2025·安徽·模拟预测)某新农村供电系统采用智能调压装置,其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数n1=100匝,a、P间接入有效值为220V的交流电源,a、b间连接智能路灯系统,如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表,变压器为理想变压器, R是光敏电阻其阻值随照射光强度增大而减小。下列说法正确的是( )
A.保持照射R的光强度不变,滑片P下滑时,电压表示数变小
B.保持照射R的光强度不变,滑片P下滑时,灯泡变得更亮
C.保持滑片P位置不变,照射R的光强度减小时,电压表示数变大
D.保持滑片P位置不变,照射R的光强度减小时,灯泡消耗功率变大
7.(2025·安徽合肥·三模)如图所示,一理想自耦变压器输入端接有效值恒定的正弦交流电压U,P1为变压器上的滑动触头,P2为滑动变阻器R的滑片,R0为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.仅把P1向上移动少许,电压表的示数增大
B.仅把P2向上移动少许,电流表的示数减小
C.仅把P2向上移动少许,R的功率一定增大
D.把P1、P2均向上移动少许,R0功率减小
8.(2025·安徽·模拟预测)如图,一理想变压器ab端接交流电源恒定,原副线圈匝数比为阻值均为。则当开关S闭合时功率为,当S断开时功率为,且,则原副线圈匝数比等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C.3∶5 D.5∶3
9.(2025·安徽·模拟预测)如图1所示,将一根均匀硬质导线拧成两个半径之比为的圆形线圈,并将导线的两端相连。现将线圈垂直放入一匀强磁场中,磁场的磁感应强度B的变化规律如图2所示,以图1中垂直纸面向里为磁场的正方向。已知小线圈的面积为,小线圈的电阻为,则( )
A.0~1s,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为顺时针
B.3s~5s,线圈中的电流为0.06A
C.0~5s,回路内电流的有效值为
D.0~1s,大线圈受到的安培力方向沿半径向外,小线圈受到的安培力方向沿半径向里
10.(2025·安徽·三模)如图,理想变压器原、副线圈分别接有灯泡a和b,已知两灯泡的额定电压分别为Ua=U,Ub=4U,当左侧输入电压U0=13U时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.a和b的电阻之比为3∶4
B.原、副线圈匝数之比为4∶1
C.a和b的电功率之比为3∶4
D.原、副线圈电流之比为4∶1
11.(2024·安徽芜湖·二模)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证,如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,降压变压器原、副线圈两端的电压分划为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器,两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1:20,各互感器和电表均为理想状态,则下列说法不正确的是( )
A.电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用
B.若电压表的示数为200V,电流表的示数为5A,则线路输送电功率为100kW
C.若保持发电机输出电压和用户数不变,仅将滑片Q下移,则输电线损耗功率增大
D.发电机输出电压一定,增加用户数,为维持用户电压不变,可将滑片P上移
12.(2024·安徽·模拟预测)(多选)特高压输电技术是中国独有的先进技术,该技术可将输电电压提高到1000kV及以上。某水电站的输出功率为,发电机的输出电压为250V,经升压变压器升压、降压变压器降压后送至用户。已知用户获得的电压为220V,远距离输电线的总电阻为,在输电过程中输电线上损失的功率为输出功率的4%。若升压及降压变压器均可视为理想变压器,不计其它线路中导线的电阻,下列说法正确的是( )
A.升压变压器副线圈中的电流为600A
B.升压变压器的输出电压为150kV
C.降压变压器原、副线圈的匝数比为7200:11
D.若改用1000kV特高压输电,则输电线上损失的功率将变为输出功率的9%
13.(多选)如图所示,电路中、、均为定值电阻,为滑动变阻器,电源电动势为,内阻为,将滑动变阻器滑片向左滑动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表的示数变化量的绝对值为,则( )
A.电源的效率减小 B.电流表示数变大
C. D.经过的电流变大
14.(2025·安徽安庆·模拟预测)(多选)在如图所示的电路中,在输入端连接正弦交流电。变压器为理想变压器,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,电表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片从a端向b滑动过程中( )
A.电流表、电压表的示数均变大
B.变压器原线圈输入的功率变大
C.电路中消耗的总功率增大
D. R1与R2消耗的功率之比变大
15.(2025·安徽安庆·模拟预测)(多选)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比,原线圈接在一正弦交变电流源上,M、N是输入端,副线圈通过输电线接三个定值电阻,。已知中电流随时间t变化的规律如图乙所示,电压表和电流表可视为理想电表,则( )
A.电源交流电的频率为60Hz B.电压表的示数为1000V
C.电流表的示数为1.2A D.变压器的输入功率为1500W
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抢分猜押06 选择题:直流电路与交流电路
(安徽专用)
重难解读
直流电路与交流电路是电磁学在生产和生活中应用的重要体现,也是安徽物理高考选择题中的基础必考板块。直流电路部分以闭合电路欧姆定律为核心,考查动态分析、功率最值、含容电路、故障判断等问题;交变电流部分则围绕正弦式交流电的产生、描述(有效值、最大值、周期、频率)展开;变压器与远距离输电则突出理想变压器的电压、电流、功率关系以及输电损耗的计算。安徽卷注重电路模型的识别与规律应用,常以实际电路图或图像形式呈现,要求学生具备清晰的等效电路思维和定量计算能力。
命题预测
2026年安徽高考选择题中,该专题预计呈现三大趋势:一是直流电路的动态分析(如滑动变阻器滑片移动引起各电表示数变化)仍为高频考点,可能结合传感器或电容器进行综合考查;二是交变电流有效值的计算(尤其是非正弦式交流电)出现概率增加,强调对“热效应相等”原则的理解;三是变压器与远距离输电的结合题目,如分析用户增多时输电过程中的电压、功率变化,或结合二极管、电容等元件进行整流滤波的综合考查。
考点1 直流电路
1.(2025·安徽淮北·一模)如图所示的电路中,电流表和电压表均为理想电表,、、为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.变小
C.电阻的电功率变小 D.通过电阻的电流方向向左
【答案】D
【详解】A.由题可知,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电阻减小,电流增大,根据闭合电路的欧姆定律可得
可知路端电压减小,即电压表的示数减小,故A错误;
B.根据上述分析可知
由于电源的内阻r不变,因此不变,故B错误;
C.的功率为
根据上述分析可知,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,的阻值不变,因此的电功率变大,故C错误;
D.根据电流结构特点可知,电容器两端的电压
结合上述分析可知,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,因此电容器两端的电压UC减小,结合电容器的电容
可知,当电容器的电容C不变时,电压UC减小,电容器两极板上的电荷量Q减小,电容器处于放电状态,因此,此时通过电阻的电流方向向左,故D正确。
故选D。
2.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,电路由电动势为的电源(内阻为)、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联组成。闭合开关S后,滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,滑片向右移至正中间时电流表示数为。以下判断正确的是( )
A.滑动变阻器最大阻值为
B.滑片向右移动过程中,滑动变阻器两端电压减小
C.滑片移至最右端时,电流表示数为
D.滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗功率先增大后减小
【答案】A
【详解】A.当滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得
当滑片向右移至正中间时电流表示数为,设滑动变阻器的最大阻值为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故A正确;
B.滑动变阻器两端的电压为
随着滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小,所以滑片向右移动的过程中,滑动变阻器两端的电压增大,故B错误;
C.设滑片移至最右端时电路中的电流为,则根据闭合电路欧姆定律有
解得,故C错误;
D.由分析可知,由于,故当滑动变阻器全部加入电路时,滑动变阻器消耗的功率最大,所以滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗的功率一直增大,故D错误。
故选A。
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,已知R1>r,电表均为理想电表。现闭合开关S,将滑片向上滑动过程中下列说法中正确的是( )
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
C.电源的输出功率一定变小
D.保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势升高
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器滑片向上滑动时,接入电路中的电阻R增大,根据串反并同,电压表示数以及电容器两端的电压都增大,电容器上极板是正极板,电容定义式为
所以电压增大时,电容器要充电,电阻中有向下的电流,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,可以写出表达式
所以两个电表变化量绝对值的比值应为,故B错误;
C.电源的输出功率为
根据数学关系可知,在的情况下,R越大,越小,故C正确;
D.电容器上极板上移时,电容器的电容值随d的增大而减小;极板间的电场强度为是不变的。
所以,P点电势不变,故D错误。
故选C。
4.如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.油滴带正电,将向上运动
C.电源的效率降低
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
【答案】C
【详解】AB.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与向下的重力且二力平衡,由题图可知,电容器内部电场方向向下,所以油滴带负电,当滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流增大,即电流表示数变大,路端电压减小,所以R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,即电压表示数变小,电容器内场强减小,油滴所受电场力小于重力,将向下运动,故AB错误;
C.电源的效率为
当滑片向b端移动时,其阻值减小,外电阻R减小,电源的效率降低,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
可得
若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则有
故D错误。
故选C。
5.(2025·安徽安庆·模拟预测)如图所示电路,为定值电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,平行板电容器接在光敏电阻两端。闭合开关,让一束光照射光敏电阻。若增大照射光的光照强度,则( )
A.通过的电流减小
B.电容器带电量增大
C.电阻的电功率减小
D.电容器极板间电场强度减小
【答案】D
【详解】A.光照强度增大后,光敏电阻阻值减小,则回路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,故A错误;
BD.电容器两极板间的电压
由于电流I增大,所以电容器极板间电压减小,根据Q=CU
电容器带电量减小,根据
可知电容器极板间的电场强度减小,故B错误,D正确;
C.根据
可知电阻的电功率增大,故C错误。
故选D。
6.(2025·安徽蚌埠·三模)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,R0、R2为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱,电压表示数的变化量绝对值为ΔU,电流表示数的变化量绝对值为ΔI,两电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.
C.有从右向左的电流流过R2
D.R0的功率变小,电源的输出功率也变小
【答案】C
【详解】A.若照射光敏电阻的光照强度减弱,则增大,根据串反并同规律可知,电流表的示数变小,电压表的示数变大,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律有
即
故,故B错误;
C.据电路可知,电容器右极板带正电,左极板带负电,电容器两极板间电压增大,故电容器充电,有从右向左的电流流过,故C正确;
D.因流过的电流减小,根据
可知的功率变小,因不知道与的大小关系,故电源的输出功率如何变化无法确定,故D错误。
故选C。
7.(2026·安徽淮南·一模)(多选)在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,滑动变阻器的取值范围为,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中,电压表,电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是( )
A.读数变小,读数变大
B.
C.的功率先增大后减小,最大值为
D.电源的输出功率先增大后减小,最大值为
【答案】ABC
【详解】A.将和等效为电源内阻,则等效电源的电动势
等效内阻
等效电路如图
A.当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,V1读数变小,则V2读数变大,故A正确;
B.根据欧姆定律
则
根据闭合电路的欧姆定律
可得,故B正确;
C.将等效为新电源的内阻,内阻为
当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电阻从0增加到25Ω,可知R4的功率先增大后减小,当时功率最大,最大值为,故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片在a端时,电源E的外电阻为
当滑动变阻器的滑片在b端时,电源E的外电阻为
电源E的内阻,则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电源的输出功率一直减小,最大功率为,故D错误。
故选ABC。
8.(2025·安徽·模拟预测)(多选)信息化时代,智能手机的普遍使用给生活带来方便,智能手机具有自动调节屏幕亮度的功能,光照强度变大时屏幕变亮,反之变暗。如图所示,电路元件、中一个为定值电阻,另一个为光敏电阻(其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性)。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮,反之变暗”这一功能,若图中灯泡电阻不变,则关于该电路的说法正确的是( )
A.光敏电阻应为
B.光照增强时电源的输出功率变大
C.光照增强时电源的路端电压变小
D.光照增强时和小灯泡的总功率变小
【答案】AC
【详解】AC.若是光敏电阻,则照射的光照强度增大时,阻值减小,则电路总电阻减小,总电流增大,电源内电压升高,路端电压减小,两端电压减小,流过的电流减小,流过和小灯泡的电流增大,小灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,因此光敏电阻应为,故AC均正确;
BD.由于、、三者的电阻大小关系未知,故BD均无法判断。
故选AC。
考点2 交变电流
1.一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴(OO匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与中性面垂直
B.t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D.线框转动一周产生的焦耳热为
【答案】D
【详解】A.由图可知,t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大,线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于中性面位置,此时感应电动势、感应电流为零,电流方向改变,故A错误;
B.t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大,故B错误;
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为,故C错误;
D.线框转动一周产生的焦耳热为,故D正确。
故选D。
2.(2025·安徽芜湖·模拟预测)某自行车的车灯发电机如图1所示,其结构如图2绕有200匝线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动,摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动,从而使铁芯中磁通量发生变化,其变化图像如图3所示,其中ω为摩擦小轮转动的角速度。线圈两端c、d作为发电机输出端与标有“12V,6W”的灯泡L相连。当自行车以速度v匀速行驶时,小灯泡恰好正常发光。假设灯泡阻值不变,线圈的总电阻为6Ω,摩擦小轮与轮胎间不打滑,发电机输出电压可视为正弦交流电压。则( )
A.小灯泡正常发光时ω=750rad/s
B.自行车的速度v=10m/s
C.若自行车的速度减半,则小灯泡的功率也减半
D.磁铁处于图2位置时,小灯泡两端的电压为
【答案】A
【详解】A.根据可得,灯泡电阻R=24Ω,因为灯泡正常发光,所以电路中的电流
根据闭合电路欧定律,发电机的电动势
对于正弦式交流电,电动势的最大值
由法拉第电磁感应定律Em=NBSω
又因为Φm=BS,N=200
则Em=NΦmω
可得ω=750rad/s,故A正确;
B.已知摩擦小轮半径r=2cm=0.02m,因为摩擦小轮与轮胎间不打滑,自行车的速度v=rω=15m/s,故B错误;
C.若自行车的速度减半,则摩擦小轮转动的角速度ω减半,由Em=NΦmω可知,电动势的最大值Em减半,电动势的有效值E也减半。根据可知电流I减半,由P=I2R可知,小灯泡的功率P变为原来的,故C错误;
D.发电机输出电压可视为正弦式交流电压,灯泡正常发光时,其两端电压的有效值为12V,磁铁处于图2位置时,,小灯泡两端的电压为瞬时值为零,故D错误。
故选A。
3.(2025·安徽·模拟预测)市场上有一款按压式发电的手电筒,当按照一定频率按压时,内置的微型发电机线圈转动。已知线圈的匝数为N,闭合回路的总电阻为R,穿过线圈的磁通量随时间按照图示正弦规律变化,下列说法正确的是( )
A.时线圈中电动势最大
B.线圈中电流的最大值为
C.在一个周期内克服安培力做功为
D.在一个周期内通过线圈的总电荷量为
【答案】C
【详解】A.磁通量随时间变化图像的斜率表示磁通量的变化率,在时穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为0,根据法拉第电磁感应定律知,线圈中感应电动势为零,故A错误;
B.感应电动势的最大值为
所以线圈中电流的最大值为,故B错误;
C.一个周期内克服安培力做功为
故C正确;
D.由于在一个周期内,通过线圈的感应电动势的平均值为
由图知,故感应电动势的平均值为0,感应电流的平均值为零,根据
所以通过线圈的总电荷量为零,故D错误。
故选C。
4.风能是一种清洁的可再生能源。小型风力交流发电机,其原理可以简化为图甲,发电机线圈电阻不计,外接电阻R,当线圈匀速转动时,产生的电动势随时间变化如图乙所示,则( )
A.电压表的示数为V
B.t=0.1s时刻,线圈恰好转到图示位置
C.通过电阻R的电流方向每秒改变10次
D.若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器,电容器不会被击穿
【答案】B
【详解】A.交变电流电压表的示数应该为交变电压的有效值,正弦式交变电压的有效值为
所以电压表的示数为12V,故A错误;
B.时,线圈的电动势最大,此时线圈应处于中性面的垂直面,即线圈与磁感线平行,故B正确;
C.交变电流在一个周期内,电流方向改变两次,故电流方向改变次数次,故C错误;
D.交变电流的峰值为,而电容器的电压为12V,故交变电流的峰值大于电容器的电压,电容器会被击穿。
故选B。
5.(2025·安徽合肥·二模)图示为手摇发电机的示意图,正方形金属线框的边长为L,匝数为n,位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,并以恒定角速度绕轴转动。阻值为R的电阻两端分别与换向器的两个电刷相连,其余电阻不计,A为理想电表。若从线框平面平行于磁场开始计时,则在线框转动一周的过程中,下列说法正确的是( )
A.AB边中的电流方向保持不变
B.时电流表示数为0
C.AD边始终不受安培力作用
D.通过电阻R的电荷量为
【答案】D
【详解】A.线框与磁场垂直时,线框中的电流为零,线框中的电流方向发生改变,在线框转动一周的过程中,AB边中的电流方向改变两次,故A错误;
B.电流表的示数为电流的有效值,所以时电流表示数不为0,故B错误;
C.AD边中有电流且与磁场不平行时受安培力作用,故C错误;
D.线圈转动周过程中通过电阻R的电荷量为
又,
联立得
线框转动一周的过程中,通过电阻R的电荷量为
故D正确。
故选D。
6.(2025·安徽蚌埠·二模)穿过某单匝闭合金属线框的磁通量,在一个周期内随时间的变化规律如图所示,图中时间内的图像和时间内的图像均按正弦规律变化,则线框中产生的交变感应电动势的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】图像中磁通量的变化周期为,时间内电动势的最大值为
有效值为
时间内的电动势的最大值为
有效值
设交变电动势的有效值为,则有
解得
故选A。
7.(多选)我国自主研发的“海能-3号”波浪发电装置在南海海域成功运行。如图为t=0时刻沿x轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮杆定位在x=4m处的波面上,随波浪做简谐运动,此时质点的速率为1m/s,浮杆上端固定连接200匝的圆形线圈,线圈半径r=0.25m,线圈在磁感应强度B=0.4T的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动,发电系统通过匝数比的理想变压器接入R=20Ω的纯电阻负载,磁铁、变压器、纯电阻负载等固定,线圈电阻不计,下列判断正确的是( )
A.t=0时刻浮杆正随海水向上振动 B.t=0时刻发电机产生的电动势为(V)
C.变压器副线圈输出电压的峰值为(V) D.负载消耗的功率为(W)
【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4m的质点在t=0时刻,沿y轴负方向振动,所以浮杆正随海水向下振动,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.根据变压器电压之比与线圈匝数之比关系
解得变压器副线圈输出电压的峰值为,故C错误;
D.负载消耗的功率为,故D正确;
故选BD。
8.(2025·安徽池州·二模)(多选)如图甲所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示,若外接电阻,线圈电阻,则下列说法中正确的是( )
A.0.03s末穿过线圈的磁通量最大
B.该交流电电流方向每秒改变50次
C.电阻在1分钟内产生的热量为
D.从时刻转过60°的过程中,通过线圈某截面的电荷量为
【答案】BD
【详解】A.由图乙知,0.03s末线圈产生的感应电动势最大,则0.03s末线圈平面与磁场平行,线圈的磁通量为0,故A错误;
B.交流电周期为0.04s,电流每个周期方向改变两次,所以该交流电电流方向每秒改变50次,故B正确;
C.由图乙知,线圈产生感应电动势的最大值
则线圈的最大电流
电阻在1分钟内产生的热量为
故C错误;
D.从时刻转过60°的过程中,通过线圈某截面的电荷量为
结合C选项中的感应电动势的最大值表达式可知
故D正确。
故选BD。
考点3 变压器与远距离输电
1.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,电路的a、b端接有电压稳定的正弦交流电源。则在滑动变阻器R的滑片P向上移动过程中,下列判断中一定正确的是( )
A.A灯变亮
B.B灯变暗
C.滑动变阻器的电功率增大
D.a、b端的输入功率减小
【答案】D
【详解】AB.滑片P向上移动过程中,滑动变阻器的电阻增大,则副线圈并联的总电阻增大,根据等效电阻
结合
可知原线圈的电流减小,则流过灯泡A的电流减小,灯泡A两端的电压减小,输入电压不变,则原线圈两端的电压增大,由变压器电压和匝数的关系可知,副线圈电压增大,故灯泡B变亮,故AB错误;
C.滑动变阻器与灯泡电阻关系未知,无法判断其电功率变化,故C错误;
D.a、b端的输入电压不变,原线圈的电流减小,根据可知,a、b端的输入功率减小,故D正确;
故选D。
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图所示,A、B、C为三个相同的灯泡,假设它们的额定电压为,电阻为,额定功率为;D灯泡的额定电压为,电阻为,额定功率为;理想变压器原、副线圈匝数分别为,,电源两端的电压为;若四盏灯泡均能正常发光,则下列关系式不正确的是( )
A.:: B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.灯泡D与原线圈并联,灯泡D两端的电压等于原线圈两端的电压,由变压器的电压之比等于匝数之比,可得,,故A正确;
B.由在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比,可得通过原线圈的电流
设灯泡B、C正常发光时电流为,则
则通过小灯泡D的电流,
所以
可得,故B错误;
C.根据题意可知电源电压,故C正确;
D.由可知,,即,故D正确。
此题选择不正确的,故选B。
3.(2025·安徽安庆·模拟预测)4个定值电阻、、和及理想变压器按如图所示连接,已知,变压器原、副线圈匝数比为2∶1,原线圈接正弦交流电源。四个电阻、、和的功率分别为、、和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设R4=R,设原、副线圈两端的电压分别为和、电流分别为和,根据理想变压器原理得
变压器和负载的等效电阻
等效电路如图所示,根据电路串并联关系可得
解得
故选C。
4.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图所示为理想变压器,已知n1=100匝,n2=50匝。电阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=40Ω,理想交流电源的输入电压u=240sin100πt(V)。开关S1闭合S2断开时R2的电功率和开关S2闭合S1断开时R3的电功率相等。则线圈n3的匝数可能为( )
A.500 B.250 C.200 D.50
【答案】A
【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。则,有两种情况下和消耗的功率相等。
第一种是和等效电阻相等,有
可求得n3=100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n3=500匝
故选A。
5.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)在图甲所示的交流电路中,输入端a、b所接电源电压u随时间t的变化关系如图乙所示。原线圈电路中接有“8V,4W”的小灯泡L1,副线圈电路中接有“20V,W”的小灯泡L2和定值保护电阻R1=30Ω。滑动变阻器的触头滑到适当位置时,两个灯泡恰好都正常工作。假设变压器是理想变压器。下列说法正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流方向每秒改变25次
B.电源的输出功率是W
C.变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=8:3
D.滑动变阻器接入电路的电阻为11.25Ω
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,交流电压的周期为,一个周期内电流方向改变2次,则通过灯泡L的电流方向每秒改变50次,故A错误;
B.两个灯泡恰好都正常工作,则原线圈电流为
电源电压有效值为
则电源的输出功率为,故B错误;
C.两个灯泡恰好都正常工作,则副线圈电流为
根据变流比可知,,故C正确;
D.原线圈两端电压为
由可得副线圈输出电压为
故副线圈的总电阻为
所以滑动变阻器接入电路的电阻为,故D错误。
故选 C。
6.(2025·安徽淮北·二模)白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一,额定电压世界最高,被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,降压变压器的原、副线圈匝数分别为、。保持发电机输出电压及输电线路上的总电阻不变。如果将输送电压由240kV升级为1000kV,输送的总电功率变为原来的2倍,则( )
A.变为原来的
B.输电线上的电流变为原来的
C.输电线上损失的功率变为原来的
D.如果用户两端电压不变,应变小
【答案】A
【详解】A.不变,如果将输送电压由240kV升级为1000kV,变为原来的,根据,所以变为原来的,故A正确;
B.根据可知,因变为原来的2倍,变为原来的,则输电线上的电流变为原来的,故B错误;
C.根据可知变为原来的,故C错误;
D.总功率变大,损失的功率变小,则用户端功率变大,因用户端电压不变,则变大,又变小,,则变大,故D错误。
故选A。
7.(2026·安徽合肥·模拟预测)(多选)一般巨型发电机组采用“旋转磁极式”发电,其原理如图1所示,设线圈面积为、匝数为,磁极以角速度匀速转动且提供的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础,其输电示意图如图2所示,“升压整流模块”电路将发电站输出的电压整流成的直流电输送。直流输电线的总电阻等效为,整流及逆变电路模块的能量损失不计,且逆变过程电压不变,变压器为理想变压器。当发电站的输出功率时,换流站接入的电压恰好为。下列判断中正确的是( )
A.图1所示时刻,导线中的电流方向为由到
B.由图1所示时刻开始计时,线圈中所产生的电动势可表示为
C.在图2所示电路中,变压器原线圈与副线圈的匝数之比为
D.在图2所示电路中,变压器原线圈与副线圈的匝数之比为
【答案】AD
【详解】A.导线相对磁感线向上运动,而磁感线向右,由右手定则可知感应电流方向由到,故A正确;
B.图1所示时刻,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,所以线圈中所产生的电动势与时间的关系为,故B错误;
CD.直流输电线上损失的电压为
所以变压器的输入电压为
变压器的输出电压即“换流站接入电压”为,所以理想变压器的原、副线圈的匝数之比为,故C错误,D正确。
故选AD。
8.(2026·安徽马鞍山·一模)(多选)如图所示,发电机的矩形线圈长为,宽为,匝数为,放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为和,副线圈接有理想电流表和电阻。当发电机线圈以角速度匀速转动时,理想电流表读数为。不计线圈电阻,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电压为
B.通过变压器原线圈的电流为
C.与的比值为
D.当发电机线圈转速增大为原来的2倍时,电阻的功率变为原来的2倍
【答案】BC
【详解】A.变压器副线圈的电压
设发电机输出的电压,则
得
故A错误;
B.设通过变压器原线圈的电流为,则
得
故B正确;
C.发电机产生感应电动势的峰值
有效值
故,故C正确;
D.当发电机线圈转速增大为原来的2倍时,发电机的线圈角速度变为原来的2倍,发电机产生的感应电动势的峰值变为原来的2倍,原线圈的有效值变为原来的2倍,由变压器原副线圈电压之比等于匝数之比,故副线圈电压变为原来的2倍,由得电阻的功率变为原来的4倍,故D错误。
故选BC。
1.(2025·安徽·模拟预测)如图所示的电路,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P由b向a滑动时,不考虑灯泡电阻的变化,下列说法正确的是( )
A.灯泡会变亮 B.的功率变大
C.电源的效率先变大再变小 D.的功率先变大再变小
【答案】B
【详解】AB.当滑动变阻器的滑片P由b向a滑动时,的阻值变小,总电阻变小,总电流变大,则的功率和电压都变大,则L两端电压减小,灯泡变暗,选项A错误,B正确;
C.电源的效率
可知电源的效率减小,选项C错误;
D.将R1和L都等效为电源内阻,则当电源等效内阻等于R2时,R2的功率最大,因R2变化时其阻值与电源等效内阻的关系不确定,则不能判断R2的功率变化情况,选项D错误。
故选B。
2.(2025·安徽·模拟预测)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,电源的输出电压有效值恒定,定值电阻、、、。闭合开关,通过定值电阻和的电流均为,电流表为理想电表,导线电阻不计。现将开关断开,则下列说法中正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比
B.电流表示数一定增大
C.电源输出电压的有效值为
D.开关断开前后,电源输出的电功率之比为
【答案】C
【详解】A.开关S闭合时,定值电阻、并联,可得通过的电流为2A,此时通过副线圈的电流
所以变压器原、副线圈的匝数之比
故A错误;
B.依题意,理想变压器原线圈等效电阻
将开关S断开,则增大,增大,设电源输出电压的有效值为U,由
可知原线圈电流减小,根据
可知副线圈电流减小,即电流表示数一定减小,故B错误;
C.开关S闭合时,副线圈的输出电压
原线圈的输入电压
所以电源输出电压的有效值
故C正确;
D.开关S断开前,电源输出的电功率
开关S断开后,副线圈的总电阻
原线圈等效电阻
此时电源输出的电功率
所以开关S断开前后,电源输出的电功率之比为
故D错误。
故选C。
3.(2025·安徽淮北·一模)图示电路中电源电动势为E、内阻为r,定值电阻阻值为,且,为光敏电阻,其电阻随光照强度增大而减小,、为滑动变阻器。开关S闭合时,平行板电容器极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.增大对的光照强度,稳定后电源的输出功率减小
B.逐渐增大电容器极板间距离,中有向下的电流流过
C.将的滑片向下端移动,稳定后电压表读数变小
D.将的滑片向上端移动过程中,带电微粒向下运动
【答案】B
【详解】A.电路的外电阻
电源的输出功率
由于
则有
增大对的光照强度,电阻减小,减小,根据数学规律可知,增大对的光照强度,稳定后电源的输出功率增大,故A错误;
B.逐渐增大电容器极板间距离,根据,
逐渐增大电容器极板间距离,电容减小,极板所带电荷量减小,下极板带正电,中有向下的电流流过,故B正确;
C.将的滑片向下端移动,接入电阻不变,外电阻不变,干路电流不变,根据
可知,稳定后电压表读数不变,故C错误;
D.将的滑片向上端移动过程中,电容器两端电压不变,极板之间电场强度不变,微粒所受电场力不变,则微粒仍然处于静止状态,故D错误。
故选B。
4.(2026·安徽铜陵·一模)某发电机原理如图甲所示,金属线框匝数为,阻值为,在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示,其周期为。则线框转动一周的过程中( )
A.线框内电流方向不变 B.线框电动势的最大值为
C.流过电阻的电荷量为 D.流过电阻的电荷量为
【答案】C
【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,保证流过电阻的电流方向不发生变化,故A错误;
B.依题意,电阻的阻值与金属框的阻值相等,且电阻两端的电压的最大值为,根据闭合电路欧姆定律,金属框中电动势的最大值为,故B错误;
CD.线圈转过半周,则流过电阻的电荷量为
其中
平均电动势
由交流电的最大值可得
则金属框转过一周流过电阻的电荷量为,故C正确,D错误;
故选C。
5.如图所示的电路图中,小型发电机线圈的电阻为,线圈在磁场中匀速转动产生正弦交流电,电动势的最大值为,副线圈端串联有电流表和滑动变阻器,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计。调节滑动变阻器的阻值,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时电流表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】发电机产生的正弦交流电电动势最大值为,则其电动势的有效值为
变压器和滑动变阻器接入副线圈回路中的电阻组成的等效电阻
当等效电阻等于发电机线圈的电阻时,滑动变阻器消耗的功率最大,即等效电阻
联立解得
根据闭合电路欧姆定律,原线圈电流为
根据理想变压器的电流关系,副线圈电流为
此时电流表的示数为。
故选B。
6.(2025·安徽·模拟预测)某新农村供电系统采用智能调压装置,其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数n1=100匝,a、P间接入有效值为220V的交流电源,a、b间连接智能路灯系统,如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表,变压器为理想变压器, R是光敏电阻其阻值随照射光强度增大而减小。下列说法正确的是( )
A.保持照射R的光强度不变,滑片P下滑时,电压表示数变小
B.保持照射R的光强度不变,滑片P下滑时,灯泡变得更亮
C.保持滑片P位置不变,照射R的光强度减小时,电压表示数变大
D.保持滑片P位置不变,照射R的光强度减小时,灯泡消耗功率变大
【答案】B
【详解】AB.R阻值不变,滑片下滑原线圈匝数减少,副线圈的电压变大,副线圈电流变大,电压表示数变大,灯泡更亮,故A错误,B正确;
C.照射R的光强度减小时,其阻值变大,副线圈的电流减小,灯泡两端的电压减小,则电压表示数变小,故C错误;
D.灯泡两端的电压减小,则灯泡的功率变小,故D错误。
故选B。
7.(2025·安徽合肥·三模)如图所示,一理想自耦变压器输入端接有效值恒定的正弦交流电压U,P1为变压器上的滑动触头,P2为滑动变阻器R的滑片,R0为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.仅把P1向上移动少许,电压表的示数增大
B.仅把P2向上移动少许,电流表的示数减小
C.仅把P2向上移动少许,R的功率一定增大
D.把P1、P2均向上移动少许,R0功率减小
【答案】A
【详解】A.仅把P1向上移动少许,相当于副线圈匝数增加,根据
由于原线圈输入电压不变,则副线圈电压增加,电压表的示数增大,故A正确;
BC.仅把P2向上移动少许,滑动变阻器接入电路阻值减小,根据
可知副线圈电压不变,根据欧姆定律可知副线圈电流增大,根据
可知原线圈电流增大,则电流表的示数增大;滑动变阻器R消耗的功率为
可知当
滑动变阻器R消耗的功率最大,由于不清楚与的关系,所以无法确定的功率变化,故BC错误;
D.把P1、P2均向上移动少许,根据
可知副线圈电压增加,由于滑动变阻器接入电路阻值减小,根据欧姆定律可知副线圈电流增大,根据
可得功率增大,故D错误。
故选A。
8.(2025·安徽·模拟预测)如图,一理想变压器ab端接交流电源恒定,原副线圈匝数比为阻值均为。则当开关S闭合时功率为,当S断开时功率为,且,则原副线圈匝数比等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C.3∶5 D.5∶3
【答案】A
【详解】变压器的等效电阻为
当开关S闭合时
此时功率为
当开关S断开时
此时功率为
由于
可得k=2:1
故选A。
9.(2025·安徽·模拟预测)如图1所示,将一根均匀硬质导线拧成两个半径之比为的圆形线圈,并将导线的两端相连。现将线圈垂直放入一匀强磁场中,磁场的磁感应强度B的变化规律如图2所示,以图1中垂直纸面向里为磁场的正方向。已知小线圈的面积为,小线圈的电阻为,则( )
A.0~1s,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为顺时针
B.3s~5s,线圈中的电流为0.06A
C.0~5s,回路内电流的有效值为
D.0~1s,大线圈受到的安培力方向沿半径向外,小线圈受到的安培力方向沿半径向里
【答案】C
【详解】A.根据楞次定律,0~1s内,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为逆时针,选项A错误;
B.根据线圈的连接方式,两线圈中的电动势串联,小线圈,电阻,大线圈,电阻,回路内的电流,选项B错误;
C.设0~5s内回路内电流的有效值为,则有,解得,选项C正确;
D.0~1s内,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为逆时针,故大、小线圈受到的安培力方向都沿半径向外,选项D错误。
故选C。
10.(2025·安徽·三模)如图,理想变压器原、副线圈分别接有灯泡a和b,已知两灯泡的额定电压分别为Ua=U,Ub=4U,当左侧输入电压U0=13U时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.a和b的电阻之比为3∶4
B.原、副线圈匝数之比为4∶1
C.a和b的电功率之比为3∶4
D.原、副线圈电流之比为4∶1
【答案】A
【详解】ABD.设原、副线圈电压分别为、,两灯泡均能正常发光
则有,
则原、副线圈匝数之比为
则原、副线圈电流之比为
由欧姆定律,可得a和b的电阻之比为
故A正确,BD错误;
C.a和b的电功率之比为
故C错误。
故选A。
11.(2024·安徽芜湖·二模)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证,如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,降压变压器原、副线圈两端的电压分划为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器,两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1:20,各互感器和电表均为理想状态,则下列说法不正确的是( )
A.电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用
B.若电压表的示数为200V,电流表的示数为5A,则线路输送电功率为100kW
C.若保持发电机输出电压和用户数不变,仅将滑片Q下移,则输电线损耗功率增大
D.发电机输出电压一定,增加用户数,为维持用户电压不变,可将滑片P上移
【答案】B
【详解】A. 电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用,故A正确;
B. 电压互感器原线圈两端电压
电流互感器原线圈中的电流
对于理想变压器,线路输送电功率
故B错误;
C. 仅将滑片Q下移,相当于增加了升压变压器副线圈的匝数,根据理想变压器的规律
升压变压器副线圈两端的电压增大;降压变压器原线圈两端电压增大,副线圈两端电压增大,通过负载的电流
又用户数不变,即负载总电阻R不变,则增大,降压变压器原线圈中的电流
匝数比不变,增大,根据
则输电线上损耗功率增大,故C正确;
D. 仅增加用户数,即负载总电阻R减小,若降压变压器副线圈两端电压不变,则通过副线圈的电流
增大,降压变压器原线圈中的电流增大,输电线上的电压损失
可知输电线上的电压损失增大;原线圈两端电压
减小,根据
可知,当减小时,减小可以使不变,所以要将降压变压器的滑片P上移,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
12.(2024·安徽·模拟预测)(多选)特高压输电技术是中国独有的先进技术,该技术可将输电电压提高到1000kV及以上。某水电站的输出功率为,发电机的输出电压为250V,经升压变压器升压、降压变压器降压后送至用户。已知用户获得的电压为220V,远距离输电线的总电阻为,在输电过程中输电线上损失的功率为输出功率的4%。若升压及降压变压器均可视为理想变压器,不计其它线路中导线的电阻,下列说法正确的是( )
A.升压变压器副线圈中的电流为600A
B.升压变压器的输出电压为150kV
C.降压变压器原、副线圈的匝数比为7200:11
D.若改用1000kV特高压输电,则输电线上损失的功率将变为输出功率的9%
【答案】BC
【详解】A.由
解得
故A错误;
B.理想变压器无能量损失,功率不变,根据可求得升压变压器的输出电压
故B正确;
C.降压变压器的输入电压
由
可得
故C正确;
D.若改用1000kV特高压输电,则输电线上的电流变为
此时输电线上损失的功率为
则损失的功率变为输出功率的0.09%,故D错误。
故选BC。
13.(多选)如图所示,电路中、、均为定值电阻,为滑动变阻器,电源电动势为,内阻为,将滑动变阻器滑片向左滑动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表的示数变化量的绝对值为,则( )
A.电源的效率减小 B.电流表示数变大
C. D.经过的电流变大
【答案】ABD
【详解】电路的等效电路图如图所示
由电路图可知电压表测路端电压,电流表测流过、两个电阻的电流
A.将滑动变阻器滑片向左滑动,滑动变阻器的阻值变小,总电阻减小,干路电流增大,路端电压减小,电源的效率为
可知将滑动变阻器滑片向左滑动,电源的效率减小,故A正确;
BD.将滑动变阻器滑片向左滑动,滑动变阻器的阻值变小,由“串反并同”可知,干路总电流增大,流过电阻的电流减小,经过的电流变大,根据
可知电流表示I数变大,故BD正确;
C.根据闭合电路欧姆定律
可知
根据
干路总电流I总增大,流过电阻的电流减小,电流表示I数变大,可知
>
可知
<
故C错误。
故选ABD。
14.(2025·安徽安庆·模拟预测)(多选)在如图所示的电路中,在输入端连接正弦交流电。变压器为理想变压器,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,电表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片从a端向b滑动过程中( )
A.电流表、电压表的示数均变大
B.变压器原线圈输入的功率变大
C.电路中消耗的总功率增大
D. R1与R2消耗的功率之比变大
【答案】AC
【详解】A.当滑动变阻器的滑片向下移时,设原线圈中电流为I,根据理想变压器电流与匝数成反比,有
根据理想变压器电压与匝数成正比,有
又有
联立有
R3减小,则I变大,电流表示数变大,根据变流比可知,副线圈电路中电流增大,电压表示数变大,故A正确;
C.由上分析可知I变大,电路消耗的总功率
可知电路中消耗的总功率增大,故C正确;
B.变压器原线圈输入的功率
由于非单调性,无法确定变压器原线圈输入的功率是变大还是变小,故B错误;
D.R1消耗的功率为
R2消耗的功率为
R1与R2消耗的功率之比,为一定值,故D错误。
故选AC。
15.(2025·安徽安庆·模拟预测)(多选)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比,原线圈接在一正弦交变电流源上,M、N是输入端,副线圈通过输电线接三个定值电阻,。已知中电流随时间t变化的规律如图乙所示,电压表和电流表可视为理想电表,则( )
A.电源交流电的频率为60Hz B.电压表的示数为1000V
C.电流表的示数为1.2A D.变压器的输入功率为1500W
【答案】BC
【详解】A.由图乙可知,交流电的周期为,则交流电的频率为
可得电源交流电的频率为50Hz,选项A错误;
B.由图乙可知,流过的电流的有效值为
由欧姆定律可知,流过的电流为
则流过副线圈的电流为,由欧姆定律可得,副线圈两端的电压为
由电压与匝数的关系可得,原线圈两端的电压为
即电压表示数为1000V,选项B正确;
C.根据电流与匝数的关系可得,流过原线圈的电流为
即电流表的读数为1.2A,选项C正确;
D.变压器的输入功率,选项D错误。
故选BC。
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抢分猜押06 选择题:直流电路与交流电路
(安徽专用)
考点1 直流电路
1
2
3
4
5
6
7
8
D
A
C
C
D
C
ABC
AC
考点2 交变电流
1
2
3
4
5
6
7
8
D
A
C
B
D
A
BD
BD
考点3 变压器与远距离输电
1
2
3
4
5
6
7
8
D
B
C
A
C
A
AD
BC
通关特训
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
B
C
B
B
A
A
9
10
11
12
13
14
15
C
A
B
BC
ABD
AC
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