专题13 高考全国视野(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

率先变大后变小 13.(2024山东青岛二模)（多选）如图所示，理 想变压器原、副线圈匝数比为3：1，原线 圈中接有定值电阻R1,副线圈接有定值电 阻R2和滑动变阻器R。已知R1·R2 9：1,a、b两端接一正弦式交流电，当滑动 变阻器R的滑片向左滑动的过程中，下列 说法正确的是( R A.电流表A的示数变小 B.电压表V的示数保持不变 C.变压器的输出功率先增大后减小 D.电压表示数变化与电流表示数变化的 比值会盟不变 14.(2024山东济宁三模)除颤仪是用于突发 心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某 他省考什公 高考全 真题精练 1.(2025云南，8,6分)（多选）电动汽车充电桩 的供电变压器（视为理想变压器）示意图如 图所示。变压器原线圈的匝数为1，输入电 压U1=1.1kV;两副线圈的匝数分别为2 和3，输出电压U2=U3=220V。当I、Ⅱ 区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率 分别为7.0kW和3.5kW,下列说法正确 的是( I区充电桩 03 Ⅱ区充电桩 0专题13交变电流 型号除颤仪电路原理如图所示。某次调试 时，除颤仪接在220V交流电源上，交流电 压表示数为20V,电容器充电完毕，开关 由“1”掷向“2”，放电电流平均值为2.8A, 放电时间约为10一2s,已知电容器电容为 2.0×10-5F。下列说法正确的是( 自 耦 压 220V 压 器 A.自耦变压器的原、副线圈匝数比 为10：1 B.充电完毕后电容器两端的电压为 2800V C.升压变压器原、副线圈的匝数比约 为1：50 D.若去掉二极管，该除颤仪仍可正常 工作 国视野 答案：P521 A.n1:2=5:1 B.m1:%=1:5 C.变压器的输入功率为10.5kW D.两副线圈输出电压最大值均为220V 2.(2025河北，6,4分)2024年底，世界装机容 量最大的抽水蓄能电站一河北丰宁抽水 蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站 通过理想变压器调节输出电压U2时，输入 电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为 n,分接头1、2间和2、3间的线圈匝数m12 ==0,开关S接3时输出电压的瞬时 值=msin wt,.则S接2时2-t的图像 为() 203 实战册 实战高考·物理 0 10 B 9 2元 D 3.(2025湖南，6,4分)如图，某小组设计了灯 泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触 点，理想变压器原、副线圈匝数比为，灯泡 L和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输 出电压的有效值恒为U。开关S与不同触 点相连，下列说法正确的是( A.S与a相连，灯泡的电功率最大 BS与a相连，灯泡两端的电压为。平 C.s与b相连，流过灯泡的电流为十2)R U P D.S与c相连，灯泡的电功率为十1R 4.(2024新课标，20,6分)（多选）电动汽车制 动时可利用车轮转动将其动能转换成电能 储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的 线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转 动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直， 204 如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁 场，则磁极再转过90时，线圈中( ) 旋转方向 蓄电系统 A.电流最小 B.电流最大 C.电流方向由P指向Q D.电流方向由Q指向P 5.(2024全国甲，19,6分)（多选）如图所示，理 想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过 滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变 阻器R、定值电阻R,和R、开关S。S处于 闭合状态，在原线圈电压U不变的情况下， 为提高R1的热功率，可以( A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f 端滑动 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 位置不变 C.将T向α端移动，滑动变阻器R的滑片 向∫端滑动 D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片 向e端滑动 6.(2024浙江1月，5,3分)如图所示为某燃气 灶点火装置的原理图。直流电经转换器输 出u=5sin100πt(V)的交流电，经原、副线 圈匝数分别为n1和2的变压器升压至峰 值大于10kV,就会在打火针和金属板间引 发电火花，实现点火。下列说法正确的 是( n, 金 转 属 换 打火针 板 A.n 7 m20000 B%<200 1 C.用电压表测原线圈两端电压，示数为5V D.副线圈输出交流电压的频率是100Hz 7.(2024广东，1,4分)将阻值为502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( ↑2u/W 10N2 0 6.02 70.04ts -102 A.该交流电的频率为100Hz B.通过电阻电流的峰值为0.2A C.电阻在1s内消耗的电能为1J D.电阻两端电压表达式为u=l0√2sin (100πt)V 8.(2024湖南，6,4分)根据国家能源局统计， 截止到2023年9月，我国风电装机4亿千 瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风 电设备制造领域居于领先地位。某实验小 组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如 图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速 转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电 线路上的总电阻可简化为一个定值电阻 R。当用户端接一个定值电阻R时，R。上 消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法 正确的是() 0专题13交变电流 升压变压器 降压变压器 A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R。 上消耗的功率为4P B.输电线路距离增加，若R。阻值增加一 倍，则R。消耗的功率为4P C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍， 则R。上消耗的功率为8P D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻 R,则R。上消耗的功率为6P 9.(2024湖北，5,4分)在如图所示电路中接入 正弦交流电，灯泡L的电阻是灯泡L2的2 倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电 阻无穷大。闭合开关S,灯泡L、L2的电功 率之比P1：P2为( ) A2:1 B.1:1 C.1:2 D.1:4 10.(2024辽宁，13,10分)如图所示，理想变压 器原、副线圈的匝数比为m1:2=5:1,原 线圈接在电压峰值为Um的正弦交流电源 上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热 丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭 有一定质量的理想气体。接通电路开始加 热，加热前气体温度为T。 (1)求变压器的输出功率P。 (2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与 其温度变化量△T成正比，即Q=C△T,其 中C已知。若电热丝产生的热量全部被气 体吸收，要使容器内的气体压强达到加热 205 实战 实战高考·物理】 前的2倍，求电热丝的通电时间t。 模拟精练 1.(2025辽宁沈阳二十中模拟)远距离输电模 拟电路如图所示，交流电源是输出电压为 6V的正弦式交流电，定值电阻R1=R2 62,小灯泡L1、L2、L规格一样，均为“6V 6W”,电阻恒定。理想变压器T1、T2原、副 线圈的匝数比分别为1：3和3：1。初始 时开关S断开，分别接通电路I和电路Ⅱ， 两电路都稳定工作时( R 交流 T 电源 A.L1与L2一样亮 B.L1比L2亮 C.电路Ⅱ稳定后把开关S闭合，则L2变亮 206 D.电路Ⅱ稳定后把开关S闭合，则R2消耗 的功率变大 2.(2024广西一模)在图甲中，理想变压器的 原、副线圈匝数之比n1:2=1:3,滑动触 头T置于副线圈的中点。在图乙中，滑动 变阻器的最大阻值R=62,滑片P置于 R。的中央。两电路的输入端都接u= 20√2sinl00πt(V)的正弦式交变电流，输 出端各接一个阻值R=6Ω的定值电阻和 理想交流电压表。两电压表的读数U1、U2 分别为() R 甲 A.U1=30V,U2=8V B.U1=30V,U2=10V C.U1=60V,U2=8V D.U1=60V,U2=10V 3.(2025湖北武汉三模)（多选）如图所示为理 想变压器，已知m1=100匝，2=30匝。电 阻R1=8,R2=0.362,R3=2.562。电 源为理想交流电源。已知开关S,闭合、S2断 开时R2的电功率和开关S2闭合、S断开时 R3的电功率相等。则线圈3的匝数可能 为() R A.20 B.40 C.60 D.80 4.(2024山西太原三模)（多选）如图所示，矩 形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴OO匀速转动，磁感应强度为B,线圈面 积为S,转动的角速度为w,匝数为n,线圈 电阻不计，右侧接降压变压器。定值电阻 R1=R2,电容器电容为C,电表均为理想电 表，下列说法正确的是( 0 A ☒ 0 A.增大线圈转动的角速度ω，小灯泡亮度 不变 B.增大线圈转动的角速度ω，电压表示数 变大 C.线圈转动的角速度w一定，开关S由1调 至2时，电流表示数变大 D.线圈转动的角速度w一定，开关S由2 调至1时，R1消耗的功率变大 5.(2025湖南常德桃源一中一模)（多选）如图 所示的电路中，理想自耦变压器接在输出电 压有效值恒定的正弦式交流电源上，P为 变压器上的滑动触头，P2为滑动变阻器R 的滑片，R。是定值电阻，电压表V1、V2和电 流表A均为理想电表，下列说法正确的 是( A R 0专题13交变电流 A.若仅将P1从M位置逆时针转到N位 置，则电压表V1示数减小，V2示数增大 B.若仅将P从M位置逆时针转到N位 置，则电流表A示数增大 C.若仅将P2向左滑动，定值电阻R。消耗 的电功率增大 D.若仅将P2向左滑动，滑动变阻器R消耗 的功率减小 6.(2024辽宁期中)（多选）“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，如图所示为模拟远距离高压输电的示意 图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压 分别为U1、U2,降压变压器原、副线圈两端 的电压分别为U3、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，则下列说法正确的 是( ) U U. 用 P 户 升压变压器 降压变压器 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,则线路输送的电功率为100kW C.若保持发电机输出电压U1和用户数不 变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗的功 率减小 D.若发电机输出电压U1一定，仅增加用户 数，为维持用户电压U4不变，可将滑片 P上移 207E2(3R+R等) E2 R+(3R+R等)P=[R￥+3R)-R+4R ，由于R等十 3R+R等 3R≠R,即P出'不可能有极大值，当滑动触头P向上移动 时，器比值减小，R华减小，P出增大，D错误。放选C 3AD解析将原、负线圈和电阻R等效为电源，等效 E等 后Ih=7等十R2十R,当滑动变阻器R的滑片向左滑动的 过程中，电阻变大，所以电流变小，电流表A的示数变小， 故A正确；根据闭合电路欧姆定律得U2=E等一I2r等，由 题可知U1=U0一I1R1,根据理想变压器原、副线圈关系 有始-是=是会-得=日联立可得-号-6型 由于I2变小，所以U2变大，电压表V示数变大，故B错 误；由上式可知等效内阻7学，当外电阻接近内阻时， 输出功率增大，由于R:R2=9:1,即<R影+R,所以 高考全 真题精练 ①AC解析根据理想变压器的电压比等于匝数比可得 m:2=U1:U2=5:1,m:3=U1:U3=5:1,故A 正确，B错误：根据能量守恒可知变压器的输入功率等于 总的输出功率，故P输入=P输出=7.0kW十3.5kW= 10.5kW,故C正确；输出电压为交流电的有效值，根据正 弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出 电压最大值均为Um=220V2V,故D错误。故选A、C。 ②D解析根据理想变压器电压比与匝数比的关系可知 -阻，乎=，由于输入电压U不变，可知一， U2=2 U3 n3'U2 n2 n 即msin ot 2 n一1 2n 2,解得2=是min at,可知此时输 n一10 8 出的交流电的周期为T=2红。故选D。 ③B解析设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2,灯 泡L的阻值为R,根据等效电阻的思想可知灯泡的等效 电租R群公，女池L的阻值R-告，由理超交压器原 里，可知电压关系号=会电流关系号=日：联立解得 R等=2R,S与a相连，根据等效电源思想，灯泡的电功率 最大时应该满足R等=3R,因为值不确定，灯泡的电功 率不一定最大，故A错误；S与a相连，变压器原线圈电压 U=R43R·2R,灯泡两端的电压为U2-光 U ○实战册参考答案及解析 当R增大时，输出功率一直减小，故C错误；由上述可知 当一器一尽也压表示数支化与心战表示数交 化的比值不变，故D正确。故选A、D。 函C解析自耦交压器的原、副线图匝数比为= n2 U2 8Y,故A餐误充息完毕后电容器储存的电荷量 为Q=It=2.8×10一2C,则充电完毕后电容器两端的电 压为U=9=2.8×10-2 C=2.0X10-5V=1400V,则升压变压器副 线圈电压的最大值为1400V,升压变压器原线圈电压的 最大值为U3=√2UU2=20√2V,则升压变压器原、副线圈 的亚数比为盟-号-调动故B候，C正确：若 去掉二极管，电容器两端接交流电，电容器一直进行充放 电，则该除颤仪不能正常工作，故D错误。故选C。 国视野 2十3B正确；S与b相连，变压器原线图电路接入两个 kU J 电阻，变压器原线圈的电流1一2R十2R,流过灯泡的电 kU 流1红=b1一(2十2RC错误：S与c相连，变压器原线 圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流I1= ®R灯池的息功率为几L=R群=竿)RD错 误。故选B。 ④BD解析由题图可知，线圈开始时处于中性面位置， 当磁极再转过90°时，此时穿过线圈的磁通量为0，故可知 电流最大；在磁极转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减 小，根据楞次定律可知，此时感应电流的方向由Q指向 P。故选B、D。 ⑤AC解析保持T不动，则原、副线圈匝数比不变，又 变压器的输入电压不变，根据变压器的变压规律可知，变 压器的输出电压不变，滑动变阻器的滑片向∫端滑动时， 其接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知通过R1的电 流增大，根据P=2R可知，R1的热功率增大，A正确；仅 将T向b端移动，则原、副线圈的匝数比增大，又变压器 的输入电压不变，根据变压器的变压规律可知，变压器的 输出电压减小，则风两璃的电压减小，根据P-货可知， R1的热功率减小，B错误；同理，仅将T向a端移动，R1 的热功率增大，结合A项分析可知，再将滑动变阻器的滑 片向f端滑动，R1的热功率进一步增大，C正确；经以上 分析可知，将T向b端移动，滑动变阻器的滑片向端滑 521 答案册 实战高考·物理 动，R1的热功率减小，D错误。 日B解析原线圈两瑞电压的有效值U=5V=5y2V, √2 2 根据电压臣数关系有号-品，支压器别线图电压的峰镜 U2max=√2U2,根据题意有U2max>l0X103V,解得2 P2<2000,故A错误，B正确；用电压表测原线 2000,即m<1 圈两瑞电压，电压表测的是有效值，则示数为U1=5V √2 -5y2V,故C错误；根搭w-2票=2mf-=100π/s,解得/ 2 =50Hz,变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的 频率是50Hz,故D错误。故选B。 ⑦D解析由题图可知交流电的周期为0.02s,则频率 为f==50Hz,故A错误；根据图像可知电压的峰值 为10v巨V,根据欧姆定律可知电流的峰位为1发 105Y=0.2V2A,故B错误；电流的有效值为I=e= 502 √2 0.2A,所以电阻在1s内消耗的电能为W=I2Rt=0.22 ×50×1J=2J,故C错误；根据图像可知电阻两端电压表 达式为u=Umsinat-=10J2sin2孕(W=10/2sin(10x)V, 故D正确。故选D。 8A解析如图所示为等效电路图， U. ,U2 +R 设降压变压器的原、副线圈匝数比为k：1(k>1),则输电 U2 线上的电流为12一R十R,转子在磁场中转动时产生 的电动势为e=NBSwsin wt,当转子角速度增加一倍时， 升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的 电流变为I2′=2I2,故R0上消耗的电功率变为原来的4 倍，故A正确；升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈 两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故R0上 消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误；若R0阻值增 U2 加一倍，输电线路上的电流1”=2R十2RR0消耗的功 率P3=”·2R0≠4P,故B错误；若在用户端再并联一 个完全相同的电阻R,相当于用户端电阻减为原来的一 半，输电线上的电流为12”=U2 2U2 R+变成牛风·品 522 消耗的功率P4=I"Ro≠6P,故D错误。故选A。 ⑨C解析两个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大， 则二极管导通时短路并联的灯泡，此时另一个灯泡与电 源串联，根据电路图可知，在一个完整的周期内，两个灯 泡有电流通过的时间相等，都为半个周期，电压有效值也 相等，根搭P-货可知P11P=Re·Ru=1:2,故 选C。 10(1)50R 器 U品 解析(1)由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电 压有效值为U=, 2 设变压器副线圈的输出电压为U2,根据理想变压器的电 压与臣教之同的关系有号一他，联立解得U:一得山 1 5v21 U吃 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即P= R U =0R (2)设加热前容器内气体的压强为如，则加热后气体的压 强为20，温度为T2,容器内的气体做等容变化，根据查 盟定律得会-容由Q-C△T知，气体吸收的热量Q C(2To一To)=CT0,根据热力学第一定律△U=W十Q可 知，气体的体积不变，所以W=0,容器是绝热容器，则△U =Q,电热丝产生的热量全部被气体吸收，有Q=Pt,联立 整理得隐=CT,解得二50CR U29 模拟精练 U_62 目D解析小灯泡的电阻R1一产=60=6D,若开关 U2 接b端，则小灯泡L的功率P=R十RL)2R= (6十6)2×6W=1,5W;若开关接cd端，则形成了三个回 62 路，设对应的电压分别为U,U、U,山，回者的关系为号 =-U2十U爱-光，代入相关数据得U=18V 降压变压器原线圈的等效电阻R=9R1=9×62=542, 降压支压器愿线图两%的电压U=R星=写后× U2 18V=16.2V,降压变压器副线圈两端的电压U3= U_5.4w= 16,2V=5.4V,小灯泡L2的功率P2=R=6 3 4.86W,小灯泡L2比L1亮，A、B错误。电路Ⅱ稳定后闭 合开关S,负载电阻变小，通过T2原线圈的电流变大，所 以R2消耗的功率变大，由于损失电压变大，则U2变小，U3 变小，小灯泡L2的功率变小，亮度变暗，故C错误，D正 确。故选D。 解题技巧 先根据R-号求出小灯泡的电阻，再求出小灯泡L1调 耗的实际功率，根据理想变压器的原、副线圈电压与匝 数的关系，结合电功率公式求出小灯泡L2的功率，再将 两小灯泡的实际功率进行比较；根据开关S1闭合后负 载的变化分析小灯泡L2两端电压的变化，得出其功率 的变化情况。解答本题的关键要掌握理想变压器原、 副线圈电压关系和电流关系，结合电路构造和欧姆定 律列式，即可完成分析。 2A解析根据u=20√2sin100πt(V),可知正弦式交 变电流的有效值为U=20yEV=20V。对甲电路，根据 √2 电压比学于臣教比可得号= m1,解得U1=30V;对乙 2n2 R 2 电路，有R并 Ro+R 3+60=22,则有U2 3×6 R并U o R并十2 2 =2千3×20V=8V,故选A. ③BD解析把定值电阻R1和理想交流电源等效为一 个内阻为R1的电源，R2和R3可分别与变压器等效为定 值电阻。有两种情况下R2和R3消耗的功率相等，一种 是R和R的等效电阻相等，有R=R,可求得阳 =80匝；第二种情况是R2和R3等效电阻的乘积等于等 效内阻R的平方，有生R2X店R=R所，可求得 40匝。故选B、D。 ④BC解析由线圈转动产生的最大感应电动势为Em =nBSw,则电动势的有效值为E= E,可知增大线圈转 √ 动的角速度山，则最大感应电动势增大，电动势的有效值 增大，小灯泡亮度变亮，电压表示数变大，A错误，B正确； 线圈转动的角速度“一定，则产生电动势的有效值一定， 开关S由1调至2时，降压变压器的副线圈匝数增大，由 变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知，副线圈的输 出电压升高，由于变压器是降压变压器，由变压器原、副 线圈的电流比与匝数比成反比，可知原线圈中的电流小 O实战册参考答案及解析 于副线圈中的电流，又R=R2,可知电阻R2两端电压的 增加量要大于因原线圈的电流增大，R1上的电压降引起 副线圈输出电压的减小量，因此电流表示数变大，C正确； 线圈转动的角速度ω一定，则产生电动势的有效值一定， 开关S由2调至1时，变压器副线圈的输出电压降低，副 线圈回路中的电流I2减小，则原线圈中电流减小，由 功率公式可得△P=IR1,可知R1消耗的功率变小，D错 误。故选B、C。 ⑤BC解析若仅将P1从M位置逆时针转到N位置， 副线圈匝数2变大；原线圈电压U1不变，则电压表V1 示数不变，根据票一兴，可知别线调电压U增大，到到 线圈中电流增大，电流表A示数增大，R0两端电压增大， 电压表V2示数增大，故A错误，B正确。若仅将P2向左 滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则回路中总电阻 减小，副线圈输出电压U2不变，由欧姆定律可知，回路中 电流增大，由电功率公式可得定值电阻R消耗的电功率 P0=IR0,可知定值电阻R0消耗的电功率增大；滑动变 租器R消耗的功率P=PR=(R平)R= R+R)2,因滑动变阻器R与定值电阻R0的数值关系 U R 不确定，因此若仅将P2向左滑动，滑动变阻器R消耗的 功率变化不能确定，故C正确，D错误。故选B、C。 ⑥AD解析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；电压互感器原线圈两端的电压 U2=U=9×200V=40V,电流互感器原线圈中的 -91-×5A=10A,对千理想支压器，或路 电流2=1 输送的电功率P=P2=U2I2=4000×100W=400kW, 故B错误：仅将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副 线圈的匝数2，根据理想变压器的规律U2=2U1,可知 n1 升压变压器副线圈两端的电压增大，回路的等效电阻不 变，所以I3增大，根据△P=r,可知输电线损耗的功率 增大，故C错误；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U4不变，则通过副线圈的电 流1一受增大，降压变压器原线图中的电流乃增大，输 电线上的电压损失△U=I3r增大，升压变压器原线圈两 端电压不变，则U2-2U1不变，根据U2=△U十U3可知 1 U3减小，根据U4=4U3可知，当U3减小时，减小%可 n3 以使U4不变，所以可将降压变压器的滑片P上移，故D正 确。故选A、D。 523