专题12 交变电流(广东专用)2026年高考物理真题题源解密
2026-07-21
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电流,交变电流 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.95 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 微信用户 |
| 品牌系列 | 上好课·真题题源解密 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58902392.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以考情为导向,通过真题与模拟题系统覆盖交变电流三大考向,知识逻辑从概念描述到应用拓展,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|交变电流的产生与描述|6真题+5模拟|图像分析、有效值计算|从产生原理到图像描述,构建峰值-有效值-频率关系|
|理想变压器及其动态分析|7真题+6模拟|匝数比、动态电路分析|基于电压电流关系,推导动态变化规律|
|远距离输电|3真题+3模拟|功率损耗、电路计算|结合变压器原理,解决实际输电效率问题|
内容正文:
专题12 交变电流
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
考查统计
1.广东考情:交变电流是广东高考必考点,近三年年年命题——2024·T1(正弦交流电·有效值与电功)、2025·T2(光伏电站·变压器与输电)、2026·T3(活塞发电机·u-t 图像)。 2.素养考向:①理解交变电流的产生、峰值与有效值,会读 u-t / i-t 图像;②掌握理想变压器的电压、电流、功率关系与动态分析;③会计算远距离输电的功率损耗。
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
2026·广东T3、河北T8;2024·广东T1、山东T8、新课标T7;2025·北京T4、山东T7
考向二 理想变压器及其动态分析
2026·河南T4、湖北T8;2025·广东T2、天津T6、安徽T8、江苏T2;2024·全国甲T6、重庆T9
考向三 远距离输电
2026·江苏T2;2024·湖南T6;2025·湖北T8、山东T14
【2026年命题分析】
交变电流是广东高考的必考点,近三年广东卷年年命题:2024 年 T1 以正弦式交流电源考查有效值、峰值、频率与电功计算,2025 年 T2 以光伏电站考查理想变压器与远距离输电,2026 年 T3 以自由式活塞内燃发电机考查交流电的 u-t 图像。
广东卷命题特点:一是紧扣新能源与新型发电装置(光伏电站、活塞发电机);二是“图像与有效值、变压器、远距离输电”三大板块轮流命题、每年一题;三是难度中等,重在概念理解与基本计算。
参照 2026 年各卷区命题(河南、湖北考变压器,江苏考输电损耗,河北考有效值),预测广东 2027 年仍将以“新能源情境 + 交流电基本量 / 变压器”的方式稳定考查。
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
1.(2026·广东卷T3)如图是某种自由式活塞内燃发电机输出电压随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.电压的有效值为 B.电压的最大值为400 V
C.电压的频率为50 Hz D.电压的周期为0.01 s
【命题立意】
1.图像识读能力:以自由式活塞内燃发电机的输出电压图像为情境,考查从 u-t 图像读取周期、频率与峰值。
2.概念辨析能力:辨析非正弦交流电的有效值不能简单用峰值除以 √2。
3.情境迁移能力:从新型发电装置中提取交变电流的基本描述量。
【答案】C
【详解】AB.由图像可知,电压的最大值为200V,且并不是一直维持200V,则有效值小于200V,故AB错误;
CD.从U-t图像可以看出,电压完成一次周期性变化的时间(周期),则频率为,故C正确,D错误。
故选C。
【微点拨】
读图三步:由图读周期 T → 频率 f=1/T → 峰值 Um。
有效值:只有正弦式交流电才有 U=Um/√2;非正弦须按“热效应相同”用焦耳定律求。
考向二 理想变压器及其动态分析
1.(2026·河南卷T4)为确定一变压器副线圈cd的匝数,某同学在变压器铁芯上缠绕10匝线圈ef,如图所示。原线圈ab接入一正弦交流电源,c、d两端电压为10 V;若将d、e两端连接,ab接入的电源不变,c、f两端电压为11 V,变压器视为理想变压器,则副线圈cd的匝数为( )
A.200 B.190 C.110 D.100
【命题立意】
1.规律应用能力:以确定副线圈匝数为情境,考查理想变压器电压与匝数的正比关系。
2.实验思想渗透:体会通过测量电压反推匝数的实验方法。
3.多线圈分析:处理含多个副线圈时的电压、功率分配。
【答案】D
【详解】设电源电压为,两端的线圈匝数为,两端的线圈匝数为,两端的线圈匝数为,根据变压器电压和匝数关系可得,
联立,解得
故选D。
【微点拨】
电压关系:U₁/U₂=n₁/n₂;单副线圈时电流关系 I₁/I₂=n₂/n₁。
功率关系:理想变压器 P入=P出,原线圈功率由副线圈负载决定。
考向三 远距离输电
1.(2026·江苏卷T2)使用高压输电,若发电站的输出功率不变,输电线的总电阻不变,将输电线中的电流降为原来的一半,则输电线上损耗的功率变为原来的( )
A.2倍 B. C.不变 D.4倍
【命题立意】
1.规律应用能力:以远距离输电为情境,考查输电线路功率损耗 ΔP=I²R 的计算。
2.比例推理能力:分析提高输电电压对线路电流与损耗的影响。
3.能源意识渗透:理解高压输电节能的物理原理。
【答案】B
【详解】由题知输电电流降为原来的,即
设输电线总电阻为R,则有,
即损耗功率变为原来的。
故选B。
【微点拨】
损耗公式:ΔP=I²R线,其中 I=P输送/U输送,故 ΔP=(P/U)²R,电压越高损耗越小。
注意区分:ΔU=IR线(线路上的电压损失)与输送电压 U 不是同一个量。
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
1.(2024·广东卷T1)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。
2.(2026·河北卷T8)图1为一种等离子体工作电路,理想变压器原线圈两端接电压为的正弦交流电源,原、副线圈的匝数分别为、,为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为,若等离子体可等效为定值电阻,其两端的正弦交流电压波形如图2所示,为电压峰值,为周期,则下列说法正确的是( )
A.副线圈电压为 B.原线圈中电流为
C.电源电压周期为 D.等离子体的等效电阻为
【答案】AD
【详解】A.根据理想变压器原副线圈的电压比等匝数比有
可得副线圈电压为,故A正确;
B.根据理想变压器原副线圈的电流比等匝数反有
可得原线圈中电流为,故B错误;
C.由题意可知,副线圈中电压周期为,变压器不改变交流电的周期,即电源电压周期为,故C错误;
D.等离子体两端电压的有效值为
等离子体的等效电阻为,故D正确。
故选AD。
3.(2024·山东卷T8)如图甲所示,在-d≤x≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化后磁场的区域可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为
由题图丙可知,磁场区域变化后,当时,线圈的侧边开始切割磁感线,即当线圈旋转时开始切割磁感线,由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为
C正确。
故选C。
【点睛】
4.(2025·北京卷T4)如图所示,交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
【答案】C
【详解】A.根据题意可知,该交流电的频率为
故A错误;
B.线圈转到图示位置时,磁场与线圈平面平行,磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大,故B错误;
C.根据题意,由右手定则可知,线圈转到图示位置时,电流由,由左手定则可知,边受到的安培力方向向上,故C正确;
D.根据题意,由公式可知,仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为原来的2倍,为,故D错误。
故选C。
5.(2025·山东卷T7)如图为一种交流发电装置的示意图,长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为B、方向相反,区域I边界是边长为L的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过,传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知导体棒通过磁场区域过程需要的时间,即周期为
导体棒通过区域I时,产生的电动势大小为,经过的时间为
导体棒通过区域Ⅱ时,产生的电动势大小为,经过的时间为
根据有效值的定义有
带入数据可得
故选D。
6.(2024·新课标卷T7)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,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( )
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
【答案】BD
【详解】如图开始线圈处于中性面位置,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,此时感应电流方向由Q指向P。
故选BD。
考向二 理想变压器及其动态分析
1.(2025·广东卷T2)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.(2026·湖北卷T8)如图所示,有一理想变压器,其原线圈输入电压为,在一个副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡甲,在另一个单匝副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡乙,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.原线圈的匝数为50
B.输入电压的频率为
C.原线圈的输入功率为
D.流过原线圈的电流最大值为0.11 A
【答案】AC
【详解】A.原线圈输入电压有效值为
设原线圈匝数为,由理想变压器匝数与电压关系有
又有
解得,故A正确;
B.由原线圈输入电压表达式可知,则原线圈输入电压的频率为,故B错误;
C.理想变压器原线圈的输入功率等于副线圈输出功率之和为,故C正确;
D.原线圈电流的有效值为
则流过原线圈的电流最大值为,故D错误。
故选AC。
3.(2024·全国甲卷T6)如图,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、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态,在原线圈电压不变的情况下,为提高的热功率,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a端移动,滑动变阻器R的滑片向f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
【答案】AC
【详解】A.保持T不动,根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变,当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时,R与串联后的总电阻减小,电流增大,根据可知此时热功率增大,故A正确;
B.将T向b端移动,副线圈匝数变小,故副线圈两端电压变小,滑动变阻器R的滑片位置不变时,通过的电流减小,故热功率减小,故B错误;
C.将T向a端移动,副线圈匝数增加,故副线圈两端电压变大,滑动变阻器R的滑片向f端滑动,R与串联后的总电阻减小,电流增大,此时热功率增大,故C正确;
D.将T向b端移动,副线圈匝数减少,故副线圈两端电压变小,滑动变阻器R的滑片向e端滑动,R与串联后的总电阻增大,电流减小,此时热功率减小,故D错误。
故选AC。
4.(2024·重庆卷T9)小明设计了台灯的两种调光方案,电路图分别如图甲,乙所示,图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定,R为滑动变阻器,理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电,滑片P可调节灯泡L的亮度,P在R最左端时,甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作,则( )
A.n1:n2 = 110:3
B.当P滑到R中点时,图甲中L功率比图乙中的小
C.当P滑到R最左端时,图甲所示电路比图乙更节能
D.图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大
【答案】AC
【详解】A.滑片P在最左端时,图甲、乙中变压器输出电压均为灯泡的额定电压6V,因此
故A正确;
B.当P滑到R中点时,图甲中总电阻为P左端电阻与灯泡电阻串联,图乙中总电阻为灯泡电阻与Р右端的电阻并联后再与P左端电阻串联,由于并联电阻小于灯泡电阻,则图甲中灯泡电压大于图乙中灯泡电压,则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功率大,故B错误;
C.当P滑到R最左端时,图甲中只有灯泡,图乙中R与灯泡并联,总电阻更小,输出功率更大,图甲比图乙更节能,故C正确;
D.图乙中的灯泡两端电压在0到6V间变化,图甲中灯泡两端电压最高为6V,最低达不到0,则图乙中灯泡两端可调电压范围大,故D错误。
故选AC。
5.(2025·天津卷T6)如图所示,理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈接有滑动变阻器和定值电阻,各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,则( )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.变压器的输入功率变大
【答案】CD
【详解】理想变压器的输出的电压由输入电压和电压比决定,输入电压不变,所以输出电压也不会变:
AB.当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知副线圈回路中电流变大,即电流表的示数变大,根据可知原线圈回路中电流变大,即电流表的示数变大,故AB错误;
C.电压表V测电阻两端的电压,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路分压规律可知电压表V的示数变大,故C正确;
D.根据可知副线圈回路的功率变大,根据理想变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率变大,故D正确。
故选CD。
6.(2025·安徽卷T8)某理想变压器的实验电路如图所示,原、副线圈总匝数之比,A为理想交流电流表。初始时,输入端a、b间接入电压的正弦式交流电,变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间,电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为,下列操作正确的是( )
A.电阻箱R的阻值调为 B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C.输入端电压调为 D.输入端电压调为
【答案】B
【详解】A.输入电压峰值为,则输入电压有效值为,滑动触头在正中间,根据变压比可知,输出电压,若将电阻箱阻值调为18欧姆,则电流为1A,故A错误;
B.若将副线圈匝数调为总匝数的,根据变压比可知,输出电压,则副线圈电流变为,故B正确;
C.输入端电压调为时,其有效值不变,不会导致电流的变化,仍然为,故C错误;
D.将输入电压峰值减小一半,则输入电压有效值变为,输出电压,副线圈电流变为,故D错误。
故选B。
7.(2025·江苏卷T2)用图示可拆变压器进行探究实验,当变压器左侧的输入电压为时,若右侧接线柱选取“0”和“4”,右侧获得输出电压.则左侧接线柱选取的是( )
A.“0”和“2” B.“2”和“8”
C.“2”和“14” D.“8”和“14”
【答案】A
【详解】根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有,即
解得
故原线圈接线柱选取的是“0”和“2”。故选A。
考向三 远距离输电
1.(2024·湖南卷T6)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。当用户端接一个定值电阻R时,上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则上消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加,若阻值增加一倍,则消耗的功率为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,则上消耗的功率为6P
【答案】A
【详解】
如图为等效电路图,设降压变压器的原副线圈匝数比为,则输电线上的电流为
转子在磁场中转动时产生的电动势为
A.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,故上消耗的电功率变为原来的4倍,故A正确;
C.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,故上消耗的电功率变为原来的4倍,故C错误;
B.若阻值增加一倍,输电线路上的电流
消耗的功率
故B错误;
D.若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为
消耗的功率
故D错误。
故选A。
2.(2025·湖北卷T8)在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是( )
A.仅增加用户数,r消耗的功率增大 B.仅增加用户数,用户端的电压增大
C.仅适当增加n2,用户端的电压增大 D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率减小
【答案】AC
【详解】A.整个电路物理量标注如图
设用户端总电阻为R用户,降压器输入端等效为电阻Rx,则有
因为
其中I2=I3,则对于输电线有
联立整理可得
仅增加用户数,则R用户减小,可知I2增大,根据
可知r消耗的功率增大,故A正确;
B.仅增加用户数,I2增大,根据
可知U3减小,根据用户端的电压
可知用户端的电压减小,故B错误;
C.仅适当增加n2,根据
可知U2增大,根据
可知I2增大,根据
可知U3增大,根据用户端的电压
可知用户端的电压增大,故C正确;
D.由C选项可知,仅适当增加n2,I2增大,整个电路消耗的电功率
由于U2增大,故整个电路消耗的电功率变大,故D错误。
故选AC。
3.(2025·山东卷T14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】(1) 200 2.4
(2)100
(3)0.9
【详解】(1)[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数为200mA;
[2]学生电源的输出功率
(2)低压输电时电阻箱消耗的功率为
电阻箱的接入的电阻为
高压输电时,电阻箱消耗的功率为
可得
即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
(3)示数为时,学生电源的输出功率
高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
1.(2026·中山一模T1)某理想变压器如图甲,原、副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图乙,的阻值为的2倍,则( )
A.交流电的周期为
B.电压表示数为
C.副线圈干路电流为电流的2倍
D.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为
【答案】B
【详解】A.根据图乙可知,交流电的周期,故A错误;
B.输入电压的有效值
根据电压与匝数的关系有
解得
即电压表示数为,故B正确;
C.电阻、并联,的阻值为的2倍,根据欧姆定律可知,通过的电流为通过的电流的2倍,则副线圈干路电流为电流的3倍,故C错误;
D.理想变压器不消耗功率,可知,原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为,故D错误。
故选B。
2.(2026·梅州一模T3)图甲是梅州平远县泗水风电发电机,图乙为风力发电机的主体结构部分,在风力作用下,风叶通过增速齿轮带动永磁体转动,风叶与永磁体转速比为,永磁体侧方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,电压传感器显示如图丙所示正弦规律变化,则下列说法准确的是( )
A.风叶的转速为
B.线圈两端电压的有效值为
C.线圈输出的交流电压表达式为
D.由丙图可知时,穿过线圈的磁通量最大
【答案】C
【详解】A.由图丙可知交变电流的周期为
故磁体的转速为
因风叶与永磁体转速比为,可知风叶的转速为,故A错误;
B.通过丙图可知电压的最大值为,故有效值,故B错误;
C.交变电流的周期为
可知
电压表达式为,故C正确;
D.由丙图可知时,线圈处于峰值面,穿过检测线圈的磁通量变化率最大,则磁通量为0,故D错误。
故选C。
3.(2026·深圳二调T4)如图甲,矩形金属线框abcd在匀强磁场中绕固定轴匀速转动,轴垂直于磁感线。通过线框的磁通量随时间的变化规律如图乙所示,线框共100匝。下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为
B.交变电流电动势的有效值为
C.时刻线框转至图甲所示位置
D.时刻线框电流方向发生改变
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,交变电流的周期 ,则频率 ,故A错误;
B.磁通量的最大值 ,角速度
感应电动势的最大值
有效值 ,故B错误;
C. 时刻,由图乙可知磁通量达到最大值,此时线框平面应垂直于磁感线,而图甲所示位置线框平面与磁感线平行(磁通量为0),故C错误;
D.,此时磁通量达到最大值,线框位于中性面,感应电流为零,电流方向发生改变,故D正确。
故选D。
4.(2026·湛江一模T5)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动,内阻不计的矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压,副线圈接有可变电阻R,电表均为理想交流电表。从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t=0.005s时,穿过线圈的磁通量变化最快
B.矩形线圈经过图甲所示位置时,线圈中的电流方向为
C.其他条件不变,R阻值增大时,电流表示数减小
D.其他条件不变,滑片P向上移动时,电压表示数变小
【答案】C
【详解】A.由乙图可知,当时感应电流为零,则感应电动势为零,根据法拉第电磁感应定律
此时穿过线圈的磁通量变化率为零,故穿过线圈的磁通量变化不是最快,故A错误;
B.图甲所示位置时,AB边、CD边切割磁感线,根据右手定则知电流方向为,故B错误;
C.交流发电机的内阻不计,所以变压器的输入电压不变,根据
可知副线圈两端的电压不变,电阻两端的电压不变,当R阻值增大时,根据
可知流过电阻的电流减小,即副线圈中的电流变小,根据
可知原线圈中的电流减小,即电流表的示数减小,故C正确;
D.由图可知,电压表测量的是线圈两端的电压,改变滑片的位置,线圈产生的电动势不变,由于不计内阻,所以电压表示数不变,故D错误。
故选C。
5.(2026·广州铁一T5)一个有N匝的矩形线框,面积为S,以角速度从如图所示的位置开始,在匀强磁场B中匀速转动,则产生的感应电动势随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】图示位置线框处于与中性面垂直的平面,竖直长边垂直切割磁感线,此时产生的感应电动势最大为
根据正弦式交变电流的表达式可知感应电动势随时间的变化关系为
故选A。
6.(2026·广州育才T8)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示,某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电,再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW,输出电压为10kV,则下列说法正确的是( )
A.图2所示交流电的频率为
B.图2所示交流电电压的有效值为
C.变压器原、副线圈匝数比为
D.变压器原线圈中的电流为
【答案】AC
【详解】A.由图2可知,交流电的周期,根据频率公式,代入解得,故A正确;
B.正弦式交流电的有效值,图中电压的最大值,因此有效值,故B错误;
C.理想变压器的电压比等于匝数比,已知原线圈电压,副线圈电压,因此匝数比,故C正确;
D.理想变压器输入功率等于输出功率
原线圈电流,故D错误。
故选AC。
7.(2026·佛山一模T6)如图甲为我国风力发电应用简化原理图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙的交流电,并通过理想变压器给用电户供电。已知匝数为的线圈匀速转动,发电机输出功率为,输电线上的总电阻为,升压变压器原、副线圈匝数分别为、,不计其余电阻。下列说法正确的是( )
A.线圈转动至图甲中位置时,发电机的输出电压为
B.转动过程中,线圈的磁通量最大值为
C.输电线上损耗的功率为
D.用电高峰期,升压变压器的输出电压升高
【答案】C
【详解】A.图甲中位置线圈处于中性面,此时感应电动势为0,发电机输出电压为0,故A错误;
B.根据,,
可得
则磁通量最大值为,故B错误;
C.发电机输出功率为P,升压变压器原线圈电压
根据
可得
输电线上电流
则输电线上损耗功率,故C正确;
D.不计其余电阻,则风力发电机输出电压不变,根据可知升压变压器的输出电压不变,故D错误。
故选C。
8.(2026·深圳高级中学T5)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为8∶5,原线圈与理想二极管和定值电阻相连,副线圈两端接有额定电压为110V、额定功率为22W的灯泡L。当原线圈一侧接在如图乙所示的交流电源上时,灯泡正常发光,则定值电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】灯泡正常发光,则副线圈电流
则原线圈电流
由于二极管的单向导电性,原线圈电路中只有半个周期有电流,设原线圈接入的电压有效值为,根据有效值定义有解得
对变压器有
其中,联立解得
故选B。
9.(2026·深圳聚龙T5)我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时,受电弓获取高压交流电,经车载牵引变压器降压后,最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器,已知高压交流电的电压为25kV,副线圈所接牵引系统的等效电阻为3Ω。忽略线路损耗,下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的峰值为
B.原线圈输入电流为
C.当列车牵引功率增大时,原线圈输入电流保持不变
D.仅将原线圈匝数减少为原来的一半,则副线圈输出电压变为原来的2倍
【答案】D
【详解】A.已知高压交流电的电压为25kV,即,根据电压比
解得副线圈输出电压的有效值 ,根据
解得 ,故A错误;
B.副线圈电流
根据电流比
解得原线圈电流 ,故B错误;
C.理想变压器输入功率等于输出功率,即
牵引功率增大时,输入电压不变,因此原线圈输入电流增大,故C错误;
D.根据电压比
可知、不变,减半时,变为原来的2倍,故D正确。
故选D。
10.(2026·信宜中学T4)如图甲,节日里用彩灯装点树木,格外漂亮。图乙为通过理想降压变压器给串联在副线圈端的多个小彩灯供电电路图。下列说法正确的是( )
A.若仅将原线圈端匝数增加,小彩灯将变亮
B.若仅将副线圈端匝数增加,小彩灯将变暗
C.若仅将原线圈端的输入电压增加,小彩灯将变亮
D.若仅增加串联在副线圈端的小彩灯的个数,小彩灯亮度不变
【答案】C
【详解】A.根据理想变压器电压比关系 ,可得副线圈电压
仅增加原线圈匝数,会减小,小彩灯功率减小,因此小彩灯变暗,故A错误;
B.仅增加副线圈匝数,会增大,小彩灯功率增大,因此小彩灯变亮,故B错误;
C.仅增加原线圈输入电压,会随之增大,小彩灯功率增大,因此小彩灯变亮,故C正确;
D.增加串联小彩灯个数后,副线圈总电阻增大,不变,副线圈总电流减小,单个小彩灯功率减小,亮度变暗,故D错误。
故选C。
11.(2026·广州六校联考T8)如图所示,理想变压器的输入端接220V的正弦交流电,副线圈上接有灯泡L和电热器R,开始时开关S断开。当S接通时,以下说法中正确的是( )
A.副线圈M、N的两端输出电压减小
B.副线圈M、N的两端输出电压增大
C.灯泡L的电功率不变
D.原线圈中的电流增大
【答案】CD
【详解】AB.根据可知副线圈两端M、N的输出电压由输入电压决定的,与用电器无关,因此输出电压保持不变,AB错误;
C.灯泡L的电功率不变,故C正确;
D.当S闭合后,整个回路电阻减小,干路电流增加,副线圈电流增大,根据电流和匝数成反比可知,原线圈中的电流增大,故D正确。
故选CD。
12.(2026·深圳一调T7)如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A.降压变压器的输出电压变小 B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大 D.升压变压器的输出功率不变
【答案】A
【详解】A.发电机输出电压稳定,升压变压器匝数比不变,因此副线圈的输出电压保持不变。设 副线圈电流为,副线圈电流为,则降压变压器输入电压
又因为,
且
联立解得
原来双线并联输电,总输电线电阻
一条输电线切断后,总输电线电阻
即输电线总电阻增大,则减小,
又因为
所以降压变压器的输出电压减小,故A正确;
B.负载是定值电阻,降压变压器输出功率
减小,因此输出功率变小,故B错误;
C.根据理想变压器变流比,原线圈电流与成正比,因此原线圈电流变小,故C错误;
D.升压变压器输出功率
不变、减小,因此输出功率变小,故D错误。
故选A。
13.(2026·广州铁一T8)如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙所示的交流电,并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电,电压表为理想电表。下列说法正确的是( )
A.用电高峰期相当于滑片向下移动,则电压表的示数变大
B.t=0.015s时穿过线圈的磁通量为零
C.将输电电压提高到原来的10倍,输电线路上损失的功率变为原来的
D.若风速增大时,转速增加,输电线上损失的功率增大
【答案】BD
【详解】A.用电高峰期用户增加,并联总电阻减小,相当于滑片向下移动,升压变压器两端电压不变,降压变压器副线圈电流变大,则原线圈电流也增大,输电导线电阻两端电压增大,降压变压器原线圈两端电压减小,即电压表示数减小,故A错误;
B.时,电压,为最大值,所以线圈平面与磁感线平行,穿过线框的磁通量为0,故B正确;
C.将输电电压提高到原来的10倍,根据,可知输电线路上的电流变为原来的,根据输电线路上损失的功率,可知输电线路上损失的功率变为原来的,故C错误;
D.若风速增大,则风轮带动线圈转动更快,发电机转速增大,感应电动势增大,输出电压增大。在变压器变比不变、用户负载不变的情况下,输电线中的电流增大。由于线路损耗功率为,所以输电线上的损失功率增大,故D正确。
故选BD。
14.(2026·大湾区联考T5)电工使用如图()所示的钳形电表测量交流电流。图()为其结构简图,测量时让钳形铁芯张开,把被测电路的导线放进钳口内,铁芯上绕有匝的线圈并接入交流电流表,钳形电表测量电流时可视为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙,对测量结果没有影响
B.测量时,需要把被测电流的零线和火线都放进钳形电表的钳口内进行测量
C.交流电流表的示数是被测导线电流的倍
D.交流电流表示数较小时,可将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈,再进行测量
【答案】D
【详解】A.理想变压器的前提是铁芯闭合、无漏磁,如果铁芯有缝隙,磁阻变大,漏磁明显增加,不再满足理想变压器的互感条件,对测量结果产生影响,故A错误;
B.家庭电路中,火线和零线的电流大小相等、方向相反。同时放入钳口,它们产生的磁场会相互抵消,铁芯中总磁通量为零,副线圈没有感应电流,电流表读数为零,无法测出线路电流。正确做法是只夹一根导线。故B错误;
C.根据可知交流电流表的示数,故C错误;
D.交流电流表示数表示为,如果交流电流表示数较小,可以增大(将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈)或减小交流电流表内部线圈以增大交流电流表示数,故D正确;
故选D。
15.(2026·广州三模T12)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】(1) 200 2.4
(2)100
(3)0.9
【详解】(1)[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数为200mA;
[2]学生电源的输出功率
(2)低压输电时电阻箱消耗的功率为
电阻箱的接入的电阻为
高压输电时,电阻箱消耗的功率为
可得
即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
(3)示数为时,学生电源的输出功率
高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
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专题12 交变电流
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
考查统计
1.广东考情:交变电流是广东高考必考点,近三年年年命题——2024·T1(正弦交流电·有效值与电功)、2025·T2(光伏电站·变压器与输电)、2026·T3(活塞发电机·u-t 图像)。 2.素养考向:①理解交变电流的产生、峰值与有效值,会读 u-t / i-t 图像;②掌握理想变压器的电压、电流、功率关系与动态分析;③会计算远距离输电的功率损耗。
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
2026·广东T3、河北T8;2024·广东T1、山东T8、新课标T7;2025·北京T4、山东T7
考向二 理想变压器及其动态分析
2026·河南T4、湖北T8;2025·广东T2、天津T6、安徽T8、江苏T2;2024·全国甲T6、重庆T9
考向三 远距离输电
2026·江苏T2;2024·湖南T6;2025·湖北T8、山东T14
【2026年命题分析】
交变电流是广东高考的必考点,近三年广东卷年年命题:2024 年 T1 以正弦式交流电源考查有效值、峰值、频率与电功计算,2025 年 T2 以光伏电站考查理想变压器与远距离输电,2026 年 T3 以自由式活塞内燃发电机考查交流电的 u-t 图像。
广东卷命题特点:一是紧扣新能源与新型发电装置(光伏电站、活塞发电机);二是“图像与有效值、变压器、远距离输电”三大板块轮流命题、每年一题;三是难度中等,重在概念理解与基本计算。
参照 2026 年各卷区命题(河南、湖北考变压器,江苏考输电损耗,河北考有效值),预测广东 2027 年仍将以“新能源情境 + 交流电基本量 / 变压器”的方式稳定考查。
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
1.(2026·广东卷T3)如图是某种自由式活塞内燃发电机输出电压随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.电压的有效值为 B.电压的最大值为400 V
C.电压的频率为50 Hz D.电压的周期为0.01 s
考向二 理想变压器及其动态分析
1.(2026·河南卷T4)为确定一变压器副线圈cd的匝数,某同学在变压器铁芯上缠绕10匝线圈ef,如图所示。原线圈ab接入一正弦交流电源,c、d两端电压为10 V;若将d、e两端连接,ab接入的电源不变,c、f两端电压为11 V,变压器视为理想变压器,则副线圈cd的匝数为( )
A.200 B.190 C.110 D.100
考向三 远距离输电
1.(2026·江苏卷T2)使用高压输电,若发电站的输出功率不变,输电线的总电阻不变,将输电线中的电流降为原来的一半,则输电线上损耗的功率变为原来的( )
A.2倍 B. C.不变 D.4倍
考向一 交变电流的产生与描述(图像、峰值与有效值)
1.(2024·广东卷T1)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
2.(2026·河北卷T8)图1为一种等离子体工作电路,理想变压器原线圈两端接电压为的正弦交流电源,原、副线圈的匝数分别为、,为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为,若等离子体可等效为定值电阻,其两端的正弦交流电压波形如图2所示,为电压峰值,为周期,则下列说法正确的是( )
A.副线圈电压为 B.原线圈中电流为
C.电源电压周期为 D.等离子体的等效电阻为
3.(2024·山东卷T8)如图甲所示,在-d≤x≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化后磁场的区域可能为( )
A. B.
C. D.
4.(2025·北京卷T4)如图所示,交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
5.(2025·山东卷T7)如图为一种交流发电装置的示意图,长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为B、方向相反,区域I边界是边长为L的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过,传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为( )
A. B. C. D.
6.(2024·新课标卷T7)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,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( )
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
考向二 理想变压器及其动态分析
1.(2025·广东卷T2)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.(2026·湖北卷T8)如图所示,有一理想变压器,其原线圈输入电压为,在一个副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡甲,在另一个单匝副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡乙,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.原线圈的匝数为50
B.输入电压的频率为
C.原线圈的输入功率为
D.流过原线圈的电流最大值为0.11 A
3.(2024·全国甲卷T6)如图,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、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态,在原线圈电压不变的情况下,为提高的热功率,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a端移动,滑动变阻器R的滑片向f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
4.(2024·重庆卷T9)小明设计了台灯的两种调光方案,电路图分别如图甲,乙所示,图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定,R为滑动变阻器,理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电,滑片P可调节灯泡L的亮度,P在R最左端时,甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作,则( )
A.n1:n2 = 110:3
B.当P滑到R中点时,图甲中L功率比图乙中的小
C.当P滑到R最左端时,图甲所示电路比图乙更节能
D.图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大
5.(2025·天津卷T6)如图所示,理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈接有滑动变阻器和定值电阻,各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,则( )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.变压器的输入功率变大
6.(2025·安徽卷T8)某理想变压器的实验电路如图所示,原、副线圈总匝数之比,A为理想交流电流表。初始时,输入端a、b间接入电压的正弦式交流电,变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间,电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为,下列操作正确的是( )
A.电阻箱R的阻值调为 B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C.输入端电压调为 D.输入端电压调为
7.(2025·江苏卷T2)用图示可拆变压器进行探究实验,当变压器左侧的输入电压为时,若右侧接线柱选取“0”和“4”,右侧获得输出电压.则左侧接线柱选取的是( )
A.“0”和“2” B.“2”和“8”
C.“2”和“14” D.“8”和“14”
考向三 远距离输电
1.(2024·湖南卷T6)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。当用户端接一个定值电阻R时,上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则上消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加,若阻值增加一倍,则消耗的功率为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,则上消耗的功率为6P
2.(2025·湖北卷T8)在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是( )
A.仅增加用户数,r消耗的功率增大 B.仅增加用户数,用户端的电压增大
C.仅适当增加n2,用户端的电压增大 D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率减小
3.(2025·山东卷T14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
1.(2026·中山一模T1)某理想变压器如图甲,原、副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图乙,的阻值为的2倍,则( )
A.交流电的周期为
B.电压表示数为
C.副线圈干路电流为电流的2倍
D.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为
2.(2026·梅州一模T3)图甲是梅州平远县泗水风电发电机,图乙为风力发电机的主体结构部分,在风力作用下,风叶通过增速齿轮带动永磁体转动,风叶与永磁体转速比为,永磁体侧方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,电压传感器显示如图丙所示正弦规律变化,则下列说法准确的是( )
A.风叶的转速为
B.线圈两端电压的有效值为
C.线圈输出的交流电压表达式为
D.由丙图可知时,穿过线圈的磁通量最大
3.(2026·深圳二调T4)如图甲,矩形金属线框abcd在匀强磁场中绕固定轴匀速转动,轴垂直于磁感线。通过线框的磁通量随时间的变化规律如图乙所示,线框共100匝。下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为
B.交变电流电动势的有效值为
C.时刻线框转至图甲所示位置
D.时刻线框电流方向发生改变
4.(2026·湛江一模T5)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动,内阻不计的矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压,副线圈接有可变电阻R,电表均为理想交流电表。从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t=0.005s时,穿过线圈的磁通量变化最快
B.矩形线圈经过图甲所示位置时,线圈中的电流方向为
C.其他条件不变,R阻值增大时,电流表示数减小
D.其他条件不变,滑片P向上移动时,电压表示数变小
5.(2026·广州铁一T5)一个有N匝的矩形线框,面积为S,以角速度从如图所示的位置开始,在匀强磁场B中匀速转动,则产生的感应电动势随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·广州育才T8)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示,某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电,再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW,输出电压为10kV,则下列说法正确的是( )
A.图2所示交流电的频率为
B.图2所示交流电电压的有效值为
C.变压器原、副线圈匝数比为
D.变压器原线圈中的电流为
7.(2026·佛山一模T6)如图甲为我国风力发电应用简化原理图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙的交流电,并通过理想变压器给用电户供电。已知匝数为的线圈匀速转动,发电机输出功率为,输电线上的总电阻为,升压变压器原、副线圈匝数分别为、,不计其余电阻。下列说法正确的是( )
A.线圈转动至图甲中位置时,发电机的输出电压为
B.转动过程中,线圈的磁通量最大值为
C.输电线上损耗的功率为
D.用电高峰期,升压变压器的输出电压升高
8.(2026·深圳高级中学T5)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为8∶5,原线圈与理想二极管和定值电阻相连,副线圈两端接有额定电压为110V、额定功率为22W的灯泡L。当原线圈一侧接在如图乙所示的交流电源上时,灯泡正常发光,则定值电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
9.(2026·深圳聚龙T5)我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时,受电弓获取高压交流电,经车载牵引变压器降压后,最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器,已知高压交流电的电压为25kV,副线圈所接牵引系统的等效电阻为3Ω。忽略线路损耗,下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的峰值为
B.原线圈输入电流为
C.当列车牵引功率增大时,原线圈输入电流保持不变
D.仅将原线圈匝数减少为原来的一半,则副线圈输出电压变为原来的2倍
10.(2026·信宜中学T4)如图甲,节日里用彩灯装点树木,格外漂亮。图乙为通过理想降压变压器给串联在副线圈端的多个小彩灯供电电路图。下列说法正确的是( )
A.若仅将原线圈端匝数增加,小彩灯将变亮
B.若仅将副线圈端匝数增加,小彩灯将变暗
C.若仅将原线圈端的输入电压增加,小彩灯将变亮
D.若仅增加串联在副线圈端的小彩灯的个数,小彩灯亮度不变
11.(2026·广州六校联考T8)如图所示,理想变压器的输入端接220V的正弦交流电,副线圈上接有灯泡L和电热器R,开始时开关S断开。当S接通时,以下说法中正确的是( )
A.副线圈M、N的两端输出电压减小
B.副线圈M、N的两端输出电压增大
C.灯泡L的电功率不变
D.原线圈中的电流增大
12.(2026·深圳一调T7)如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A.降压变压器的输出电压变小 B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大 D.升压变压器的输出功率不变
13.(2026·广州铁一T8)如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙所示的交流电,并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电,电压表为理想电表。下列说法正确的是( )
A.用电高峰期相当于滑片向下移动,则电压表的示数变大
B.t=0.015s时穿过线圈的磁通量为零
C.将输电电压提高到原来的10倍,输电线路上损失的功率变为原来的
D.若风速增大时,转速增加,输电线上损失的功率增大
14.(2026·大湾区联考T5)电工使用如图()所示的钳形电表测量交流电流。图()为其结构简图,测量时让钳形铁芯张开,把被测电路的导线放进钳口内,铁芯上绕有匝的线圈并接入交流电流表,钳形电表测量电流时可视为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙,对测量结果没有影响
B.测量时,需要把被测电流的零线和火线都放进钳形电表的钳口内进行测量
C.交流电流表的示数是被测导线电流的倍
D.交流电流表示数较小时,可将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈,再进行测量
15.(2026·广州三模T12)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
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