2024年高考物理复习 恒定电流与交变电流 练习（解析版）

考点01恒定电流

考向一电路中的功率及效率

1.（2023•广东梅州•统考一模I多选）如图所示，某扫地机器人电池容量为2000mA・h,额定工作电压为15V,

额定功率为30W,则下列说法正确的是（）

A.扫地机器人正常工作时的电流是2A

B.扫地机器人的电阻是7.5Q

C.题中mA-h是能量的单位

D.扫地机器人充满电后能正常工作的时间约为lh

【答案】AD

p30

【详解】A.扫地机器人正常工作时的电流是/=g=0A=2A,故A正确；B.扫地机器人是非纯电阻用

电器，无法计算扫地机器人的电阻，故B错误；C.题中mA-h是电量的单位，故C错误；D.扫地机器人

充满电后能正常工作的时间f=义=2000x103h=lh,故D正确。

I2

故选AD。

考向二电路的动态分析及含电容器电路的分析

2.（2022•江苏•高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为K=20，与=3Q,7?,=2。，凡=4。,

电源电动势E=12V,内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）

£=12V

A.&B.R2C.&D.4

【答案】A

【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与RI串联。并联电路部分的等效电阻为

R并『M=2Q,由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为/1=/=W7^=3A，

（n+5+尺4）N+N并

并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则/2=g=2A,/3=乙=著丁=1A,四个灯泡的实际功率分

/<2K3+K4

别为4=/；K=18W,6=/；7?2=12W,A=/；/?3=2W,a=/：《=4W,故四个灯泡中功率最大的是RI。

故选Ao

3.（2024•四川成都•校考一模）如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合.滑动变阻器滑片位于某

位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑

片由该位置向。端滑动，则（）

A.灯泡将变亮，R中有电流流过，方向竖直向上

B.液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动

C.电源的路端电压增大，输出功率也增大

D.滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小

【答案】D

【详解】A.滑动变阻器滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增加，流过灯泡的电流减小，

灯泡变暗；电源内电压降低，灯泡两端的电压降低，滑动变阻器两端的电压升高，电容器与滑动变阻器并

联，加在电容器两端的电压升高，电容器继续充电，R中有电流流过，方向竖直向上，A错误；

BD.液滴受电场力竖直向上，电容器下极板带正电，因此液滴带正电，由于电容器两端的电压升高，内部

电场强度增加，液滴加速向上运动，电场力做正功，电势能减小，B错误，D正确；

C.由于外电阻大于内电阻，当外电阻增加时，电源的输出功率减小，C错误。

故选D。

4.（2024•海南•校联考一模）如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，为定值电阻。闭合开

关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，下列说法正确的是（）

E,

s

Pi匚-----"

R

A.路端电压保持不变

B.电源的效率逐渐降低

C.电源的输出功率一定逐渐增大

D.滑动变阻器的功率定先增大后减小

【答案】B

【详解】A.闭合开关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电

,E

阻值逐渐减小，外电路中的总电阻值逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律/=彳^可知，电路中总电流I逐

N外十―

渐增大，由。=E->,可知路端电压U逐渐减小，A错误；B.由电源的效率公式〃=?,可知路端电压

E

U逐渐减小，电动势E不变，则有电源的效率逐渐降低，B正确；C.当外电路的电阻值与电源内阻值相等

时，电源输出功率最大，由于在初始时刻外电路的电阻值与电源内阻值的关系不清楚，因此电源的输出功

率不一定逐渐增大，也可能逐渐减小，C错误；D.滑动变阻器消耗的电功率

Pu2-______E_______£______

U+f+砰一（&-R）2+4&R-，可知当R=4时，滑动变阻器消耗

」R------------Li

的电功率最大，因R和R0的数值关系不确定，因此不能判定滑动变阻器功率的变化情况，D错误。

故选B。

5.（2024•贵州•统考一模）（多选）如图所示电路，电键S闭合后，电流表Ai、A2和电压表V同一时刻读数

分别记为刀、3U；滑动变阻器滑片向右滑动过程中，电流表Ai、A2和电压表V示数变化量的大小分别

为A］、"、AU,电源有内阻，电表均看作理想电表，则（）

c.D.震不断增大

【答案】AC

【详解】A.滑片向右滑动，总电阻变小，总电流人变大，电压表。=£-/2（〃+尺3），电压表示数变小，电

，，U一

流表A1不数乙其中U减小、12增大，则电流表A1不数H变大，故A正确；B.由A项可知，

电压表示数变小，故B错误；C.由人=12一上可知，公式两边求变化（求微分）其中AG

人2“2

为正数，△/?为正数，AU为负数，代入符号，则有故C正确；D.由。=£-/2“+4）可知,

公式两边求变化（求微分）A[/=0-A/2（r+7?3）,则有¥=一（厂+与），当=r+'=定值，故D错误。

MA/2

故选ACo

6.（2023•河南新乡•统考一模）（多选）如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定，电流表、电压表均

为理想电表，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）

Er

f—I_

&aR2b

A.电流表的示数变小B.电压表的示数变小

C.定值电阻以消耗的功率一定变大D.滑动变阻器消耗的功率一定变小

【答案】AC

【详解】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电

路欧姆定律可得，回路总电流减小，所以电流表示数减小，故A正确；C.回路总电流减小，内电压减小,

路端电压增大，即R3两端电压增大，其消耗的功率增大，故C正确；BD.R3两端电压增大，流过R3的

电流增大，流过R1和R2的电流减小，R1两端电压减小，滑动变阻器两端电压增大，所以电压表读数增大，

滑动变阻器消耗的功率不一定减小，故BD错误。

故选ACo

7.（2023•安徽•校联考二模）（多选）如图所示，电源电动势为E,内阻不计，凡、&、%为阻值相同的定

值电阻，Rj为滑动变阻器，电表均为理想电表。现将&的滑片向右滑动，电压表Vi、V2的示数改变量的绝

对值分别为AG、△%，电流表A的示数改变量的绝对值为A7,下列说法正确的是（）

B.<\U2

【答案】BD

【详解】A.变阻器滑片向右滑动，接入回路中的变阻器电阻变大，电路总电阻变大，根据闭合电路的欧姆

定律可知，干路电流减小，而电流表接在干路，则电流表示数减小，故A错误；BCD.设4=%=%=r，

可知&与&并联，则其等效电阻R并=手工=4/而q=/R并=/•4，由此可知当=£,其比值大小不变,

R+R22△/2

而由于电源内阻不计,则根据电路图可得-则可知等二尺,大小不变,由此也可得

At/,<\U2,故BD正确，C错误。

故选BD。

8.（2023•黑龙江•校联考模拟预测）（多选）如图所示，在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中，理想电

压表Vi、V2的示数变化量的绝对值分别为AQ、AC/2,理想电流表AI、A2、A3示数变化量的绝对值分别

为结、AZ2,",下列说法正确的是（）

A.电压表Vi示数增大，电流表Ai示数增大

B.电压表V2示数减小，电流表A3示数增大

C.A/】=A/3—A/2

A（7,AU,

D——L>——-

•A/】A/1

【答案】BC

【详解】AB.滑片P向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，干路电流

增大，即电流表A1示数增大，路端电压减小，电压表VI示数减小，电阻R1分压增大，并联支路电压减

小，即电压表V2示数减小，通过电阻R2的电流减小，即电流表A2示数减小，总电流等于通过电流表A2、

A3的电流之和，所以电流表A3示数增大，A错误，B正确；C.由于电流表A1示数增大，A2示数减小，

A3示数增大，有M=AZ3-AZ2,C正确;D.由闭合电路欧姆定律可得笠=〃，苧=厂+打，则有华〈笠,

Z-XZ]/if।Z-XJI।Z-Ajtj

D错误。

故选BC。

9.（2023•福建厦门•厦门一中校考三模）在如图所示电路中，电压表和电流表均视为理想电表，电源内阻不

可忽略。闭合电键S,将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数变化量

的绝对值为AU,电流表示数变化量的绝对值为4,则下列判断正确的是（）

/y—।

--11-—1

'^

R

A.灯泡变亮B.电容器的带电量变大

C.电源的效率可能减小D.也变大

A/

【答案】B

,E

【详解】A.滑片P左移，滑动变阻器的阻值变大，电路中总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知/=k，

即干路电流变小，灯泡位于干路上，通过的电流变小，则尸=/公,小灯泡的功率变小，亮度变暗，故A错

误；B.电容器直接连在电源两端，电压等于路端电压，由闭合电路欧姆定律可知。=石-〃，即路端电压

变大，对电容器有Q=C。，故电容器的带电量增大，故B正确；C.电源的效率与外电路电阻成正比，滑

动变阻器电阻变大，外电路总电阻变大，故电源效率提高，故C错误；D.由闭合电路欧姆定律可知，变化

前后分别满足H+/G+&）=E,七+/2。+&）=£，联立可知当=-0+&）,即当的值不变，故D错

A/A/

误。

故选Bo

考点02交变电流

考向一交变电流的产生及描述

1.（2022•河北•高考真题）张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发

电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机

线圈高速转动，发电机线圈面积为S,匝数为N,匀强磁场的磁感应强度为2,f=0时刻，线圈所在平面与

磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法

正确的是（）

A.发电机输出的电压为

B.发电机输出交变电流的频率为2万成

C.变压器原、副线圈的匝数比为也乃

D.发电机产生的瞬时电动势e=母兀NBSnzsinQ兀〃z）

【答案】C

【详解】B.发电机线圈的转速为nz,输出交变电流的频率为，=/=应，B错误；A.线圈绕垂直于磁场

的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为Em=2万1Z,输出电压的有效值为E=芳=◎兀NBSnz,

v2

A错误；C.变压器原、副线圈的匝数比为乂=5=叵警竺，C正确；D.发电机产生的瞬时电动势为

^2UU

e=Emsincot=IjrNBSnzsin(2)〃z)1,D错误。

故选Co

2.（2022•广东•高考真题溷是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数几不同的两线圈，4>%,

二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点。的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子

是中心在。点的条形磁铁，绕。点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、

自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

rCZZH

Ro

m—•F

\I•

M哥

I

A.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等

C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等

【答案】B

【详解】AD.根据E=〃孚可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大

Ar

U2

值不相等，有效值也不相等；根据户=—可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误；B.因两线圈

R

放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确；C.当磁铁的磁极到达一线

圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0,另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，可

知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值，选项C错误。

故选B。

3.（2022•浙江•高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄

可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转

)

乙

A.甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场

B.乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场

C.甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电

D.乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电

【答案】A

【详解】A.甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀，则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故A正确；B.乙

图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故B错误；C.根据发电机

原理可知甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，故C错误；D.乙图

中是非匀强磁场，则线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，故D错误;

故选Ao

4.（2022•湖北•高考真题）（多选）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充

电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态

下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,忽略其它损耗，下列说法正确的是（）

A.接收线圈的输出电压约为8V

B.接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1

C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同

D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同

【答案】AC

n,80%H

【详解】A.根据上二一^,可得接收线圈的输出电压约为U2=8V；B.由于存在磁漏现象，电流比不

n2U2

再与匝数成反比，故B错误；C.变压器是不改变其交变电流的频率的，故C正确；D.由于穿过发射线圈

的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相

同，故D错误。

故选AC。

5.（2021•辽宁•高考真题）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abed边长为L,线圈处于磁感应强度大小为

2的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴。。,以角速度。匀速转动，仍边距轴%线圈中感应

电动势的有效值为（）

D.县NBI3①

C.-NBI3G)

24

【答案】B

【详解】交流电的最大值和两条边到转轴的距离无关，为Em=NBSs=NBsE,因此有效值为

V22

故选Bo

6.（2021•天津•高考真题）如图所示，闭合开关后，R=5。的电阻两端的交流电压为〃=500sin10RV，电

压表和电流表均为理想交流电表，则（）

A.该交流电周期为。.02sB.电压表的读数为100V

C.电流表的读数为10AD.电阻的电功率为IkW

【答案】C

【详解1A.该交流电的周期T=女=^s=0.2s,B.电压表的读数为交流电的有效值，即U=笆£V=50V,

0）10万V2

选项B错误；C.电流表的读数为/=!=当A=10A,选项C正确；D.电阻的电功率为

R5

P=iu=10x5OW=5OOW,选项D错误。

故选Co

7.（2021•北京•高考真题）一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.在片0.4s时电流改变方向B.该交变电流的周期为0.5s

C.该交变电流的表达式为，=2COS5TUAD.该交变电流的有效值为正A

2

【答案】C

【详解】A.由图可知t=0.4s时电流为正方向最大，电流方向没有发生变化，故A错误；B.由图可知，

该交变电流的周期为T=0.4s，故B错误;C.由图可知，电流的最大值为强=2A,角速度为。=干=5%rad/s,

故该交变电流的表达式为i=imaxCosm=2cos5就A,故C正确；D.该交变电流的有效值为i=,=0A,

故D错误。

故选C。

8.（2021•浙江•高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T

和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）

C.u>^^-

D.U

22

【答案】D

【详解】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为u有效值=蚩=当"，由图可知，在任意时刻，

实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值

小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则。＜且公。

2

故选D。

故选ACo

9.（2021•浙江•高考真题）（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度

为B的匀强磁场中以恒定角速度绕。0'轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计,

图乙中的U”为已知量。则金属框转动一周（

B.电动势的最大值为〃

C.流过电阻的电荷丝勾D.电阻产生的焦耳热也回

RR

【答案】BD

【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，保证电流的方向不发生变化，从而使加在电阻两端的电压方向保持不变，A错误；B.由图乙可知，

电动势的最大值为Um,B正确；C.线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为q=7加=£加=丝=遮，

RRR

ADf2TJ

则金属框转过一周流过电阻的电荷量为q=2q=簧，C错误；D.因为，则。=康，金属框

转过一周电阻产生的焦耳热_[/22万.汉ZmBL?，D正确。

Q——T---------------——

RRa>R

故选BDo

10.(2021•江苏•高考真题)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿

千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已

知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T,线圈的匝数为100、面积为Q5m2,电阻为0.6Q,

若磁体转动的角速度为90rad/s,线圈中产生的感应电流为50A。求：

(1)线圈中感应电动势的有效值E；

(2)线圈的输出功率尸。

【答案】(1)6.4X102V;(2)3.1X104W

【详解】(1)电动势的最大值综=N8So

有效值E噪

NBSco

解得E=

带入数据得E。6.4x102V

(2)输出电压"=石—"

输出功率尸=〃/

解得P=/(E-/r)

代入数据得P=3.1x104W

11.（2023•浙江•校联考一模）如图甲所示同一线圈在磁感应强度不同的磁场中转动，产生图乙所示AB、C

三种周期相同，峰值不同的正弦式交流电，其中峰值图丙为某理想变压器原副线圈

匝数之比为3:1,4=用，则下列说法正确的是（）

A.产生B和C交流电，线圈的角速度之比为1：0

B.若将电感线圈接入输出端M、N时，线圈对C交流电的感抗最大

C.若该电源作为丙图电路的输入电源，则电阻耳和用产生的热量之比为1：9

D.对交流电B,f=0时刻，穿过线圈的磁通量最大

【答案】C

【详解】A.根据题意可知，周期相同，则由公式7='可知，产生B和C交流电，线圈的角速度之比为1:1,

CD

故A错误；B.根据公式Xz=2»_/L可知，由于交流电4B、C周期相同，即频率相同，则线圈对三种交流

电的感抗相等，故B错误；C.根据题意，设原线圈中电流为/,由电流与线圈匝数成反比可得，副线圈中

电流为3/,由公式Q=『R，可知，由于4=鸟，则电阻尺和4产生的热量之比为1：9,故C正确；D.由图

可知，7=0时刻，交流电B感应电动势最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故D错误。

故选Co

12.（2023•天津和平•统考二模）如图为交流发电机的示意图，N、S极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,

矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴067逆时针匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律

为e=20sinl00R（V）,电极间接有阻值为R=10O的定值电阻，线圈电阻不计，下列说法正确的是（）

A.此交流发电机的频率为100Hz

B.电阻R消耗的功率为40W

C.当线圈转到如图位置时产生的电流方向为A8CD

D.当线圈转到如图位置时磁通量的变化率最大

【答案】D

【详解】A.根据题意可知此交流电的频率为/=*=50Hz,故A错误；B.此发电机电动势的有效值为

E=%V=1O0V,线圈电阻不计则电阻R消耗的功率为2=《=旦=但@_0=200，故B错误;C.由

RR10

右手定则可知，当线圈平面转到图示位置时产生的电流方向为DCBA,故C错误；D.当线圈平面转到图示

位置时磁通量为零，在中性面的垂面，磁通量的变化率最大，故D正确。

故选Do

考向二理想变压关系的应用及动态分析远距离输电

13.（2023•广东•高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为1:2,输出

功率为&8kW,原线圈的输入电压必=220缶in（100R）V。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（

A.20A,50HzB.2O0A,50HzC.20A,100HzD.20&A,100Hz

【答案】A

【详解】由题可知原线圈输入电压的有效值为4=空坞=220V,原线圈电流为L=f=40A,副线圈输

V25

出电流的有效值为/2=4，=20A,变压器无法改变电流的频率，故/=?=粤Hz=50Hz。

n2242〃

故选Ao

14.（2023•北京•高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正

弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小

灯泡正常发光的是（）

A.仅增加原线圈匝数B.仅增加副线圈匝数

C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍D.将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈

【答案】B

【详解】A.由丛=今知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，故A

〃2Uz

错误；B.由&=9知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B

几2U2

正确；C.由a=答知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输

n2U2

出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C错误；D.将两个3.8V小灯泡并联，但由于原线圈的电压

不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。

故选B。

15.（2023•浙江•高考真题）我国llOOkV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用

户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（）

A.送电端先升压再整流B.用户端先降压再变交流

C.llOOkV是指交流电的最大值D.输电功率由送电端电压决定

【答案】A

【详解】AB.升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交

流再降压，故A正确，B错误；C.llOOkV指的是交流电的有效值，故C错误；D.输电的功率是由用户

端负载的总功率来决定的，故D错误。

故选Ao

16.（2022•重庆•高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“12V50W”的交流卤素

灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220V的交流电后能正常工作，则（）

A.卤素灯两端的电压有效值为60VB.变压器原、副线圈的匝数比为55：3

C.流过卤素灯的电流为0.24AD.卤素灯的电阻为9680

【答案】B

【详解】A.卤素灯上标记的额定电压12V即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；B.根据理想变压器的

n,U.22055p50W25

原理可知.=77k=：丁=彳，B正确；C.流过卤素灯的电流为C错误；D.卤素灯

n2U2123u12V6

是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误。

故选B。

17.（2022•北京•高考真题）某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上，副线圈输出电压为22000V,

输出电流为300mA。该变压器（）

A.原、副线圈的匝数之比为100：1B.输入电流为30A

C.输入电流的最大值为15忘AD.原、副线圈交流电的频率之比为1：100

【答案】B

【详解】A.原、副线圈的匝数之比为人="22011

诉=诉，故A错误；B.根据/=广，可得输入电流

«2U2ZUUU1UU为

为/I=%，2T00x300xl（r3A=30A,故B正确；C.输入电流的最大值为二=&i=30拒A，故C错误;

%

D.变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1：1,故D错误。

故选B。

18.（2022•湖南•高考真题）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头Pi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。定值电阻明的阻值为凡滑动变阻器七的最大阻值为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L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，/减小，U不变

B.保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R/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，/减小，U增大

D.保持P2位置不变，Pl向下缓慢滑动的过程中，幻消耗的功率减小

【答案】B

【详解】AB.由题意可知，原副线圈的匝数比为2,则副线圈的电流为2/,根据欧姆定律可得副线圈的电

压有效值为6=2/凡，则变压器原线圈的电压有效值为5=2%=4/«,设输入交流电的电压有效值为U。，

则。。=4/«+/6，可得/=’保持R位置不变，已向左缓慢滑动的过程中，/不断变大，根据欧姆

定律q=4/R,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u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R1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〃=“2外，则

整理可得/=，保持巳位置不变，R向下缓慢滑动的过程中，"不断变大，贝I"变小，对&由欧姆

定律可知。=/%，可知U不断变小，根据原副线圈的功率相等可知与消耗的功率

H=叫=-2裂）），整理可得"2门总，可知〃=3时，用消耗的功率有最大

flK+1^2九+火2几R]T--2---卜2H2

nRx

值，可知与消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。

故选B。

19.（2022•山东•高考真题）如图所示的变压器，输入电压为220V,可输出12V、18V、30V电压，匝数为多

的原线圈中电压随时间变化为"=4cos（100m）.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。

将阻值为12Q的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是（）

A.如为1100匝，Um为220V

B.8c间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4A

C.若将R接在A8两端，R两端的电压为18V,频率为100Hz

D.若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A,周期为0.02s

【答案】D

【详解】A.变压器的输入电压为220V,原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压

的最大值为22O0V,根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为;=就患，解得原线圈为2200匝，A

错误；B.根据图像可知，当原线圈输入220V时，BC间的电压应该为12V,故BC间的线圈匝数关系有

产=黑=120,BC间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为/g=厂=不穴7=从，B错误；C.若将

R接在AB端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AB间的电压应该为18V。根据交流电原线圈电压

的表达式可知，交流电的角速度为100万，故交流电的频率为/=4=?=50Hz,C错误；D.若将R接在

AC端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AC间的电压应该为30V,根据欧姆定律可知，流过电阻R

的电流为〃C=°M=!?A=2.5A,交流电的周期为7=』=至=0.02$,D正确。

R12f（o

故选D。

20.（2022•天津•高考真题）（多选）如图所示，两理想变压器间接有电阻R,电表均为理想交流电表，a、b

接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关$后（）

RS

C.电流表A1的示数变大D.电流表A2的示数变小

【答案】BC

【详解】AC.闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为%的线圈输出功率变大，匝数为多的线圈输入功率也

变大，a、b两端电压有效值不变，由々="/,可知电流表A1的示数变大，根据?=必，因也比值不变,

I2nxnx

L变大，I,变大,因此,R的发热功率变大，故A错误,C正确;B.根据理想变压器电压比等于匝数比"=五,

U2n2

可知输出电压S不变，电压表的示数不变，故B正确；D.根据理想变压器电流与匝数关系可得;=卫

4%

由于匝数均保持不变，乙增大，所以增大，故电流表d的示数变大，故D错误。

故选BC。

21.（2022•福建•高考真题）（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V,

定值电阻凡=0=200,小灯泡L1、L?的规格均为“6V1.8W”，理想变压器为、乙原副线圈的匝数比分

别为1：3和3：1.分别接通电路I和电路H,两电路都稳定工作时，（）

C.鸟上消耗的功率比此的大D.用上消耗的功率比4的小

【答案】BC

【详解】若开关接cd端，则若电源电压为U。，理想变压器4、%的匝数比为友=2=%，用户电阻为R负载,

〃]几4

输电线电阻为隔线，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压力=«/。，降压变压器初级电压

U3=U2~I2R^,降压变压器次级电压a=3,?=%,I3=I2,可得输电功率为

k%负载h

PS=U2I2=,输电线上损耗的电功率为鼻线=4%线=/。导线,用户得到的电功

K导线+K&负载导线+忆人负载）

k2U2,U2

9

率为绦载=%----,21f./R负载,若开关接ab端，则负载得到的功率尸负载=7^―r■飞出负载，输电

（R导线+AR负载）（R导线+R负载）

C/22

线上损耗的电功率为隽线=7^-----亍不R导线，将%线=6=与=20。，R负载=旦。=20。,k=3带入可知

（%线+K负载）'1用

可得练载＞舄载，即L?比L1更亮；七线＜外线，切上消耗的功率比&的大。

故选BC。

22.（2021•重庆•高考真题）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线

圈两端的电压为220V,副线圈两端的电压为4.4V,副线圈的电流为1.0A,若将该变压器视为理想变压器，

则（）

A.原、副线圈匝数之比为25:1B.原线圈的电流为0。2A

C.副线圈两端的电压最大值为5VD.原、副线圈的功率之比为50:1

【答案】B

n.J22050

【详解】A.由理想变压器的变压公式，可知原副线圈匝数之比为/