2023年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)专题41直流电路和交变电流(练)(原卷版+解析)

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题四电路和电磁感应（练）

专题4.1直流电路和交变电流

第一部分：练真题

[2022年真题】

1、（2022•北京卷・T13）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R1和此，其中一

个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感

器的电阻值越小。当。、入两端的电压大于Q时，控制开关自动开启低水位预警；当。、〃两端的电压小于火（G、

U?为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（）

A.，ci/?B.R?为压力传感器

C.若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低

D.若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高

2、（2022•北京卷・T9）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，。为电

容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（）

A.充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定

B.充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定

C.放电过程中，电流表的示数均匀减小至零

D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零

3、（2022•江苏卷・T2）如图所示，电路中灯泡均正常发光，限值分别为坊=2。，&=3C,R.=20,,a=4C

电源电动势上=I2V,内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（)

A./?!B.R2C.用D.R4

4、（2022•浙江6月卷T12）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之，如图所示，风力发电机

是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW,风速在5~l（）m/s

范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A,空气密度为夕，风场风速为也并保持

风正面吹向叶片。下列说法正确的是（）

A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比

B.单位时间流过面积A的流动空气动能为:pAv-

C.若每天平均有1.0xl（）8kw的风能资源，则每天发电量为2.4xl（ykW-h

D.若风场每年有5000h风速在6〜10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为GOxKpkW-h

5、（2022•浙江1月卷・T12）某节水喷灌系统如图所示，水以%=15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量

为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持〃=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常

工作时，输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的

输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%,忽略水在管道中运动的机械能损

失，则（）

7

/第

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二

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一

、

二

A.每秒水泵对水做功为75J

B.每秒水泵对水做功为225J

C.水泵输入功率为440W

D.电动机线圈的电阻为10。

6、（2022•重庆卷,T3）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“12V5OW”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.卤素灯两端的电床有效值为60VB.变用器原、副线圈的而数比为55：3

C,流过卤素灯的电流为0.24AD.卤素灯的电阻为9680

7、（2022•北京卷・T4）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100：1

B.输入电流为30A

C.输入电流的最大值为15夜A

D.原、副线圈交流电的频率之比为1：100

8、（2022•海南卷・T5）一个有N匝的矩形线框，面积为S,以角速度①从如图所示的位置开始，在匀强磁场8

中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（）

i)

9、（2022•湖南卷16）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头R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。定值电阻凡的阻值为R，滑动变阻器与的最大阻值为9R，滑片巳初始

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/。下列说法正确的是（）

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

[2021年真题】

1、（2021•江苏卷・T2）有研究发现，某神经细胞传递信号时.,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若

将该细胞膜视为1x1（）-叼的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从一70mV变为30mV,则该过程中跨膜

电流的平均值为（）

A.1,5x10,AB.2xlD-7AC.3.5x1O-7AD.5xlO-7A

2、（2021・重庆卷・T6）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LOA,若将该变压器视为理想变压器，则

A.原、副线圈匝数之比为25：1

B.原线圈的电流为0.02A

C,副线圈两端的电压最大值为5V

D.原、副线圈的功率之比为50：1

3、（2021•浙江1月卷・T19）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于。

C.平面abghD.平面小6/

4、（2021•浙江1月卷・T16）发电机的示意图如图甲所示，边长为上的正方形金属框，在磁感应强度为8的匀

强磁场中以恒定角速度绕轴转动，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

为已知量。则金属框转动一周（）

C.流过电阻的电荷竺与D.电阻产生的焦耳热lUM

RR

5、（2021・北京卷・T5）一正弦式交变电流的/-1图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.在1=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，.=2cos50AD.该交变电流的有效值为立A

2

6、（2021・广东卷-T7）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正

弦式交流电，周期为0.2s,电压最大值为0.05V,理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线

圈匝数比为1:60,下列说法正确的是（）

永磁铁口」

”充电:电路

螺线管------

A.交流电的频率为10Hz

B,副线圈两端电压最大值为3V

C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

7、（2021•海南卷・T9）如图，理想变压器原线圈接在〃=220&sin100加（V）的交流电源上，副线圈匝数可通过

滑片。来调节。当滑片。处于图示位置时，原、副线圈的匝数比〃|：々=2：1,为了使图中“100V,50W”

的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（)

A.仅将滑片尸向上滑动

B.仅将滑片P向下滑动

C.仅在副线圈电路中并联•个阻值为20。的电阻

D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20C的电阻

8、（2021・河北卷・T8）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为8的匀

强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为〃°、々和内，两个副线圈分别接有电阻飞和飞，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（）

...0NBI}①।…CNBC81（%+心）

c.〃。与勺的比值为—————I）.发电机的功率为-----------———-

1R\%

9、（2021・湖北卷・T6）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2A

的滑动变阻器和阻值为/?的定值电阻。在变阻器滑片从3端向匕端缓慢移动的过程中（）

R

A.电流表Ai示数减小B.电流表片示数增大

C.原线圈输入功率先增大后减小D.定值电住/?消耗的功率先减小后增大

10、（2021・湖南卷・T6）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为％：公，输入端C、。接入电压有效值恒定的

交变电源，灯泡Li、L2的阻值始终与定值电阻凡的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从。端滑动到6端的过

程中，两个灯泡始终发光且工作在领定电压以内，下列说法正确的是（)

A.L先变暗后变亮，L2一直变亮

B.L先变亮后变暗，L2一直变亮

C.L先变暗后变亮，L2先变亮后变暗

D.Li先变凫后变暗，L2先变亮后变暗

11、（2021•辽宁卷45）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈Hcd边长为L,线圈处于磁感应强度大小为B的

匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴00,以角速度①匀速转动，油边距轴线图中感应电动势的

4

有效值为（）

B

5

A.NB?①B.JNBI)O)C.D.显NBI}①

224

12、（2021・天津卷・T3）如图所示，闭合开关后,R=50的电阻两端的交流电压为ii=5（）72sinKtoV，电压

表和电流表均为理想交流电表，则（）

A.该交流电周期为0.02sB.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

13、（2021•浙江省6月卷・T5）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，它们的周期丁

和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）

A.J与B.U二苧…浮…吟

14、（2021•山东卷・T9）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1:3,输入电压为7.5V

的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为广，负载R的阻值为10C。开关S接1时，右侧变压器原、

副线圈3匝数比为2：1,R上的功率为10W：接2时，匝数比为1:2,R上的功率为P。以下判断正确的是（）

A.r=10QB./-=5Q

C.P=45WD.P=22.5W

15、（2021•福建卷-T3）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中A为输电线的总电阻。

若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用

电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（）

A.A1增大，V?不变，V3增大

B.A•.增大，V?减小，也增大

C.A?增大，V?增大，V?减小

D.1增大,V2不变，V3减小

16、（2021•江苏卷・T12）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，202（）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0.20T,线圈的匝数为100、面积为OS1/,电阻为0.6C,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上；

（2）线圈的输出功率P。

/

，接外电路

17、（2021•北京卷419）类比是研究问题的常用方法。

（1）情境1：物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力/=h，々为

常量）的作用。其速率,随时间'的变化规律可用方程G-h，=，”噌（①式）描述‘其中m为物体质量.G为

其重力。求物体下落的最大速率%。

（2）情境2：如图1所示，电源电动势为£线圈自感系数为N,电路中的总电阻为凡闭合开关S,发现电路

中电流/随时间。的变化规律与情境1中物体速率1/随时间，的变化规律类似。类比①式，写出电流/随时间t

变化的方程；并在图2中定性画出/-r图线。

图1图2

（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。

情境1情境2

物体重力势能的减少量

物体动能的增加量

电阻/?上消耗的电能

[2020年真题】

1、（2020•全国I卷・T17）图（。）所示电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压

Uc。如果Uc随时间，的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压以随时间，变化的图像中，正确的是

)

2、（2020•全国II卷-T19）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际

应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向8处输电，输电线上损耗的电功率为AP,到达8

处时电压下降了AU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用110（）kV特高压输电，输

电线上损耗的电功率变为△产，到达B处时电压下降了AU:不考虑其他因素的影响，则（）

1111

A.△尸'二一△尸B.△尸=一△尸CAU'=-AUD.△〃'=一△〃

4242

3、（2020•浙江1月卷・T6）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的

盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2

倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（）

A.通过的电流增大

B.两端的电压增大

C.阻值增大为原来的1.2倍

D.电功率增大为原来的1.44倍

4、（2020•江苏卷・T6）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化甩路如图所示。当汽车启动时，开关S

闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）

A.车灯的电流变小B.路端电压变小

C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大

5、（2020•浙江7月卷・T16）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电

动机带动。现有质量为20kg、额定功率为5kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200s到达100m

高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为400V,若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉

力，则（)

A.空气对无人机的作用力始终大于或等于200N

B.直流电源对无人机供电的额定电流为12.5A

C.无人机上升过程中消耗平均功率为100W

D.无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功

6、（2020•北京卷・T12）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度，变化的情况。把这段金属丝与电池、电流

表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温

度计.下列说法正确的是（）

A.乙应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系

B.乙应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系

C.^应标在电流较大刻度上，且温度与电流是线性关系

D.。应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系

7、（2020•海南卷・T4）一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，。、/人。是三个接线

端点，设"、ac、儿间的功率分别为乙八七、%,则（）

A.以B."=匕

C.4=&D.以〈匕

8、（2020•海南卷・T3）图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用乙和

4表示甲和乙两电流的有效值，则（）

9、（2020•全国III卷・T20）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线

圈的匝数比为10：1,R、&、心均为固定电阻，/?2=I0Q,&=20Q,各电表均为理想电表。已知电阻以中电

流i2随时间，变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（）

“10%)

图（a）图（b）

A.所用交流电频率为50HzB.电压表的示数为100V

C.电流表的示数为LOAD.变压器传输的电功率为I5.0W

10、（2020•山东卷・T5）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比m：〃2=22：3,输入端。、〃所接电压〃随时

间f的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Q,额定电压为24V。定值电阻Q=10C、&=5C,滑动变

阻器R的最大阻值为10C。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）

A.1nB.5QC.6QD.8Q

11、（2020•天津卷・T6）手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变

压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送

电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程

中（）

受电线圈

送电线圈

A.送电线圈中电流产生磁场呈周期性变化

B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递

D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

12、（2020•浙江1月卷・T10）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中

变压器原副线圈的匝数比为占，电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为电流表读数为则

甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（）

U

13、（2020•江苏卷・T2）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较

少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（）

A.是一种降压变压器

B,能测量直流电路的电流

C.原、副线圈电流的频率不同

D,副线圈的电流小于原线圈的电流

14.（2020惭江7月卷始1）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率lOOkW，发电机的电压4=250V,

经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=80,在用户端用降压变压器把电压降为a=220V。已知

输电线上损失的功率”=5kW,假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）

A.发电机输出的电流人=40A

B.输电线上的电流/线=625A

C.降压变压器的匝数比%:〃4=190：U

D.用户得到的电流，4=455A

15、（2020•北京卷・T9）如图所示，理想变压器原线圈接在"=UmSin（函+。）的交流电源上，副线圈接三

个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响。闭合开关$后（）

A.电流表A2的示数减小

B.电压表V1的示数减小

C.电压表V?的示数不变

D.电流表A1的示数不变

第二部分：练新题

1、（2023•北京市房山区高三上学期期末）利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，电

路图如图所示，则下列说法正确的是（）

—^)——

A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在。端

B.该实验系统误差的产生原因是电流表分压

C.闭合开关后，电压表有示数，电流表示数为零的原因可能是滑动变阻器发生断路

D.应选用一节新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量

2、（2023•北京市大兴区高三上学期期末）如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为，，闭合开关S,当

滑动变阻器R的滑片P向下移动时，下列判断中正确的是（）

A.电流表示数变小B.电压表示数变大

C.电源的总功率变大D.电源的损耗功率变小

（2023•广东省东莞市高三上学期期末）如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器凡

的滑动端向上滑动的过程中（

A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大

C.凡两端电压增大D.4两端电压减小

4、（2023•北京市大兴区高三上学期期末）如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为勺=1000匝，副线圈匝

数为%二200匝，电阻R=88C,原线圈接入电压■=220V的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽

略不计，则下列说法正确的是（）

A.通过原线圈和副线圈的交流电的频率之比5:1

B.电流表的示数为0.1A

C.电压表的示数为1100V

D.电阻R的电功率为44W

5、（2023•北京市大兴区高三上学期期末）A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流,

B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比乙：6等于（）

D.72:2

6、（2023•天津市河东区高三上学期期末）由交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成的闭合回路如图所示。

线圈A8CO逆时针方向转动，下列说法正确的是（）

A,线圈转动过程中A3、CQ边产生感应电动势

B,线圈转动到图示位置时，感应电流方向为A8CDA

C,线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动

D,线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最大

7、（2023•辽宁省大连市高三上学期期末）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。0'匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e=10sin（100"）V,图示位置时♦，穿过矩形线圈的

磁通量最大，下列说法正确的是（）

A.交流电的频率为100Hz

B,电动势的有效值为10V

C.当线圈平面转到图示位置时感应电动势为0

D.当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题四电路和电磁感应（练）

专题4.1直流电路和交变电流

第一部分：练真题

【2022年真题】

1、（2022・北京卷・T13）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中

的坊和&,具中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，

对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当。、〃两端的电压大于5时，控制

开关自动开启低水位预警；当。、〃两端的电压小于U2（U］、为定值）时，控制开关自

动开启高水位预警。下列说法正确的是（）

|预■系统|

II

I『二关||

R\

A.U1<U2B.6为压力传感器

C.若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低

D.若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高

【答案】C

【解析】根据题述，水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小，可知

U2<u1,RI为压力传感器，选项AB错误；若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的

水位越低，选项C正确D错误。

2、（2022•北京卷・T9）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R

为定值电阻，C为电容器，4为电流表，丫为电压表。下列说法正确的是（）

------------CZD----------J

A.充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定

B.充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定

C.放电过程中，电流表的示数均匀减小至零

D.放电过程中，电压表的示数均匀减小至零

【答案】B

【解析】充电过程中，电流表的示数逐渐减小后趋于零，电压表的示数迅速增大后趋于稳定，

选项A错误B正确；放电过程中，电流表的示数逐渐不均匀减小至零，电压表的示数逐渐

不均匀减小至零，选项CD错误。

3、(2022•江苏卷・T2)如图所示，电路中灯泡均正常发光：阻值分别为«=2。，&=3C,

&=2Q,&=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()

~~0------11--------

RiE=12V

——瓯-

A./?,B.&C.4［）.凡

【答案】A

【解析】

由电路图可知以与R4串联后与心并联，再与凡串联。并联电路部分等效电阻为

一%区+&）二

2。

并（&+6+凡）

由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过用的电流为

并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则

（叫—+凡^）-I=-1I=i.5A

（R2+R3+Rj2

/,=/.=-——&-------I=-I=\.5A

4(R2+6+&)2

四个灯泡的实际功率分别为

《=/：a=18W,6=/；4=6.75W,E=/；&=4.5W,P4=I；R4=9W

故四个灯泡中功率最大的是凡，故A正确，BCD错误。

故选Ao

4、(2022•浙江6月卷・T12)风力发电已成为我国实现*双碳”目标的重要途径之一。如图

所示，风力发电机是•种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出

电功率为4()5kW,风速在5〜l()m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周

扫过的面积为A,空气密度为？，风场风速为也并保持风正面吹向口I•片。下列说法正确

的是()

A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比

B.单位时间流过面积A的流动空气动能为g"力"

C.若每天平均有1.0xl0*W的风能资源，则每天发电最为2.4xl()9kW-h

D.若风场每年有5000h风速在6〜10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为

6.OxlO5kWh

【答案】D

【解析】

AB.单位时间流过面积A的流动空气体积为

单位时间流过面积A的流动空气质量为

'叫)=〃％=夕Au

单位时间流过面积A的流动空气动能为

121A3

风速在5〜10m/s范围内，转化效率可视为不变，可知该风力发电机输出电功率与风速

的三次方成正比，AB错误；

C.由于风力发电存在转化效率，若每天平均有l.OxlO'kW的风能资源，则每天发电量应

满足

E<1.0x10sx24kWh=2.4xl09kWh

C错误；

D.若风场每年有5OOOh风速在6~10m/s的风能资源，当风速取最小值6m/s时，该发

电机年发电量具有最小值，根据题意，风速为9m/s时，输出电功率为4O5kW,风速在

5〜10m/s范围内，转化效率可视为不变，可知风速为6m/s时，输出电功率为

405

P=63x—kW=120kW

93

则该发电机年发电量至少为

E=P/=120x5000kWh=6.0x105kWh

D正确;

故选D。

5、（2022・浙江1月卷・T12）某节水喷灌系统如图所示，水以％=15m/s的速度水平喷出,

每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持，=3.75m不

变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电

动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。己知水泵的抽水效率（水

泵的输出功率与输入功率之比）为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失，则（）

'////

A.每秒水泵对水做功为75J

B.每秒水泵对水做功为225J

C.水泵输入功率为440W

D.电动机线圈的电阻为10C

【答案】D

【解析】

AB.每秒喷出水的质量为7%=2.0kg,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做

功为

W==300J

故AB错误；

C.水泵的输出能量转化为水的机械能，则

W

R=7=300W

而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%,则

P人=—^=4（）（）W

入75%

故C错误；

D.电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为

7W00W

而电动机的电功率为

%=U/=440W

由能量守恒可知

联立解得

R=10C

故D正确；

故选D。

6、（2022・重庆卷・T3）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“12V5OW”

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968。

【答案】B

【解析】

A.卤素灯上标记额定电压12V即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；

B.根据理想变压器的原理可知

__a_220_55

稔一可一五一！"

B正确；

C.流过卤素灯的电流为

,P50W25

I=——=-------=—A

UI2V6

C错误；

D.卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误。

故选Bo

7、（2022・北京卷・T4）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100：1

B.输入电流为30A

C.输入电流的最大值为15后A

D.原、副线圈交流电的频率之比为1：10（）

【答案】B

【解析】根据变压公式可知，原、副线圈的匝数之比为1：100,选项A错误；根据变流公

式，可知输入电流为30A,输入电流的最大值为30、回A,选项B正确C错误；根据变压

器不改变交变电流频率可知原、副线圈交流电的频率之比为1：1,选项D错误。

8、（2022•海南卷15）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8中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（）

【答案】A

【解析】N匝的矩形线框，面积为S,以角速度①在匀强磁场3中匀速转动，产生的感应电

动势为NBSco,图中位置为穿过线框磁通量为零的位置。以角速度①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Ao

9、（2022・湖南卷・T6）如图，理想变压器原、副线圈总位数相同，滑动触头R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。定值电阻飞的阻值为R,滑动变

阻器&的最大阻值为9R,滑片巳初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电

流表A的示数为/。下列说法正确的是（）

A.保持R位置不变，巳向左缓慢滑动的过程中，/减小，U不变

B.保持R位置不变，R向左缓慢滑动的过程中，4消耗的功率增大

C.保持P?位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，/减小，U增大

D.保持P?位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小

【答案】B

【解析】

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

U2=27/?,

则变压器原线圈的电压有效值为

U、=2U2=41&

设输入交流电的电压有效值为U0,则

5=4外+%

可得

1=-^-

4/?,+R2

保持耳位置不变，PJ句左缓慢滑动的过程中，/不断变大，根据欧姆定律

U、=47/?

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，

可知与消耗的功率增大，故B正确，A错误；

CD.设原副线圈的匝数比为〃，同理可得

U、=n2IR,

则

=舟&+IR2

整理可得

1=^^—

n~R1+R2

保持P2位置不变，R向下缓慢滑动的过程中，〃不断变大，则/变小，对&由欧姆定律可

知

U=IR2

可知u不断变小，根据原副线圈的功率相等可知飞消耗的功率

—（4一）

P]=/U]=^IUR

整理可得

P_______/_______

耳R2

〃2R+T-+2凡

可知〃=3时，与消耗的功率有最大值，可知与消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。

故选B。

10、（2022・山东卷-T4）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%的原线圈中电随时间变化为〃=UmcosIlOOm）.单匝线圈绕过铁芯连接交

流电压表，电压表的小数为（）.1V。将阻值为12。的电阻K接在8c两端时，功率为12W。

下列说法正确的是（）

oj

oB

oC

V

A.川为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，流过宠的电流为2.5A,周期为0.02s

【答案】D

【解析】

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

4_220V

T-0.1V

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，8c间的电压应该为12V,故8c间的线圈匝数

关系有

12V

-=120

1OJV

8c间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为

2=*A

限12V

B错误;

C.若将R接在端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，48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乃，故交流电的频率为

C错误；

D.若将R接在人C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

=*=2.5A

AC~R

交流电的周期为

r=-=—=o.O2s

f⑴

D正确。

故选D。

11、（2022•浙汀6月卷・T5）下列说法正确的是（）

A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用

B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向

C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大

D.升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率

【答案】B

【解析】

A.恒定磁场对速度小平行于磁感线的运动电荷才有力的作用，A错误；

B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向，B正确；

C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流为0,c错误；

D.根据变压器的原理可知，副线圈中磁通量的变化率小于或等于原线圈中磁通量的变化率,

D错误。

故选Bo

12、（2022•浙江1月卷・T9）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轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（）

A.中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

【解析】

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