专题06 交流电、电磁波（期中复习专项训练）高二物理下学期鲁科版

专题06交流电、电磁波 题型1有效值 题型5等效电阻 题型2交流电的产生 题型6远距离输电 题型3变压器 题型7 LC电路和电磁波 题型4变压器实验 题型一 有效值（共4小题） 1．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图为通过定值电阻的电流-时间图像，则该电流（　　） A．是一种直流电 B．周期为0.5s C．有效值约为 D．一个周期内通过定值电阻的电荷量为1.6C 2．下图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电的电流有效值是（　　） A． B． C． D． 3．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)定值电阻两端电压的变化规律如图甲所示（图中每段曲线都是二分之一正弦曲线），两端电压的变化规律如图乙所示（图中每段曲线都是四分之一正弦曲线），则两电阻在一个周期内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 4．(25-26高三上·河北衡水景县中学·月考)某交变电压为，则（　　） A．用此交变电压作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s B．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁 D．耐压6V的电容器能直接用在此电源上 题型二 交流电的产生（共9小题） 5．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图所示，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，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（　　） A．线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0 B．电路中的电流方向每秒改变10次 C．t=0时刻，线圈处于中性面 D．电动势的瞬时值表达式为（V） 6．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A．此交流电的频率为100Hz B．此交流电动势的有效值为40V C．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大 D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时产生的电动势最大 7．如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，此时线圈平面与中性面垂直，若线圈的匝数为，角速度为，面积为S，磁场的磁感应强度为，外部所接电阻阻值为，其余部分电阻不计．下列说法正确的是（　　） A．线圈产生电动势的有效值为 B．在图示位置时，电流方向发生改变 C．在图示位置时，边受安培力方向向下 D．从图示位置转过时，通过定值电阻的电荷量为 8．如图所示，交流发电机中的线圈在磁场中绕轴逆时针匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律为，线圈的电阻，外电路电阻，交流电流表内阻不计，则（　　） A．该交流电的频率为 B．线圈转到图示位置时，交流电流表示数为 C．线圈转到图示位置时，磁通量变化率为0 D．外电路电阻R在1分钟内产生的热量为 9．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)如图甲所示，单匝矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．时，线框产生的感应电动势最大，处于中性面位置 B．金属线框中产生的感应电动势的最大值为10V C．金属线框中产生的感应电流的有效值为1A D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 10．(25-26高二下·浙江四校（含精诚联盟）·)如图甲所示，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动。线框中产生的感应电动势随时间变化的关系如图乙所示，则（　　） A．t=0.01s时，线框的磁通量变化率最大 B．t=0.02s时，线框平面与中性面重合 C．线框中感应电动势的有效值为311V D．线框中感应电动势的频率为100Hz 11．(25-26高二下·湖北云学联盟·)将阻值为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。图中电压最大值为，周期为。下列说法正确的是（    ） A．该交流电的频率为100Hz B．通过电阻电流的峰值为0.2A C．电阻两端电压的有效值为10V D．电阻在1min内消耗的电能为600J 12．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)“人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备（该呼吸机可视为纯电阻用电器）。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（　　） A．该交流电的周期为50Hz B．该交流电每秒内电流方向变化50次 C．该交流电的最大值为220V D．该呼吸机正常工作时的功率为550W 13．(25-26高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期末)如图所示，一矩形线圈垂直匀强磁场放置，边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕边以角速度绕图示方向匀速转动，下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是（　　） A． B． C． D． 题型三 变压器（共9小题） 14．理想变压器原、副线圈匝数分别为、，通过原、副线圈的电流分别为、，原、副线圈正弦交流电的频率分别为、，则（　　） A． B． C． D． 15．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A．交流电源电压有效值为 B．电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C．滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D．滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 16．(25-26高三上·安徽天一大联考·月考)如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为9:2。下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈的匝数比为3:1 B．原、副线圈两端的电压比为3:2 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变50次 17．(25-26高二下·贵州遵义航天高级中学·月考)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压，电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是（　　） A．输入电压有效值为200V，电流频率为100Hz B．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都增大 C．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，原线圈的输入功率减小 D．若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表V2和电流表A1的示数都减小 18．(25-26高二下·福建连城县第一中学·)如图所示，理想变压器输入电压恒定不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（　　） A．电表A1、A2的示数都增大 B．电表V1、V2的示数都不变 C．电表A1、A2的示数都减小 D．电阻R0消耗的电功率增大 19．(25-26高二下·河南信阳光山县第二高级中学·)如图甲所示的理想变压器模型，原线圈输入电压有效值为200V的正弦交流电。副线圈侧接有并联的两个定值电阻，电阻，电阻，所有电表均为理想交流电表。已知通过的电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示（周期为0.02s，峰值为），下列说法正确的是（    ） A．原线圈输入交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为40V C．电流表的示数为0.2A D．变压器传输的总电功率为60W 20．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求： (1)线圈转到图示位置时电压表的示数； (2)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功； 21．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)如图所示，线圈的面积，匝数，线圈总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)时间内上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻的电荷量。 22．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： (1)交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； (2)R上的热功率； (3)从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 题型四 变压器实验（共3小题） 23．(25-26高二上·浙江杭州上城区十四凤起、十四康桥·期末)利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： (1)除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A．干电池 B．低压交流电源 C．直流电压表 D．交流电压表 (2)下列说法正确的是（　　） A．变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B．变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C．理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 (3)实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A．20.0V B．15.0V C．5.0V D．4.0V (4)由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 24．(25-26高二下·湖北随州曾都区第一高级中学·)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数n1=400 原线圈两端电压U1（V） 副线圈匝数n2=200 副线圈两端电压U2（V） 副线圈匝数n2=1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： (1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是（　　） A．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源 B．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 (2)应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接。 (3)由表中数据得出的结论是：变压器原、副线圈的电压之比等于_________。 (4)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则副线圈两端电压（　　） A．一定小于4.0V B．一定等于4.0V C．一定大于4.0V (5)图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=__________时，R获得的功率最大。 25．(25-26高三上·安徽阜阳临泉县安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)一物理兴趣小组利用图示的装置“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆式变压器，并且其铁芯是不完全闭合的（不能视为理想变压器），在原线圈或副线圈中，接0和1时，接入匝数为n，接0和2时，接入匝数为2n，依次类推。 (1)（多选）实验还需下列器材中的　　　　（填选项前的字母）。 A．交流电流表 B．交流电压表 C．学生交流电源 (2)某次实验中，变压器的原线圈接0和8接线柱，副线圈接0和1接线柱，则此变压器为____（选填“升”或“降”）压变压器；若副线圈所接电表的示数为2.0 V，则所接电源电压可能为____（填选项前的字母）。 A、18.0 V        B、10.0 V        C、5.0 V        D、2.5 V 题型五 等效电阻（共6小题） 26．(25-26高三上·江苏常州第一中学·月考)学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A．图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B．变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C．小灯泡的额定电压为9V D．若断开开关S，灯泡变亮、变暗 27．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)如图所示，端接入电压的正弦交流电，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有滑动变阻器（阻值范围为），变压器原、副线圈的匝数比，电压表和电流表均为理想交流电表。调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数变化量的绝对值为和，下列正确的是（    ） A．若将滑动变阻器的滑片下移，电压表、的示数将减小 B． C．接入电路的阻值为时，电流表的示数为 D．接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 28．如图1所示的交变电路中，变压器为理想变压器，两交流电压表为理想电表，当间接入图2所示的电压时，电压表、的读数分别为、，两定值电阻的电阻之比为。下列说法正确的是（　　） A．流过定值电阻的电流每秒改变方向50次 B．变压器原、副线圈的匝数比为 C．图2中 D．电源输出的电功率等于定值电阻消耗的电功率 29．(25-26高二下·上海南洋中学·月考)如图所示的理想变压器初、次级匝数比为。图中4个灯泡规格相同。若、恰能正常发光，则（　　） A．、正常发光 B．、比正常发光时暗些 C．、比正常发光时亮些 D．条件不足，无法判断 30．(25-26高二下·江西宜春宜丰中学·)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接有滑动变阻器，副线圈接有定值电阻和小灯泡L，小灯泡的阻值恒为，额定功率为。输入端接有效值的正弦交流电，关于该电路的分析，下列正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向左滑动，原线圈两端的电压变小 B．当滑动变阻器的阻值调为时，小灯泡L正常发光 C．当滑动变阻器的阻值调为时，的电功率达到最大值 D．小灯泡正常工作时，副线圈两端电压最大值为 31．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接交流电源和小灯泡，电源电压u随时间t变化的图像如图乙所示，两个小灯泡L1和L2规格均为“20V 20W”且正常发光，R为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比11：1 B．变压器原、副线圈的匝数比10：1 C．电阻R消耗的电功率为200W D．电阻R消耗的电功率为180W 题型六 远距离输电（共7小题） 32．(25-26高三上·江苏南京中华中学·月考)假设从A处采用550kV的超高压向处输电，输电线上的损耗电功率为ΔP，损耗电压为ΔU。若保持输送功率和输电线电阻不变，改用1100kV特高压输电，则以下关于损耗电功率和损耗电压正确的说法是（　　） A． B． C． D． 33．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．减小，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 34．(25-26高二下·江苏南京第二十七高级中学·月考)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（　　） A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率减少 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 35．西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A．升压变压器原副线圈匝数比为 B．流过的电流为 C．输电线上损失的电压为 D．用户端获得的电功率为 36．如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为 B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 37．(25-26高二下·湖北云学联盟·)如图所示为某远距离输电系统的简化示意图，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，输电线路的总电阻为R。发电机输出电压稳定，家庭电路中接入若干并联用电器。下列说法正确的是（   ） A．T1的输入电流与输出电流的频率不相等 B．T1的输出功率大于T2的输入功率 C．若家庭电路接入的用电器数量增加，则输电线路电阻R上消耗的功率增大 D．若保持家庭电路的电压不变，T1的输入电压增大，则电阻R上消耗的功率减小 38．(25-26高二下·上海南洋中学·月考)电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。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，输电线的总电阻为。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 (1)降压变压器副线圈的电流多大？ (2)输电线损失的功率多大？ (3)升压变压器的输入电压多大？ (4)输电效率为多少？ 题型七 LC电路和电磁波（共7小题） 39．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·)金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A．此时穿过线圈的电流正在减小 B．此时电容器中的电场能正在增加 C．若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D．若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 40．(25-26高二下·上海延安中学·调研)如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A．0∼t1​ B．t1​∼t2​ C．t2​∼t3​ D．t3​∼t4​ 41．(25-26高二上·河南光山县第二高级中学等校·)振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，电容器充电完毕，线圈中的磁场最弱 B．时刻，电容器两极板间电场能最强 C．至时间内，回路中的电流在减小 D．至时间内，回路中的磁场能在增强 42．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)下列关于电磁波谱的说法正确的是（　　） A．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B．电视机遥控器是利用红光工作的 C．在海洋中不能应用电磁波进行水下通讯的原因是电磁波只能在真空中传播 D．无线电波比可见光容易发生衍射 43．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A．使体外仪器产生感应电流的过程叫做检波 B．使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制 C．体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 44．(25-26高二下·辽宁名校联盟·)关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A．光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质 B．可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C．变化的电场一定会产生变化的磁场 D．LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增加振荡频率 45．(25-26高二下·四川资阳安岳中学·开学考)如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，则（　　） A．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 B．若i正在减小，则线圈两端电压在增大 C．若i正在增大，电场能正在转化为磁场能 D．若i正在增大，此时A板带正电 1 / 1zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $专题06交流电、电磁波 题型1有效值 题型5等效电阻 题型2交流电的产生 题型6远距离输电 题型3变压器 题型7 LC电路和电磁波 题型4变压器实验 1 / 1 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 题型一 有效值（共4小题） 1．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图为通过定值电阻的电流-时间图像，则该电流（　　） A．是一种直流电 B．周期为0.5s C．有效值约为 D．一个周期内通过定值电阻的电荷量为1.6C 【答案】C 【详解】A．由图像可知，电流的大小和方向都随时间做周期性变化，所以该电流是交流电，故A错误； B．由图像可知，该电流的周期为，故B错误； C．根据电流有效值的定义有 代入数据，即 解得，故C正确； D．图像与时间轴围成的面积表示电荷量，一个周期内通过定值电阻的电荷量，故D错误。 故选C。 2．下图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电的电流有效值是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电的电流为I，则根据有效值的定义有 解得，故选B。 3．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)定值电阻两端电压的变化规律如图甲所示（图中每段曲线都是二分之一正弦曲线），两端电压的变化规律如图乙所示（图中每段曲线都是四分之一正弦曲线），则两电阻在一个周期内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 定值电阻，联立得两电阻在一个周期内产生的热量之比 故选B。 4．(25-26高三上·河北衡水景县中学·月考)某交变电压为，则（　　） A．用此交变电压作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s B．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁 D．耐压6V的电容器能直接用在此电源上 【答案】AB 【详解】A．该交流电角频率 周期 打点计时器的打点周期等于所用交流电的周期，故A正确； BC．交流电电压有效值，小灯泡的额定电压为交流有效值，和电源有效值相等，因此小灯泡正常发光，故B正确，C错误； D．电容器的耐压值为能承受的最大电压，该电源电压最大值为，因此耐压6V的电容器不能直接接在此电源上，故D错误。 故选AB。 题型二 交流电的产生（共9小题） 5．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图所示，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，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（　　） A．线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0 B．电路中的电流方向每秒改变10次 C．t=0时刻，线圈处于中性面 D．电动势的瞬时值表达式为（V） 【答案】B 【详解】A．图示位置线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，但此时切割磁感线的有效速度最大，感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率最大，故A错误； B．由图像可知，交流电的周期 频率 交流电在一个周期内电流方向改变2次，所以电路中的电流方向每秒改变次，故B正确； C．时刻，感应电动势最大，线圈平面与磁感线平行，垂直于中性面，故C错误； D．角速度 电动势最大值 由于时电动势最大，故瞬时值表达式应为，故D错误。 故选B。 6．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A．此交流电的频率为100Hz B．此交流电动势的有效值为40V C．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大 D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时产生的电动势最大 【答案】D 【详解】A．由发电机的电动势随时间的变化规律可知，此交流电的频率为，故A错误； B．此交流电动势的有效值为，故B错误； C．当线圈平面转到图示位置时，线圈处于中性面，其磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故C错误； D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故D正确。 故选D。 7．如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，此时线圈平面与中性面垂直，若线圈的匝数为，角速度为，面积为S，磁场的磁感应强度为，外部所接电阻阻值为，其余部分电阻不计．下列说法正确的是（　　） A．线圈产生电动势的有效值为 B．在图示位置时，电流方向发生改变 C．在图示位置时，边受安培力方向向下 D．从图示位置转过时，通过定值电阻的电荷量为 【答案】D 【详解】A．线圈产生电动势的最大值为，有效值为，A错误； B．线圈与中性面重合时电流方向发生改变，B错误； C．图示位置电流由，根据左手定则，边受安培力向上，C错误； D．从图示位置转过90°，则通过定值电阻的电荷量为，D正确。 故选D。 8．如图所示，交流发电机中的线圈在磁场中绕轴逆时针匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律为，线圈的电阻，外电路电阻，交流电流表内阻不计，则（　　） A．该交流电的频率为 B．线圈转到图示位置时，交流电流表示数为 C．线圈转到图示位置时，磁通量变化率为0 D．外电路电阻R在1分钟内产生的热量为 【答案】D 【详解】A．由题意可知，线圈转动的角速度为，则根据角速度与频率的关系式可得，该交流电的频率为，故A错误； B．该交流电电动势的峰值为，则有效值为 根据闭合电路欧姆定律可得电路中电流的有效值为 交流电流表显示的是有效值，所以无论线圈转到哪个位置，其示数均为，故B错误； C．线圈转到图示位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C错误； D．外电阻R在1分钟内产生的热量为，故D正确。 故选D。 9．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)如图甲所示，单匝矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．时，线框产生的感应电动势最大，处于中性面位置 B．金属线框中产生的感应电动势的最大值为10V C．金属线框中产生的感应电流的有效值为1A D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 【答案】B 【详解】A．时，通过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，中性面位置的感应电动势为零，故A错误； B．由图乙可知周期 则 金属线框中产生的感应电动势的最大值为，故B正确； C．金属线框中产生的感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为，故C错误； D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 由，，解得，故D错误。 故选B。 10．(25-26高二下·浙江四校（含精诚联盟）·)如图甲所示，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动。线框中产生的感应电动势随时间变化的关系如图乙所示，则（　　） A．t=0.01s时，线框的磁通量变化率最大 B．t=0.02s时，线框平面与中性面重合 C．线框中感应电动势的有效值为311V D．线框中感应电动势的频率为100Hz 【答案】B 【详解】A．t=0.01s时感应电动势为零，此时磁通量变化率为零，故A错误； B．t=0.02s时感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故B正确； C．线框产生的交变电动势的有效值为 故C错误； D．由图可知， 则频率 故D错误。 故选B。 11．(25-26高二下·湖北云学联盟·)将阻值为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。图中电压最大值为，周期为。下列说法正确的是（    ） A．该交流电的频率为100Hz B．通过电阻电流的峰值为0.2A C．电阻两端电压的有效值为10V D．电阻在1min内消耗的电能为600J 【答案】C 【详解】A．由题图可知，电压的最大值 周期 频率，故A错误； B．电流峰值，故B错误； C．电压有效值，故C正确。 D．电阻消耗的电功率 1min内消耗的电能，故D错误。 故选C。 12．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)“人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备（该呼吸机可视为纯电阻用电器）。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（　　） A．该交流电的周期为50Hz B．该交流电每秒内电流方向变化50次 C．该交流电的最大值为220V D．该呼吸机正常工作时的功率为550W 【答案】D 【详解】A．该交流电的周期为，A错误； B．该交流电一个周期内电流方向变化2次，则每秒内电流方向变化100次，B错误； C．该交流电的最大值为，C错误； D．该呼吸机正常工作时的功率为，D正确。 故选D。 13．(25-26高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期末)如图所示，一矩形线圈垂直匀强磁场放置，边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕边以角速度绕图示方向匀速转动，下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从图示位置开始计时，此时穿过线圈的磁通量最大，但变化率为零，瞬时电流为零，电流按正弦规律变化，转过圈到圈之间穿过线圈的磁通量一直为零，转过圈到1圈之间产生的感应电流方向与前圈的感应电流方向相反；之后感应电流按照以上规律变化。 故选B。 题型三 变压器（共9小题） 14．理想变压器原、副线圈匝数分别为、，通过原、副线圈的电流分别为、，原、副线圈正弦交流电的频率分别为、，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由于理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，即原、副线圈内电流之比，故AB错误； CD．变压器无法改变交流电的频率，因此原、副线圈中电流频率相等，即，故C错误，D正确。 故选D。 15．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A．交流电源电压有效值为 B．电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C．滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D．滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 【答案】D 【详解】A．由乙图可知，交流电源电压的最大值为 故交流电源电压的有效值为，故A错误； B．由乙图可知，交流电源的周期，在一个周期内，电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变的次数为次 变压器不会改变交流电的周期和频率，所以电阻R上的电流方向每秒钟也改变100次，故B错误； C．根据 因原线圈的电压一直保持不变，可知副线圈的电压也保持不变，与滑动变阻器的滑片向下移动无关，故C错误； D．滑动变阻器的滑片向下移动，的有效阻值减小，故并联电路的总电阻减小，根据 可知副线圈中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。 故选D。 16．(25-26高三上·安徽天一大联考·月考)如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为9:2。下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈的匝数比为3:1 B．原、副线圈两端的电压比为3:2 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变50次 【答案】A 【详解】AB．设原副线圈的电压分别为U1、U2，由电路图可知，电压表V2的读数为 又由题意可知， 解得 由变压器的工作原理得 解得，故A正确，B错误； C．由于理想变压器没有能量损失，所以变压器的输入功率等于输出功率，故C错误； D．由可知，交流电的周期为 则交流电源的频率为 由于变压器不改变交流电的频率，因此变压器输出电压的频率为50Hz，又1个周期内电流方向改变两次，所以1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变100次，故D错误。 故选A。 17．(25-26高二下·贵州遵义航天高级中学·月考)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压，电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是（　　） A．输入电压有效值为200V，电流频率为100Hz B．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都增大 C．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，原线圈的输入功率减小 D．若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表V2和电流表A1的示数都减小 【答案】BD 【详解】A．理想变压器原线圈输入电压，则输入电压有效值为 输入电压的角频率为，则电流的频率为，故A错误； BC．S打到a处，滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，副线圈总电阻减小，由于原线圈输入电压不变，原副线圈匝数不变，所以副线圈输出电压不变，根据欧姆定律 可知副线圈电流增大，则电流表A2示数增大，根据 可知原线圈电流增大，则电流表A1示数增大；根据 可知原线圈的输入功率增大，故B正确，C错误； D．若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，副线圈匝数减小，根据 可知副线圈输出电压减小，即电压表V2的示数减小；根据 可知副线圈输出功率减小，又 可知原线圈电流减小，则电流表A1示数减小，故D正确。 故选BD。 18．(25-26高二下·福建连城县第一中学·)如图所示，理想变压器输入电压恒定不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（　　） A．电表A1、A2的示数都增大 B．电表V1、V2的示数都不变 C．电表A1、A2的示数都减小 D．电阻R0消耗的电功率增大 【答案】AD 【详解】理想变压器输入电压恒定不变，则电表V1的示数不变，根据，则变压器次级电压不变，若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，R阻值减小，则次级总电阻减小，次级电流变大，A2的示数变大，则初级电流也变大，即A1的示数变大；R0上的电压变大，根据P=I2R可知，电阻R0消耗的电功率增大，此时电压表V2的示数减小。 故选AD。 19．(25-26高二下·河南信阳光山县第二高级中学·)如图甲所示的理想变压器模型，原线圈输入电压有效值为200V的正弦交流电。副线圈侧接有并联的两个定值电阻，电阻，电阻，所有电表均为理想交流电表。已知通过的电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示（周期为0.02s，峰值为），下列说法正确的是（    ） A．原线圈输入交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为40V C．电流表的示数为0.2A D．变压器传输的总电功率为60W 【答案】AD 【详解】A．由图乙可知，副线圈中电流的频率为，故A正确； B．通过的电流峰值为,其有效值 由于与并联，副线圈电压 电压表测副线圈电压，示数为，故B错误； C．副线圈总电流，根据理想变压器 得原线圈电流 电流表测原线圈电流，示数为，故C错误； D．变压器输出功率等于副线圈负载总功率 ，故D正确。 故选AD。 20．(25-26高二下·江苏徐州第三中学等校·期中)如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求： (1)线圈转到图示位置时电压表的示数； (2)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功； 【答案】(1) (2)4800J 【详解】（1）根据角速度定义式，得 根据交变电流的电压公式得= 200×0.2×0.01×200 V = 40V                     电压表示数为有效值；电动势有效值                                      电压表示数 （2）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功 解得 21．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)如图所示，线圈的面积，匝数，线圈总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)时间内上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻的电荷量。 【答案】(1) (2)960J (3) 【详解】（1）电动势最大值 解得 故表达式为 （2）电流的有效值为 则的时间内电阻产生的热量为 解得 （3）由法拉第电磁感应定律可知 又 解得通过电阻的电荷量 22．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： (1)交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； (2)R上的热功率； (3)从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 【答案】(1)； (2)1800W (3)0.1C 【详解】（1）由题图乙知，周期，则 电动势的最大值 电流最大值 交变电流瞬时值表达式为 电路中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，则 则电压表的示数为 （2）R上的热功率 （3）线圈从计时开始转过的过程中，由，， 且 联立得流过电阻R的电荷量 题型四 变压器实验（共3小题） 23．(25-26高二上·浙江杭州上城区十四凤起、十四康桥·期末)利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： (1)除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A．干电池 B．低压交流电源 C．直流电压表 D．交流电压表 (2)下列说法正确的是（　　） A．变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B．变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C．理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 (3)实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A．20.0V B．15.0V C．5.0V D．4.0V (4)由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 【答案】(1)BD (2)BC (3)D (4)> 【详解】（1）AB．变压器利用互感现象工作，只有输入交流电才能产生变化的磁通量，使副线圈感应出电动势，因此需要低压交流电源，不能用直流干电池，故A错误，B正确； CD．原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，故应用交流电压表测量输入和输出电压，故C错误，D正确。 故选BD。 （2）A．变压器的铁芯作用是导磁，依靠互感现象传输能量，不是通过铁芯导电输送电能，故A错误； B．变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈通过电磁感应将磁场能转化为电能，故B正确； C．理想变压器不漏磁、无能量损失，输入功率等于输出功率，故C正确； D．原线圈两端电压由外接电源决定，和副线圈是否接负载无关，故D错误。 故选BC。 （3）对理想变压器，根据电压匝数关系​​，得理想副线圈电压 实际实验中变压器不是理想变压器，存在漏磁、铁芯发热等能量损失，副线圈实际电压一定小于理想值，只有符合。 故选D。 （4）实际变压器存在漏磁，副线圈的磁通量变化小于原线圈，因此实际副线圈电压 整理可得 24．(25-26高二下·湖北随州曾都区第一高级中学·)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数n1=400 原线圈两端电压U1（V） 副线圈匝数n2=200 副线圈两端电压U2（V） 副线圈匝数n2=1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： (1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是（　　） A．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源 B．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 (2)应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接。 (3)由表中数据得出的结论是：变压器原、副线圈的电压之比等于_________。 (4)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则副线圈两端电压（　　） A．一定小于4.0V B．一定等于4.0V C．一定大于4.0V (5)图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=__________时，R获得的功率最大。 【答案】(1)C (2)c、d (3)两个线圈的匝数之比 (4)A (5) 【详解】（1）A．实验接通电源前必须先检查电路，故A错误； B．无论电压高低，通电时都不能用手接触裸露接线柱/导线，故B错误； C．使用交流电压挡测电压时，为了防止超量程损坏电表，需先用最大量程试测，故C正确。 故选C。 （2）变压器原线圈需要接交流电源，图乙中是学生电源的交流输出端，为直流输出端，因此应接。 （3）分析表格数据，误差允许范围内满足 因此结论为变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。 （4）取走可动铁芯后，变压器漏磁增加，穿过副线圈的磁通量减少，副线圈感应电动势降低，因此副线圈电压一定小于原有的，故A正确。 （5）副线圈电阻R等效到原线圈侧，等效电阻为 根据电源输出功率最大的条件，外电阻等于等效内阻，可得 整理得 此时获得的功率最大。 25．(25-26高三上·安徽阜阳临泉县安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)一物理兴趣小组利用图示的装置“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆式变压器，并且其铁芯是不完全闭合的（不能视为理想变压器），在原线圈或副线圈中，接0和1时，接入匝数为n，接0和2时，接入匝数为2n，依次类推。 (1)（多选）实验还需下列器材中的　　　　（填选项前的字母）。 A．交流电流表 B．交流电压表 C．学生交流电源 (2)某次实验中，变压器的原线圈接0和8接线柱，副线圈接0和1接线柱，则此变压器为____（选填“升”或“降”）压变压器；若副线圈所接电表的示数为2.0 V，则所接电源电压可能为____（填选项前的字母）。 A、18.0 V        B、10.0 V        C、5.0 V        D、2.5 V 【答案】(1)BC (2) 降 A 【详解】（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，B、C项正确。故选BC。 （2）[1]由于原线圈匝数较多，副线圈匝数较少，可知此变压器为降压变压器；理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为； [2]若变压器的原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、1接线柱，则原、副线圈匝数比=8，则原线圈两端电压U1=U2=16 V，本题中可拆式变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为2.0 V，则原线圈电压必须大于16 V，故选A。 题型五 等效电阻（共6小题） 26．(25-26高三上·江苏常州第一中学·月考)学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A．图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B．变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C．小灯泡的额定电压为9V D．若断开开关S，灯泡变亮、变暗 【答案】C 【详解】A．图甲中交变电压的最大值为，周期为0.02s，交流电的表达式为，故A错误； B．四个灯泡均正常发光，设通过L1的电流为I1，则通过原线圈的电流为I1，通过副线圈的电流为3I1，则原副线圈的匝数比为，故B错误； C．设灯泡正常发光的电压为UL，副线圈的电压为UL，根据 其中 代入数据得UL=9V，故C正确； D．断开开关S，负载电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，灯泡L1变暗，则原、副线圈两端电压增大，可知L2变亮，故D错误。 故选C。 27．(25-26高二下·湖北荆州中学·月考)如图所示，端接入电压的正弦交流电，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有滑动变阻器（阻值范围为），变压器原、副线圈的匝数比，电压表和电流表均为理想交流电表。调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数变化量的绝对值为和，下列正确的是（    ） A．若将滑动变阻器的滑片下移，电压表、的示数将减小 B． C．接入电路的阻值为时，电流表的示数为 D．接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 【答案】B 【详解】A．滑动变阻器滑片下移，接入电路的阻值减小，将副线圈电阻等效到原边，等效电阻减小，由得增大； 测电压，，增大，故示数增大； 原线圈电压，增大，故减小，也减小，示数减小， 故A错误； B．对，代入、 整理得 变形得 因此变化量绝对值满足，故B正确； C．当，将副线圈电阻等效到原边，等效电阻 原边总电阻 原线圈电流 由得，即示数为，故C错误； D．将和看作等效电源（电动势，内阻），变压器输出功率等于该等效电源的输出功率，电源输出功率最大的条件是外阻等于内阻； 等效外阻 令，得，即时输出功率最大，故D错误。 故选B。 28．如图1所示的交变电路中，变压器为理想变压器，两交流电压表为理想电表，当间接入图2所示的电压时，电压表、的读数分别为、，两定值电阻的电阻之比为。下列说法正确的是（　　） A．流过定值电阻的电流每秒改变方向50次 B．变压器原、副线圈的匝数比为 C．图2中 D．电源输出的电功率等于定值电阻消耗的电功率 【答案】B 【详解】A．由图2可知，交流电的周期为，则交流电的频率为变压器不改变交流电的频率，则流过定值电阻的电流每秒改变方向次，故A错误； B．原线圈的电流为 副线圈的电流为 又 由变压器的工作原理得 解得，故B正确； C．又由 得原线圈两端的电压为，则电源电压的有效值为 则有，故C错误； D．根据能量关系，电源功率应该是、的总功率，故D错误。 故选B。 29．(25-26高二下·上海南洋中学·月考)如图所示的理想变压器初、次级匝数比为。图中4个灯泡规格相同。若、恰能正常发光，则（　　） A．、正常发光 B．、比正常发光时暗些 C．、比正常发光时亮些 D．条件不足，无法判断 【答案】B 【详解】令灯泡额定电流为，由于、恰能正常发光，则副线圈中电流为，根据电流匝数关系有 解得可知 则、比正常发光时暗些。 故选B。 30．(25-26高二下·江西宜春宜丰中学·)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接有滑动变阻器，副线圈接有定值电阻和小灯泡L，小灯泡的阻值恒为，额定功率为。输入端接有效值的正弦交流电，关于该电路的分析，下列正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向左滑动，原线圈两端的电压变小 B．当滑动变阻器的阻值调为时，小灯泡L正常发光 C．当滑动变阻器的阻值调为时，的电功率达到最大值 D．小灯泡正常工作时，副线圈两端电压最大值为 【答案】AC 【详解】A．将变压器与副线圈负载看成一个等效电阻，则等效电阻为 滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入的阻值变大，等效电阻不变，根据串联电路特点，原线圈两端的电压变小，故A正确； B．设原线圈电压为，原线圈电流为，副线圈电压为，副线圈电流为，小灯泡正常发光时，电流 电压 副线圈两端电压 由、 可得原线圈两端电压、电流分别为， 此时滑动变阻器接入电路阻值为，故B错误； C．滑动变阻器消耗的功率为 可知当时，滑动变阻器消耗的功率最大，故C正确； D．小灯泡正常工作时，由B选项分析可知副线圈端电压最大值为，故D错误。 故选AC。 31．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接交流电源和小灯泡，电源电压u随时间t变化的图像如图乙所示，两个小灯泡L1和L2规格均为“20V 20W”且正常发光，R为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比11：1 B．变压器原、副线圈的匝数比10：1 C．电阻R消耗的电功率为200W D．电阻R消耗的电功率为180W 【答案】BD 【详解】AB．由小灯泡L1正常发光可知原线圈上所加电压的有效值为，由小灯泡L2正常发光可知副线圈上的电压的有效值为，原、副线圈的匝数之比满足，故A错误，B正确； CD．原、副线圈的电流比满足 因小灯泡L1正常发光，可知原线圈上的电流为 可知副线圈的电流 小灯泡L2正常发光，可知该支路的电流为 故电阻R所在支路的电流为 电阻R消耗的电功率为，故C错误，D正确。 故选BD。 题型六 远距离输电（共7小题） 32．(25-26高三上·江苏南京中华中学·月考)假设从A处采用550kV的超高压向处输电，输电线上的损耗电功率为ΔP，损耗电压为ΔU。若保持输送功率和输电线电阻不变，改用1100kV特高压输电，则以下关于损耗电功率和损耗电压正确的说法是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．根据远距离输电规律，输送功率保持不变，原输电电流 原输电电压，升压后 因此升压后输电电流 输电线电阻不变，因此升压后，损耗电功率，故A正确，B错误； CD．升压后，损耗电压，故C、D错误。 故选A。 33．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．减小，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 【答案】C 【详解】A. 输电效率 其中 减小，根据可知升压变压器副线圈电压减小，导致输电电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电效率降低，故A错误。 B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误。 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据可知增大。由可知输电电流减小。输电线中损耗的功率，因减小，所以减小，故C正确。 D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选C。 34．(25-26高二下·江苏南京第二十七高级中学·月考)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（　　） A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率减少 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 【答案】D 【详解】A．发电厂的输出电压不变，根据理想变压器电压与匝数的关系 可知，升压变压器的输出电压不变，故A错误； B．发电厂输出功率增大，由 可知，输电线上的电流增大。输电线上的电压损失增大。降压变压器的输入电压 因不变，增大，所以减小。根据 可知，降压变压器的输出电压减小，故B错误； C．输电线上损耗的功率 因增大，不变，所以输电线上损耗的功率增大，故C错误； D．输电线上损耗的功率占总功率的比例 因增大，、不变，所以该比例增大，故D正确。 故选D。 35．西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A．升压变压器原副线圈匝数比为 B．流过的电流为 C．输电线上损失的电压为 D．用户端获得的电功率为 【答案】D 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数成正比，有，故A错误； B．流过的电流为，故B错误； C．输电线上损失的电压为，故C错误； D．用户端获得的电功率为，故D正确。 故选D 36．如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为 B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 【答案】BD 【详解】A．交流电频率 周期，故A错误； B．只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压越大，故C错误； D．10 台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率，故D正确。 故选BD。 37．(25-26高二下·湖北云学联盟·)如图所示为某远距离输电系统的简化示意图，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，输电线路的总电阻为R。发电机输出电压稳定，家庭电路中接入若干并联用电器。下列说法正确的是（   ） A．T1的输入电流与输出电流的频率不相等 B．T1的输出功率大于T2的输入功率 C．若家庭电路接入的用电器数量增加，则输电线路电阻R上消耗的功率增大 D．若保持家庭电路的电压不变，T1的输入电压增大，则电阻R上消耗的功率减小 【答案】BC 【详解】A．变压器不改变电流的频率，故A错误； B．由于输电过程中电阻R要产生热量，会损耗功率，故T1输出功率大于T2输入功率，T1输出电压大于T2输入电压，故B正确； C．由于发电机输出电压稳定，所以变压器T1的输出电压U2不变，随着用户接入的用电器增多，导致用户端的等效电阻变小，设变压器T2的匝数比为k2，将T2等效为电阻则 根据电压关系有U2 = I2（R＋R等） 则输电电路电流I2相应变大，根据可知R功率增大，故C正确； D．增大输电电压，则U2增大，而用户电压不变，则输电线路电阻R上的电压U = U2－U用k2 增大，其消耗的功率也增大，故D错误。 故选BC。 38．(25-26高二下·上海南洋中学·月考)电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。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，输电线的总电阻为。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 (1)降压变压器副线圈的电流多大？ (2)输电线损失的功率多大？ (3)升压变压器的输入电压多大？ (4)输电效率为多少？ 【答案】(1)24A (2)144W (3)226V (4) 【详解】（1）降压变压器的输出功率为 降压变压器副线圈的电流 （2）降压变压器原线圈的电流 输电线损失的功率 （3）降压变压器原线圈电压为 输电线上损失的电压为 升压变压器的输出电压为 升压变压器的输入电压为 （4）用户获得的实际功率 所以发电机的输出功率 则输电效率 题型七 LC电路和电磁波（共7小题） 39．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·)金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A．此时穿过线圈的电流正在减小 B．此时电容器中的电场能正在增加 C．若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D．若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 【答案】D 【详解】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，故AB错误； CD．根据 可知若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 40．(25-26高二下·上海延安中学·调研)如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A．0∼t1​ B．t1​∼t2​ C．t2​∼t3​ D．t3​∼t4​ 【答案】C 【详解】在 t=0 时刻，电容器C的上极板 M 带正电，电路中电流 i=0，说明此时电容器充电完毕。随后电容器开始放电，电流从正极板 M 流出，经线圈 L 流向下极板，即电流方向为逆时针。由图乙可知，在 0∼t1 时间内电流 i 为正值，说明规定逆时针方向为电流的正方向。 A．0∼t1时间内，电流 i>0（逆时针），且电流增大。这是电容器放电过程。M 板带正电，电荷量逐渐减少，故A错误； B．t1∼t2时间内，电流i>0（逆时针），且电流减小。这是线圈给电容器反向充电的过程。电流流向电容器下极板，使下极板带正电，上极板 M 带负电。虽然 M 板带负电，但电流方向是逆时针，故B错误； C．t2∼t3时间内电流 i<0（顺时针），且电流绝对值增大。这是电容器放电过程。在 t2 时刻，充电完毕，下极板带正电，M 板带负电。放电时电流从下极板流出，沿顺时针方向流动。在此过程中，M 板依然带负电（电荷量逐渐减少至0）故C正确； D．t3∼t4时间内，电流 i<0（顺时针），且电流绝对值减小。这是线圈给电容器充电的过程。顺时针电流流向上极板 M，使 M 板带正电。故D错误。 故选C。 41．(25-26高二上·河南光山县第二高级中学等校·)振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，电容器充电完毕，线圈中的磁场最弱 B．时刻，电容器两极板间电场能最强 C．至时间内，回路中的电流在减小 D．至时间内，回路中的磁场能在增强 【答案】A 【详解】A．由图可知，时刻，电容器极板上的电荷量最大，说明电容器充电完毕，电场能最大；此时电路中电流（图像切线斜率为零），线圈中的磁场能最小（最弱），故A正确； B． 时刻，电荷量，说明电容器放电完毕，极板间电场强度为零，电场能最弱（为零），此时电流最大，磁场能最强，故B错误； C．至时间内，电荷量的绝对值由最大变为零，说明电容器在放电，电场能转化为磁场能，回路中的电流在增大，故C错误； D．至时间内，电荷量的绝对值由零变为最大，说明电容器在充电，磁场能转化为电场能，回路中的电流在减小，磁场能在减弱，故D错误。 故选A。 42．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)下列关于电磁波谱的说法正确的是（　　） A．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B．电视机遥控器是利用红光工作的 C．在海洋中不能应用电磁波进行水下通讯的原因是电磁波只能在真空中传播 D．无线电波比可见光容易发生衍射 【答案】D 【详解】A．微波炉是利用微波（无线电波的一种）与水分子发生共振的效应加热食物，并非利用红外线的热效应，故A错误； B．电视机遥控器是利用不可见的红外线传递控制信号工作，不是可见光中的红光，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，可在真空中和介质中传播，海洋中难以应用电磁波进行水下通讯，是因为海水对电磁波的吸收、衰减作用极强，故C错误； D．发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相近或小于波长，波长越长越容易发生衍射，无线电波的波长远大于可见光波长，因此比可见光更容易发生衍射，故D正确。 故选D。 43．(25-26高二·江苏南京师范大学附属中学·模拟)我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A．使体外仪器产生感应电流的过程叫做检波 B．使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制 C．体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 【答案】B 【详解】A．检波是从高频已调波中还原出低频信号的过程，体外接收电路产生感应电流是调谐（电谐振）过程的效果，故A错误； B．调制的定义就是将低频信号加载到高频载波上，使高频载波的参数随低频信号变化的过程，故B正确； C．体外接收电路需要通过电谐振接收高频载波，因此其固有频率应与高频载波的频率相等，故C错误； D．调谐是选择特定频率载波的过程，还原低频神经信号需要经过检波（解调）过程，故D错误。 故选B。 44．(25-26高二下·辽宁名校联盟·)关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A．光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质 B．可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C．变化的电场一定会产生变化的磁场 D．LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增加振荡频率 【答案】A 【详解】A．光属于电磁波谱的组成部分，电磁波传播不需要介质，真空中也可传播，故A正确； B．可见光的波长从红到紫依次减小，红色光波长比蓝色光更长，故B错误； C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场会产生磁场，但只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，均匀变化的电场产生的是恒定磁场，故C错误； D．LC振荡电路的频率公式为，电感线圈中放入铁芯会使电感增大，振荡频率减小，故D错误。 故选A。 45．(25-26高二下·四川资阳安岳中学·开学考)如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，则（　　） A．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 B．若i正在减小，则线圈两端电压在增大 C．若i正在增大，电场能正在转化为磁场能 D．若i正在增大，此时A板带正电 【答案】BC 【详解】A．根据 可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小；若仅增大电容器的电容，振荡频率减小，故A错误； B．若i正在减小，则线圈正在给电容器充电，磁场能正在减小，电场能正在增大，电容器极板间电压正在增大，即线圈两端电压在增大，故B正确； CD．若i正在增大，则电容器正在放电，电场能正在减小，磁场能正在增大，电场能正在转化为磁场能，由于该时刻电流i的方向指向A板，则此时A板带负电，故C正确，D错误。 故选BC。 $