2025年高二物理人教版寒假銜接講練 提升練-12 交變電流（學(xué)生版）

12交變電流內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（4大題型）題型1交變電流的四值題型2變壓器的原理題型3變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析題型4遠(yuǎn)距離輸電?第二層能力提升練?第三層拓展突破練交變電流的四值?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1.周期(T):交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s),計(jì)算公式為2.頻率(f):交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲(Hz)。周期和頻率的關(guān)系：或3.瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。如電流的瞬時(shí)值i=Imsinwt。4.峰值：交變電流(電流、電壓或電動(dòng)勢)所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值。5.有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值。對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：6.平均值：感應(yīng)電動(dòng)勢的平均,電流的平均值1．（2024·陜西西安·一模）如圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時(shí)，其內(nèi)置發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生如圖乙所示的交變電流，已知與其串聯(lián)的白熾燈泡額定電壓為9V、阻值為。若該燈泡恰好正常發(fā)光，則該發(fā)電機(jī)（

）A．輸出電流的最大值為0.5AB．輸出電流的有效值為0.5AC．輸出的交流電頻率為50HzD．一個(gè)周期內(nèi)輸出電流的平均值為0.5A2．（2025·河南濮陽·模擬預(yù)測）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，一邊長為的單匝正方形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，理想變壓器與阻值為的負(fù)載電阻相連，不計(jì)其他電阻，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，圖示位置線圈平面與磁場平行，下列說法正確的是（

）A．當(dāng)線圈平面與磁場垂直時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢最大B．線圈中的電動(dòng)勢最大值為C．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的關(guān)系式為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻的功率為（多選）3．（2025·湖北·一模）如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻，電阻，則下列說法正確的是（

）A．圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大 B．時(shí)，電流表的示數(shù)為0C．電阻R兩端電壓為7.5V D．矩形線圈的轉(zhuǎn)速為（多選）4．（23-24高二下·天津·期末）如圖甲所示是目前市面上流行的手搖手機(jī)充電器，它體型小，攜帶方便，可以在緊急狀態(tài)下給手機(jī)臨時(shí)充電，其示意圖如圖乙所示。若某人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變C．若從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大變壓器的原理?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1.功率關(guān)系(或單位時(shí)間內(nèi)的能量關(guān)系):P入=P出(P出決定P入)。2.電壓關(guān)系：與匝數(shù)比決定U?)。有多個(gè)副線圈時(shí)，3.電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈或I?n?=I?n?(I?及匝數(shù)比決定I?)。由P入=P出及P=UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，U?I?=U?I?+U?I?+…+UnIn。5．（2024·北京朝陽·模擬預(yù)測）我們一般把變壓器分成左右兩個(gè)電路來看待，使得在分析時(shí)將問題變得復(fù)雜?，F(xiàn)在我們將變壓器與負(fù)載視為一個(gè)整體，等效為一個(gè)新的電阻，變成一個(gè)單一的回路。若已知原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈所接電阻為，則等于（）A． B． C． D．6．（23-24高二下·廣西河池·期末）實(shí)驗(yàn)室用交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器組合給阻值為12Ω的電阻R0供電，電路如圖所示。交流發(fā)電機(jī)的線圈內(nèi)阻為4Ω，導(dǎo)線電阻不計(jì)，當(dāng)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3時(shí)，R0消耗的功率與線圈內(nèi)阻消耗的功率比為（）A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．1∶4（多選）7．（23-24高二下·廣西河池·期末）電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其核心是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。關(guān)于渦流、互感和自感、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．真空冶煉爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的B．自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同一線圈加鐵芯后線圈自感系數(shù)增大C．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，互感現(xiàn)象說明了磁場具有能量D．阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流不一定總是阻礙其運(yùn)動(dòng)變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用常見的兩種動(dòng)態(tài)變化情況1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)①U?不變，根,輸入電壓U?決定輸出電壓U?,無論負(fù)載電阻R如何變化，U?不變。②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I?變化，輸出電流I?決定輸入電流I,故I?發(fā)生變化。③I?變化引起P?變化，P?=P?,故P?發(fā)生變化。2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)①U?不變發(fā)生變化，故U?變化。②R不變，U?變化，故I?發(fā)生變化。③先根據(jù),判斷P?發(fā)生變化，再根據(jù)P?=P?,判斷P?發(fā)生變化，P?=U?I?，U?不變，故I?發(fā)生變化。8．（2025·湖南益陽·一模）如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓保持不變。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減?。ɑ瑒?dòng)片向下移）。忽略變壓器上的能量損失，不計(jì)電壓表、電流表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響。當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說法正確的是（）A．電流表A的示數(shù)不變 B．電壓表的示數(shù)變大C．上損失的電功率變大 D．電壓表的示數(shù)變大8．（23-24高二下·廣東茂名·期末）如圖所示某一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，理想變壓器原線圈接有電壓有效值恒定的交流電源，已知圖中電阻R的阻值恒定，熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，電壓表和電流表均為理想電表，當(dāng)處的溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)將減小 B．電流表的示數(shù)將增大C．電壓表的示數(shù)將減小 D．電路消耗的總功率不變10．（23-24高二下·河南開封·期末）如圖甲所示，是國產(chǎn)某型號(hào)手機(jī)無線充電裝置，其工作原理圖如圖乙所示，送電線圈和受電線圈回路中串聯(lián)的電阻阻值均為R，把送電線圈和受電線圈構(gòu)成的功能部分視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，鋁片會(huì)發(fā)熱B．受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量小C．若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，送電線圈兩端的電壓會(huì)增大D．若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要100min（多選）11．（23-24高二下·廣東深圳·期末）如圖所示是某小區(qū)通過變壓器降壓給住戶供電的示意圖。理想變壓器的輸入電壓保持不變，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用表示，用戶用電器等效為變阻器R。當(dāng)用戶增多時(shí)，相當(dāng)于滑片P向下移動(dòng)，下列說法正確的有（）A．變壓器原線圈中的電流變小B．通過電阻的電流變大C．變壓器副線圈兩端電壓變大D．用戶用電器R兩端的電壓變小遠(yuǎn)距離輸電?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用遠(yuǎn)距離輸電基本電路圖及輸電電路中各物理量之間的關(guān)系。輸出電流電壓損失△U=U?-U?=I?R線功率損失△P=△U12．（23-24高二下·廣東東莞·期末）遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，在的原線圈兩端接入一正弦交流電，其電壓變化規(guī)律滿足，若原線圈的輸入電功率，輸電線總電阻為。不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A．1kW B．2kW C．10kW D．20kW13．（23-24高二下·廣東廣州·期末）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的簡易圖，M和N為理想升壓變壓器和理想降壓變壓器，已知變壓器M的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器N的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器M原、副線圈兩端的電壓分別為，，變壓器N原、副線圈兩端的電壓分別為、，發(fā)電廠輸出電壓恒定，輸電線的總電阻為r。則下列說法正確的是（）A．的頻率大于的頻率B．用戶增多，、均不變C．通過變壓器M原線圈的電流等于通過變壓器N副線圈的電流D．用戶增多，輸電線上損耗的電功率不變（多選）14．（2024·安徽·模擬預(yù)測）特高壓輸電技術(shù)是中國獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)可將輸電電壓提高到1000kV及以上。某水電站的輸出功率為，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V，經(jīng)升壓變壓器升壓、降壓變壓器降壓后送至用戶。已知用戶獲得的電壓為220V，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為，在輸電過程中輸電線上損失的功率為輸出功率的4%。若升壓及降壓變壓器均可視為理想變壓器，不計(jì)其它線路中導(dǎo)線的電阻，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器副線圈中的電流為600AB．升壓變壓器的輸出電壓為150kVC．降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為7200:11D．若改用1000kV特高壓輸電，則輸電線上損失的功率將變?yōu)檩敵龉β实?%（多選）15．（23-24高二下·廣東汕尾·期末）如圖為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，電路中的變壓器和都認(rèn)為是理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線上的電阻不變。若用戶接入的用電器增多，下列說法正確的有（）A．為升壓變壓器，為降壓變壓器B．輸電線損失的功率減小C．升壓變壓器的輸出電壓變小D．加在用戶兩端的電壓變小1．（2025·安徽·一模）我國在電力輸送領(lǐng)域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備，建成了世界電壓等級(jí)最高、輸電能力最強(qiáng)的交直流輸電網(wǎng)絡(luò)。如圖為遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)簡化情景圖，已知發(fā)電廠輸出的交流電壓為，理想升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，理想降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，高壓輸電線的總阻值為。設(shè)用戶(負(fù)載)是純電阻，且阻值為，則輸電效率為（

）A． B． C． D．2．（23-24高二下·湖南·期末）太陽能光伏發(fā)電是一種新型清潔能源，我國光伏裝機(jī)容量已突破3億千瓦。一光伏發(fā)電站輸出電壓恒為250V，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，輸電示意圖如圖所示。若該發(fā)電站的輸出功率為，該發(fā)電站到用戶之間采用5500V高壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電線的總電阻為，用戶獲得220V電壓。變壓器視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶20B．輸電線上損失的功率為C．降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為24∶1D．若用戶消耗的功率增大，則用戶電路兩端的電壓也增大3．（2024·浙江紹興·一模）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，其輸入端接正弦交流電源，電動(dòng)勢有效值保持不變，輸出端電路由R1、R2、R3和R4四個(gè)電阻構(gòu)成，將該變壓器的匝數(shù)比改為4:1后，下列說法正確的是（）A．R1兩端的電壓增大到原來的2倍 B．R2兩端的電壓增大到原來的4倍C．R3的熱功率減小到原來的 D．R4的熱功率減小到原來的4．（2024·江西·一模）如圖甲的理想變壓器原線圈接在一正弦交流電源上，電源電壓如圖乙所示，副線圈匝數(shù)可通過滑片P來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比，此時(shí)一額定功率為44W，額定電壓為220V的燈泡，發(fā)現(xiàn)其亮度低于正常亮度。燈泡電阻恒定，下列說法正確的是（

）A．該交流電源的頻率為100HzB．此時(shí)通過燈泡電流的有效值為0.2AC．燈泡兩端電壓表達(dá)式為D．將滑片P向下滑動(dòng)，燈泡變亮5．（2024·四川遂寧·模擬預(yù)測）如圖所示的“日”字形理想變壓器，鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，中間線圈的匝數(shù)為4，左、右線圈的匝數(shù)分別為4和2，左、右線圈所接的電阻均為，不計(jì)線圈的電阻，在中間線圈兩端加上正弦交流電壓，下列說法正確的是（

）A．左、右兩個(gè)線圈的輸出電壓之比為B．中間線圈的端電壓與左線圈的端電壓之比為C．左、右兩個(gè)線圈的輸出電流之比為D．流過中間線圈、左線圈的電流之比為6．（2024·陜西·模擬預(yù)測）多數(shù)學(xué)校備有應(yīng)急發(fā)電機(jī)，其工作原題可簡化為如圖所示的矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框的匝數(shù)為100，面積為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。線框與理想變壓器原線圈相連，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈連在電路中的電阻。電流表為理想電表，不計(jì)線框的電阻，電流表的讀數(shù)為（）A． B． C． D．3A7．（2024·云南大理·一模）理想變壓器、電阻R、理想交流電流表A、理想交流電壓表V按圖甲連接，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11:1，電阻R=10Ω，原線圈輸入的交流電如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．交流電的頻率為100Hz B．電壓表讀數(shù)為VC．電流表讀數(shù)為2A D．變壓器的輸入功率為44W8．（2024·浙江·一模）兩個(gè)形狀不同但所圍面積和電阻均相同的單匝閉合線圈，分別放在如圖甲、乙所示的磁場中。甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中磁場變化規(guī)律為，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。比較兩個(gè)線圈，下列說法正確的是（）A．磁通量的變化規(guī)律相同B．電流方向變化的頻率不同C．相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱不同D．產(chǎn)生的電動(dòng)勢有效值不同9．（23-24高三下·山東濱州·期中）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，是其左邊界，一個(gè)面積為S的N匝矩形線圈垂直磁場放置，AD邊與磁場邊界重合，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈繞AD邊以角速度繞圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的總電阻為R，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電B．線圈每次轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)瞬時(shí)電流最大C．線圈中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢有效值為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為10．（2023·湖北武漢·模擬預(yù)測）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。下列說法正確的是（

）A．在圖示位置，線圈中的電流瞬時(shí)值為0B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為C．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為11．（2023·江蘇南京·模擬預(yù)測）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線框共有匝，總電阻，。繞垂直于磁場方向的對(duì)稱軸以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，給的電阻供電。線框所在勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則（）A．電阻R兩端的最大電壓為40VB．通過R的電流方向在內(nèi)改變1次C．在內(nèi)外力至少對(duì)系統(tǒng)做功πJD．在內(nèi)通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為（多選）12．（23-24高二下·福建泉州·期末）泉州地處山區(qū)，水力資源豐富，現(xiàn)利用市內(nèi)某條流量m3/s、落差m的河流發(fā)電并進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電。如圖所示，若發(fā)電機(jī)輸出功率為W，輸出電壓恒為240V，輸電線路總電阻Ω，允許損失功率為輸出功率的6%，要滿足居民220V的用電需求。重力加速度m/s2，水的密度kg/m3，則（

）A．發(fā)電機(jī)的效率為45%B．該輸電線路所使用的理想升壓變壓器的匝數(shù)比是3∶50C．該輸電線路所使用的理想降壓變壓器的匝數(shù)比是180∶11D．若用戶區(qū)消耗的功率增大，則用戶區(qū)獲得的電壓將變?。ǘ噙x）13．（23-24高二下·湖南長沙·期末）圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，理想升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：1000，理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000：1，輸電線的總電阻為1000Ω，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，用戶端電壓為220V。下列說法正確的是（

）

A．輸電線中的電流為3A B．電站輸出的功率為7500kWC．輸電線路損耗功率為900kW D．用戶端交變電流的頻率為100Hz（多選）14．（2024·四川巴中·一模）如圖所示，理想變壓器原線圈接的交流電，原、副線圈匝數(shù)比，已知定值電阻，，R是滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表均為理想交流電表，以下說法正確的是（

）A．時(shí)，理想變壓器的輸出功率最大B．理想變壓器的最大輸出功率為C．理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為D．時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大（多選）15．（2024·天津薊州·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為，則（）A．單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為11VB．單刀雙擲開關(guān)與a連接，時(shí)，電壓表的示數(shù)為C．單刀雙擲開關(guān)由a扳向b，電壓表和電流表的示數(shù)均變大D．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變?。ǘ噙x）16．（2024·廣東·模擬預(yù)測）在探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)分別在可拆變壓器的鐵芯上繞制了兩個(gè)線圈，制作了一個(gè)如圖所示的降壓變壓器，線圈a連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b與小燈泡相連接，兩線圈的電阻均可忽略不計(jì)。閉合電源開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，為了降低小燈泡的亮度，下列措施可行的是（）A．適當(dāng)減少線圈b的匝數(shù) B．將交流輸出電壓適當(dāng)減小C．將線圈a、b增加相同匝數(shù) D．將線圈a改接在直流輸出端（新應(yīng)用）1．（23-24高二下·浙江寧波·期末）如圖甲所示，一圓形線圈面積，匝數(shù)，電阻不計(jì)，處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間正弦變化的圖象如圖乙所示（取垂直紙面向里為正方向）。導(dǎo)線框右邊與理想變壓器的原線圈連接，已知變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，與副線圈連接的電阻為理想二極管，下列說法正