五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題08恒定電流交變電流考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1含容電路分析2025五年考情凸顯“變壓器”的核心高頻地位，命題趨勢聚焦交直流電路的綜合分析、電磁能量傳輸?shù)墓こ棠Ｐ蜆?gòu)建及動態(tài)過程的量化控制。試題設(shè)計顯著強化變壓器與遠距離輸電的整合應(yīng)用，要求考生結(jié)合匝數(shù)比、輸入/輸出功率關(guān)系推導多級升壓-降壓系統(tǒng)的電壓/電流分配，并定量計算輸電線路的功率損耗與效率優(yōu)化策略。對含容電路的考查更趨動態(tài)化與跨情境融合，涉及交變電源下電容器的充放電過程、含二極管整流電路的非正弦電流計算，或結(jié)合LC振蕩回路分析電磁能周期性轉(zhuǎn)化。交變電流的物理量內(nèi)涵要求深化，需通過有效值積分思想求解非標準波形的熱效應(yīng)，或利用導數(shù)分析瞬時功率極值問題。命題緊密聯(lián)系新能源技術(shù)應(yīng)用，例如光伏逆變器的交直流轉(zhuǎn)換原理、風力發(fā)電并網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性分析，或電動汽車無線充電中的電磁感應(yīng)-諧振耦合機制。遠距離輸電模擬實驗需結(jié)合電壓/功率傳感器定量驗證升壓降損規(guī)律，并分析漏磁、渦流等實際損耗的抑制方法，全面檢驗對電磁能量傳輸?shù)南到y(tǒng)建模能力與思維素養(yǎng)?？键c2描述交變電流的物理量2023考點3變壓器2025、2022、2021考點4遠距離輸電2024考點01含容電路分析1．（2022·湖南·高考）如圖，兩個定值電阻的阻值分別為R1和R2，直流電源的內(nèi)阻不計，平行板電容器兩極板水平放置，板間距離為d，板長為3d，極板間存在方向水平向里的勻強磁場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球以初速度v沿水平方向從電容器下板左側(cè)邊緣A（1）求直流電源的電動勢E0（2）求兩極板間磁場的磁感應(yīng)強度B；（3）在圖中虛線的右側(cè)設(shè)計一勻強電場，使小球離開電容器后沿直線運動，求電場強度的最小值E'【答案】（1）mgd(R1+R2)qR【詳析】（1）小球在電磁場中做勻速圓周運動，則電場力與重力平衡，可得Eq=mgR2，兩端的電壓根據(jù)歐姆定律得U2=E（2）如圖所示設(shè)粒子在電磁場中做圓周運動的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系(r-d)2+(3d)2=r2（3）由幾何關(guān)系可知，射出磁場時，小球速度方向與水平方向夾角為60°，要使小球做直線運動，當小球所受電場力與小球重力在垂直小球速度方向的分力相等時，電場力最小，電場強度最小，可得E解得E考點02描述交變電流的物理量2．（2023·湖南·高考）（多選）某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為4:1，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共n匝，總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（

）

A．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ωB．燈泡兩端電壓有效值為3C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為4D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t燈泡變得更亮【答案】AC【詳析】A．大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)v=ωr，根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為4:1，則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為4ω，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ω，A正確；B．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Emax=nBS?4ω，又S=L2，聯(lián)立可得Emax=4nBL2ωC．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Emax'=8nBL2ω，此時線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值E'=Emax'2=4D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)v=ωr可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)E=nBSω2，可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值變小，則燈泡變暗，故選AC?？键c03變壓器3．（2025·湖南·高考）如圖，某小組設(shè)計了燈泡亮度可調(diào)的電路，a、b、c為固定的三個觸點，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，燈泡L和三個電阻的阻值均恒為R，交變電源輸出電壓的有效值恒為U。開關(guān)S與不同觸點相連，下列說法正確的是（）A．S與a相連，燈泡的電功率最大B．S與a相連，燈泡兩端的電壓為kUC．S與b相連，流過燈泡的電流為UD．S與c相連，燈泡的電功率為U【答案】B【詳析】設(shè)變壓器原、副線圈的電壓分別為U1、U2，燈泡L的阻值為R，根據(jù)等效電阻的思想有燈泡的等效電阻R等=U1I1，燈泡L的阻值A(chǔ)．S與a相連，根據(jù)等效電源思想，燈泡的電功率最大時應(yīng)該滿足R等=3R，因為k值不確定，燈泡的電功率不一定最大，故B．S與a相連，變壓器原線圈電壓U1=Uk2R+3RC．S與b相連，變壓器原線圈電路接入兩個電阻，變壓器原線圈的電流I1=Uk2R+2RD．S與c相連，變壓器原線圈電路接入一個電阻，變壓器原線圈的電流I1'=Uk2R+R，流過燈泡的電流I故選B。4．（2022·湖南·高考）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【答案】B【詳析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2，則副線圈的電流為2I，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為U2=2IR1，則變壓器原線圈的電壓有效值為U1=2U2=4IR1，設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U0，則U0=4IR1+IR2，可得I=U0CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為n，同理可得U1=n2IR1，則U0=n2IR1+IR2，整理可得I=U0n2R1可知n=3時，R1消耗的功率有最大值，可知R1消耗的功率先增大，后減小，故故選B。5．（2021·湖南·學業(yè)水平選擇性）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動變阻器RA．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【詳析】副線圈的總電阻為1R2=則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻先增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有R等=U1I1=n1n2U2n2n1I2=n1n22U2I2=n1n22R2，則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有I1=UR0+R等，I2=n1n2I1故選A。考點04遠距離輸電6．（2024·湖南·高考）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻R0。當用戶端接一個定值電阻R時，R0上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（A．風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則R0上消耗的功率為4B．輸電線路距離增加，若R0阻值增加一倍，則R0消耗的功率為C．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則R0上消耗的功率為8D．若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則R0上消耗的功率為6【答案】A【詳析】如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k:1，則輸電線上的電流為I2=UA．當轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮2'=2I2，故RC．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故R0上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故CB．若R0阻值增加一倍，輸電線路上的電流I″2=U22RD．若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為I'''2=U2R0+故選A。一、單選題1．（2025·湖南郴州·模擬預測）兩種相同材料制成的均勻圓柱形導體A、B，它們橫截面積相同，A與B導體長度之比為1：2，則A、B導體的電阻之比為（）A．4∶1 B．2∶1 C．1∶4 D．1：2【答案】D【詳析】根據(jù)電阻定律R=ρLS，由于材料相同，電阻率相同，橫截面積相同則A、B故選D。2．（25屆高三下·湖南長沙邵陽多校聯(lián)考·三模）如圖所示為一理想變壓器的繞線，已知交變電壓有效值U0=220V，n0=110匝，n1=50匝A．UAB=1002V，UBCC．UAB=100V，UAC=60【答案】C【詳析】AB．根據(jù)變壓器的原理可知U0UAB=n0n1，UCD．由于圖示的副線圈BC段的繞線方向與AB段繞線方向相反，AC端的電壓為U結(jié)合上述結(jié)論可知UAB=100V，C故選C。3．（24-25高三·湖南·Flawless聯(lián)考（三））1917年斯泰瓦和托爾曼發(fā)現(xiàn)，一個不帶電的圓形閉合導線圈繞通過其圓心且垂直于線圈平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中無電流通過。而當線圈做加速運動時，線圈中會有電流產(chǎn)生。這是因為當線圈在加速轉(zhuǎn)動時，自由電子會因為慣性和帶正電的金屬離子產(chǎn)生相對運動。在線圈參考系中，金屬離子可視作靜止，而自由電子則會受到一個大小不變、方向沿著圓環(huán)切線方向的力（可視作非靜電力）。若線圈的半徑遠大于橫截面直徑，電阻率為ρ，橫截面積為S，電子帶電量為e，且在某次加速轉(zhuǎn)動中上述非靜電力的大小為F，則線圈中的電流大小為（）A．FSeρ B．C．3FSeρ D【答案】A【詳析】設(shè)線圈的周長為l，電子運動一圈，非靜電力做功為W=Fl，根據(jù)電動勢的定義式可知，對于圓線圈這個閉合回路，電動勢為E=We，線圈的電阻為R=ρlS，故選A。4．（2025·湖南婁底·高三下模）如圖是一種電熱取暖器的銘牌。它的金屬電熱絲的電阻率隨溫度的升高而增大。下列說法正確的是（）A．其正常工作時的電阻為22ΩB．其正常工作時的電流為2.2AC．當電壓為110V時，電熱絲的電阻小于48.4ΩD．當電壓為110V時，電熱絲的電阻大于48.4Ω【答案】C【詳析】A．由P=U2R，可得其正常工作時的電阻為R=B．由P=UI，可得其正常工作時的電流為I=PU=CD．當電壓為110V時，電熱絲工作電壓小于額定電壓，阻值比正常工作時要小，故電阻小于48.4Ω，C正確，D錯誤。故選C。5．（24-25高三下·湖南沅澧共同體·一模）如圖（a）所示的智能機器人廣泛應(yīng)用于酒店、醫(yī)院等場所。機器人內(nèi)電池的容量為25000mA·h，負載10kg時正常工作電流約為5A，電池容量低于20%時不能正常工作，此時需要用充電器對其進行充電，充電器的輸入電壓如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A．充電器的輸入電流頻率為100HzB．充電器的輸入電壓瞬時表達式為u=2202sin100πtC．機器人充滿電后電池的電量為25CD．機器人充滿電后，負載10kg時大約可以持續(xù)正常工作5h【答案】B【詳析】A．由圖可知交變電壓的周期為0.02s．根據(jù)f=1T，可知電流頻率為50Hz，故B．由圖可知ω=2πT=100πrad/s，充電器的輸入電壓的瞬時值表達式為u=2202sin100CD．機器人充滿電后電池的電量Q=It=25A?h=25×3600C=9×104C，正常工作可用電量為20A·h，負載10kg故選B。6．（2025·常德一中·高考模擬）如圖所示，由匝數(shù)為n1的原線圈和兩個匝數(shù)分別為n2和n3的副線圈組成的理想變壓器，接入兩個完全相同的電阻R2=R3=R，電流表為理想交流電表。當原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，開關(guān)S斷開時電流表示數(shù)為I，開關(guān)S閉合時電流表示數(shù)變?yōu)锳．開關(guān)S閉合前與后，原線圈的輸入功率之比為P10：P1=1：25B．開關(guān)S閉合時，電阻R2、R3消耗的功率之比為P2：P3=1：4C．兩個副線圈的匝數(shù)之比為n2:n3=1:4D．開關(guān)閉合時，若電流表有內(nèi)阻，當R3減小時，原線圈兩端的電壓會增加【答案】B【詳析】A．原線圈的輸入功率P1=U1I1，可知開關(guān)S閉合前后，U1不變，則原線圈的輸入功率之比為P10：P1=1：5，故A錯誤；B．對理想變壓器有U1:U2:U3=n1:n2:n3，開關(guān)S閉合時電壓U由能量守恒P1=P2+P3，可知P2：P3=1：4，故B正確；C．由電阻消耗的功率為P=U2R，可知副線圈的匝數(shù)之比為n2:n3=1:2D．開關(guān)閉合時，若電流表有內(nèi)阻，當R3減小時，根據(jù)R等=(n1n2)2R故選B。7．（2025·湖南邵陽·一模）如圖甲所示，取一電阻率為ρ的均質(zhì)金屬材料，將它做成橫截面為圓形的金屬導線，每段導線體積均恒為V。如圖乙所示，將一段導線接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源兩端，并置于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，如圖丙所示，將另一段導線接在恒流源兩端，下列說法不正確的是（）A．乙圖中，拉長該段導線使直徑減小，導線電阻隨之增大B．丙圖中，拉長該段導線使直徑減半，導線兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?倍C．丙圖中，改變導線直徑，該段導線發(fā)熱功率與直徑的四次方成反比D．乙圖中，通過改變導線直徑可改變導線所受的安培力，且最大安培力為1【答案】B【詳析】A．根據(jù)電阻定律R=ρlS，其中S=πd24，l=VB．丙圖中，導線兩端的電壓U=IR=16ρVIπ2d4，C．丙圖中該段導線的發(fā)熱功率P=I2R=16ρVD．乙圖中，由閉合電路歐姆定律I=ER+r，導線受到的安培力F=BIl，聯(lián)立，解得F=BEVρVS+rS，可知通過改變導線直徑可改變導線所受的安培力，由數(shù)學知識可知當且僅當ρVS=rS時，ρVS+rS最小，此時S=本題選不正確的，故選B。8．（2025·湖南岳陽·高三下二模）如圖所示，一原副線圈匝數(shù)均可調(diào)節(jié)的理想變壓器，輸入端a、b接入有效值恒定的交流電源。已知定值電阻R1阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為4R。初始時刻原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2，滑片P3位于最下端。理想電壓表的示數(shù)、示數(shù)變化量的大小分別用U、Δ

A．保持P1、P2位置不變，P3向上緩慢滑動的過程中，UB．保持P1、P2位置不變，P3C．保持P1、P2位置不變，D．保持P3位置不變，P1、【答案】C【詳析】A．設(shè)輸入端a、b電壓為U0，理想變壓器原線圈電壓為U1、電流為I1，副線圈電壓為U2、電流為I2，則保持P1、P2位置不變，匝數(shù)比為1:2。則根據(jù)理想變壓器相關(guān)公式可知，R2在原線圈中的等效電阻為R'=122R2，則原線圈電流I1=U0R1+R'，原線圈電壓U1=B．設(shè)R1兩端電壓為UR，則原線圈滿足U0=U1+UR，則ΔU1=ΔUR，所以ΔU1ΔI1=C．由A選項分析可知，則保持P1、P2位置不變，R2在原線圈中的等效電阻為R'=122R2=14R2，變壓器輸出功率為P=I12R'=U0D．保持P3位置不變，P1、P2向上移動，使原副線圈增加相同的匝數(shù)Δn后，R2在原線圈中的等效電阻為R'=1+Δn2+Δ故選C。9．（2025·湖南長沙周南中學·高三下二模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=8:1，原線圈電路中R0為定值電阻，副線圈電路中R為滑動變阻器，燈泡L1、L2完全相同。當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2且輸入端的電壓為A．輸入端的電壓之比為2:1B．輸入端的輸入功率之比為1:2C．R0與R消耗功率之比為D．R:【答案】C【詳析】A．設(shè)燈泡L1、L2的電阻為RL，正常發(fā)光時的兩端電壓為(1)當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電壓為U可得U1UL=n1n2=81，解得U1=8U(2)當斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電壓為U1'，同理可得U1'=8UL，此時輸入端電壓U'與燈泡LB．因為兩種情況下燈泡都正常發(fā)光，故兩種情況下輸入端干路電流都為IL。當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，輸入端的輸入功率P=UIL=9U所以輸入端的輸入功率之比為PP'=C．當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電流為I1，根據(jù)變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系n1I1=n2I2，可知I1IL=n2n1=18，解得I1=18IL，因為此時燈泡正常發(fā)光，故輸入端干路電流為IL，根據(jù)并聯(lián)電路的性質(zhì)可得流過R0的電流為IR0=IL-18IL=7D．因為R0與R消耗功率之比為1:1，根據(jù)公式P=I2R，可知故選C。二、多選題10．（2025·湖南長沙長郡中學·高三下·模擬）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形單匝金屬框，阻值為R，在勻強磁場中以恒定角速度繞OO'軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示，其周期為T。圖乙中的A．框內(nèi)電流方向不變B．磁通量的最大值為2TC．流過電阻的電荷量為4TD．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為2T【答案】BC【詳析】A．當線框轉(zhuǎn)動時，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，而線圈和外電路接點處通過換向器，保證電流的方向不發(fā)生變化，從而使加在電阻兩端的電壓方向保持不變，A錯誤；B．依題意，電阻的阻值與金屬框的阻值相等，且電阻兩端的電壓的最大值為Um，根據(jù)閉合電路歐姆定律，金屬框中電動勢的最大值為2Um，電動勢的周期為2T，由Em=Φmω，C．線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為q=It，其中I=E2R，E=D．由焦耳定律Q=Um2故選BC。11．（25·長沙雅禮高三·下模（二））如圖（a）所示為一個R=1Ω定值電阻和一個理想二極管串聯(lián)后連接到一正弦交流電源兩端，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，通過定值電阻的電流隨時間的變化如圖（b）所示。下列說法正確的是（

A．電源的頻率為0.5Hz B．電阻兩端的電壓有效值為2.5C．通過電阻的電流周期為1s D．通過電阻的電流有效值為2.5A【答案】AD【詳析】C．由圖b可知，交流電的周期為T=2s，故通過電阻的電流周期為2s，故CA．電源的頻率為f=1T=0.5HzB．設(shè)電阻兩端電壓的有效值為U，由有效值的定義可知電阻一個周期內(nèi)消耗的電能為U故電阻兩端電壓的有效值為U=Um2=D．由有效值的定義可知Im22R?T2=I故選AD。12．（24-25高三·湖南邵陽·二聯(lián)考）如圖所示為一電動玩具起重機的電路示意圖，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，變壓器原線圈中接入瞬時值u=302sin100πt(V)的正弦交變電流，電動機的內(nèi)阻為5Ω，裝置正常工作時，質(zhì)量為1?kgA．電壓表的示數(shù)為10B．小燈泡的額定功率為20C．電動機正常工作時的發(fā)熱功率為10D．若電動機被卡住但未損壞的情況下，原線圈輸入的功率為40【答案】BD【詳析】A．變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U1=Um2=30V，根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系U1UBC．設(shè)通過電動機的電流為I1，電動機輸出功率P輸出=U2I電動機消耗的熱功率P熱=I12R=5W，小燈泡的額定功率為D．由C選項分析可知，通過小燈泡的電流為IL=I-I1=2A，故選BD。13．（24-25高三·湖南郴州·三測）如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不計，電源電動勢為E，定值電阻R1=R，滑動變阻器R2的總阻值為4R，電容器的電容為C，閉合開關(guān)當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，下列說法正確的是（）A．電容器上的最大帶電量為2B．電阻R1的功率先增大后減小C．電阻R2的功率先增大后減小D．電流表的示數(shù)一直在增大【答案】CD【詳析】A．滑動變阻器接入電路的電阻為Rab=R左R右R左+R右，根據(jù)R左R右≤R左+B．當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，回路電阻先增大后減小，回路電流先減小后增大，根據(jù)P1=I2R1，C．把R1看成電源的內(nèi)阻，當變阻器接入電路的電阻和R1電阻相等時，變阻器上消耗的功率最大，故當滑動變阻器的滑動頭滑到變阻器的正中央時，變阻器上消耗的功率最大，當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，電阻R2的功率先增大后減小，選項C正確；D．當滑動頭從a滑到變阻器的中央時，變阻器上的電壓逐漸增大，變阻器右側(cè)電阻減小，故根據(jù)I電流表的示數(shù)逐漸增大，當滑動頭從中部滑到b端時，總電阻減小，回路總電流增大，而變阻器左側(cè)的電流減小，故變阻器右側(cè)的電流一定增大，電流表的示數(shù)仍在增大，選項D正確。故選CD。14．（24-25高三·湖南懷化·三模）如圖所示，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R0、R2為定值電阻，R1為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小。若照射光敏電阻的光照強度增強，電壓表V示數(shù)的變化量絕對值為ΔU，電流表A示數(shù)的變化量絕對值為ΔIA．電流表A和電流表A1示數(shù)都變大 B．C．ΔUΔ【答案】AD【詳析】AB．當光照強度增強時，光敏電阻R1阻值減小，并聯(lián)阻值減小，回路總電阻減小，回路總電流增大，故定值電阻R0和電源內(nèi)阻上的電壓增大，并聯(lián)部分電壓減小，電壓表示數(shù)減小，定值電阻R2電流減小，根據(jù)并聯(lián)分流，電流表A1示數(shù)增大，且電流表A1電流的增加量大于電流表A電流的增加量，即ΔC．根據(jù)U=E-IR0+r，故ΔUD．電源的效率η=R外R外+r=故選AD。15．（25·湖北新八校協(xié)作體·高三下·5月聯(lián)考）如圖所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于勻強磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈長為2L（切割邊長）、寬為L，匝數(shù)為N，磁感應(yīng)強度大小為B。理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，定值電阻R1=8R，R2=R，電阻箱R3的最大值為10A．當線圈平面與磁場方向平行時，線圈產(chǎn)生的電動勢為2NBL2ωB．當線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，經(jīng)過電阻R1的電荷量為2NBC．當R3D．當R3【答案】AC【詳析】A．當線圈平面與磁場方向平行時，線圈產(chǎn)生的電動勢為Em=NBSω=2NBLB.先假定負載在原線圈上的等效電阻為0，當線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，經(jīng)過電阻R1的電荷量為q=I?Δt，I=ER+8R，E=NΔΦΔt，ΔΦ=B?2L2，解得q=2NBL2C.變壓器負載在原線圈上的等效電阻為R效=n1n22R2+R3D．R2在原線圈上的等效電阻為4R，R3在原線圈上的等效電阻為4R3，根據(jù)當外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大，電阻箱的功率最大時，有4R3=R+R1+4R，解得R故選AC。16．（2025·湖南長沙雅禮中學·一模）如圖甲所示，在理想變壓器a、b端輸入電壓為U0的正弦交流電，原副線圈匝數(shù)比n1n2=4。定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為R1=32Ω，R2=2Ω，R3A．通過R3B．電壓表示數(shù)先增大后減小C．U-I圖像中縱截距U1=D．R1【答案】BC【詳析】A．將副線圈的電阻等效到原線圈，等效電阻記為r=n12n22R副，滑動變阻器R的滑片從左端滑到右端R副先增大后減小，所以r先增大后減小，所以原線圈的電流先減小后變大，因此電阻R1兩端電壓先減小后變大，則副線圈電壓先變大后變小，設(shè)滑動變阻器滑片左端電阻B．設(shè)滑動變阻器滑片左端電阻R左，滑片右端電阻R右，則副線圈電路中R、R2、R3，總電阻為R副=R2+R左R3+R右R2+R左+R3+R右=R2+R左R3+RC．由原副線圈的電壓和電流關(guān)系U1U=n1n2,II1=n1n2和D．由等效電阻知識可知，副線圈中電阻等效至原線圈中后R'=k2R故選BC。17．（2025·湖南婁底·高三下二模）某小型發(fā)電機結(jié)構(gòu)可簡化為如圖甲所示，矩形交流發(fā)電機匝數(shù)為n=50，線圈、導線的電阻均不計，在勻強磁場中以矩形線圈中軸線OO'為軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中磁通量Φ隨時間t的變化如圖乙所示，其中ΦmA．可以通過變壓器調(diào)節(jié)交流電的頻率B．電壓表的示數(shù)為50C．變壓器的原副線圈匝數(shù)比為5:22D．當副線圈的負載增加時，發(fā)電機的輸出功率增加【答案】BCD【詳析】A．變壓器不能改變交流電的頻率，A錯誤；BC．根據(jù)圖像可得T=0.02s，線圈的角速度ω=2πT=100πrad/s，線圈產(chǎn)生的電動勢的峰值為Em=nBSω=nΦmD．當副線圈的負載增加時，副線圈的總電阻減小，副線圈消耗的功率P2=U22R故選BCD。18．（25屆·邵陽·三聯(lián)·下）熱敏電阻、光敏電阻在家電、汽車、醫(yī)療、電力等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，某興趣小組設(shè)計了一個如圖所示的電路來研究熱敏電阻和光敏電阻，電路接在電壓恒定的交流電源上，變壓器為理想變壓器。R1為定值電阻；R2為熱敏電阻，阻值隨溫度升高而減??；A．R1的電流與R2B．若用電吹風加熱R2，則RC．若用強光燈照射R3，則RD．若用電吹風加熱R2，同時用強光燈照射R3，則【答案】BC【詳析】A．根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得U2U1=n2n1，U3U1=n3n1，B．若用電吹風加熱R2，則R2阻值變小，即整個電路的等效電阻變小，可知整個電路消耗的功率變大，即交流電源的輸出功率變大，根據(jù)P出=UI1，可知原線圈電流I1變大；根據(jù)C．若用強光燈照射R3，則R3阻值變小，即整個電路的等效電阻變小，可知整個電路消耗的功率變大，即交流電源的輸出功率變大，根據(jù)P出=UI1，可知原線圈電流I1變大，則R1兩端電壓變大，原線圈輸入電壓U1減小，根據(jù)U2U1D．若用電吹風加熱R2，同時用強光燈照射R3，則R2、R3阻值變小，即整個電路的等效電阻變小，可知整個電路消耗的功率變大，即交流電源的輸出功率變大，根據(jù)P出=UI1，可知原線圈電流I故選BC。專題08恒定電流交變電流考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1含容電路分析2025五年考情凸顯“變壓器”的核心高頻地位，命題趨勢聚焦交直流電路的綜合分析、電磁能量傳輸?shù)墓こ棠Ｐ蜆?gòu)建及動態(tài)過程的量化控制。試題設(shè)計顯著強化變壓器與遠距離輸電的整合應(yīng)用，要求考生結(jié)合匝數(shù)比、輸入/輸出功率關(guān)系推導多級升壓-降壓系統(tǒng)的電壓/電流分配，并定量計算輸電線路的功率損耗與效率優(yōu)化策略。對含容電路的考查更趨動態(tài)化與跨情境融合，涉及交變電源下電容器的充放電過程、含二極管整流電路的非正弦電流計算，或結(jié)合LC振蕩回路分析電磁能周期性轉(zhuǎn)化。交變電流的物理量內(nèi)涵要求深化，需通過有效值積分思想求解非標準波形的熱效應(yīng)，或利用導數(shù)分析瞬時功率極值問題。命題緊密聯(lián)系新能源技術(shù)應(yīng)用，例如光伏逆變器的交直流轉(zhuǎn)換原理、風力發(fā)電并網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性分析，或電動汽車無線充電中的電磁感應(yīng)-諧振耦合機制。遠距離輸電模擬實驗需結(jié)合電壓/功率傳感器定量驗證升壓降損規(guī)律，并分析漏磁、渦流等實際損耗的抑制方法，全面檢驗對電磁能量傳輸?shù)南到y(tǒng)建模能力與思維素養(yǎng)?？键c2描述交變電流的物理量2023考點3變壓器2025、2022、2021考點4遠距離輸電2024考點01含容電路分析1．（2022·湖南·高考）如圖，兩個定值電阻的阻值分別為R1和R2，直流電源的內(nèi)阻不計，平行板電容器兩極板水平放置，板間距離為d，板長為3d，極板間存在方向水平向里的勻強磁場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球以初速度v沿水平方向從電容器下板左側(cè)邊緣A（1）求直流電源的電動勢E0（2）求兩極板間磁場的磁感應(yīng)強度B；（3）在圖中虛線的右側(cè)設(shè)計一勻強電場，使小球離開電容器后沿直線運動，求電場強度的最小值E'【答案】（1）mgd(R1+R2)qR【詳析】（1）小球在電磁場中做勻速圓周運動，則電場力與重力平衡，可得Eq=mgR2，兩端的電壓根據(jù)歐姆定律得U2=E（2）如圖所示設(shè)粒子在電磁場中做圓周運動的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系(r-d)2+(3d)2=r2（3）由幾何關(guān)系可知，射出磁場時，小球速度方向與水平方向夾角為60°，要使小球做直線運動，當小球所受電場力與小球重力在垂直小球速度方向的分力相等時，電場力最小，電場強度最小，可得E解得E考點02描述交變電流的物理量2．（2023·湖南·高考）（多選）某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為4:1，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共n匝，總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（

）

A．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ωB．燈泡兩端電壓有效值為3C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為4D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮【答案】AC【詳析】A．大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)v=ωr，根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為4:1，則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為4ω，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ω，A正確；B．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Emax=nBS?4ω，又S=L2，聯(lián)立可得Emax=4nBL2ωC．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Emax'=8nBL2ω，此時線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值E'=Emax'2=4D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鶕?jù)v=ωr可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)E=nBSω2，可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值變小，則燈泡變暗，故選AC?？键c03變壓器3．（2025·湖南·高考）如圖，某小組設(shè)計了燈泡亮度可調(diào)的電路，a、b、c為固定的三個觸點，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，燈泡L和三個電阻的阻值均恒為R，交變電源輸出電壓的有效值恒為U。開關(guān)S與不同觸點相連，下列說法正確的是（）A．S與a相連，燈泡的電功率最大B．S與a相連，燈泡兩端的電壓為kUC．S與b相連，流過燈泡的電流為UD．S與c相連，燈泡的電功率為U【答案】B【詳析】設(shè)變壓器原、副線圈的電壓分別為U1、U2，燈泡L的阻值為R，根據(jù)等效電阻的思想有燈泡的等效電阻R等=U1I1，燈泡L的阻值A(chǔ)．S與a相連，根據(jù)等效電源思想，燈泡的電功率最大時應(yīng)該滿足R等=3R，因為k值不確定，燈泡的電功率不一定最大，故B．S與a相連，變壓器原線圈電壓U1=Uk2R+3RC．S與b相連，變壓器原線圈電路接入兩個電阻，變壓器原線圈的電流I1=Uk2R+2RD．S與c相連，變壓器原線圈電路接入一個電阻，變壓器原線圈的電流I1'=Uk2R+R，流過燈泡的電流I故選B。4．（2022·湖南·高考）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【答案】B【詳析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2，則副線圈的電流為2I，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為U2=2IR1，則變壓器原線圈的電壓有效值為U1=2U2=4IR1，設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U0，則U0=4IR1+IR2，可得I=U0CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為n，同理可得U1=n2IR1，則U0=n2IR1+IR2，整理可得I=U0n2R1可知n=3時，R1消耗的功率有最大值，可知R1消耗的功率先增大，后減小，故故選B。5．（2021·湖南·學業(yè)水平選擇性）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動變阻器RA．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【詳析】副線圈的總電阻為1R2=則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻先增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有R等=U1I1=n1n2U2n2n1I2=n1n22U2I2=n1n22R2，則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有I1=UR0+R等，I2=n1n2I1故選A?？键c04遠距離輸電6．（2024·湖南·高考）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻R0。當用戶端接一個定值電阻R時，R0上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（A．風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則R0上消耗的功率為4B．輸電線路距離增加，若R0阻值增加一倍，則R0消耗的功率為C．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則R0上消耗的功率為8D．若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則R0上消耗的功率為6【答案】A【詳析】如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k:1，則輸電線上的電流為I2=UA．當轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮2'=2I2，故RC．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故R0上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故CB．若R0阻值增加一倍，輸電線路上的電流I″2=U22RD．若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為I'''2=U2R0+故選A。一、單選題1．（2025·湖南郴州·模擬預測）兩種相同材料制成的均勻圓柱形導體A、B，它們橫截面積相同，A與B導體長度之比為1：2，則A、B導體的電阻之比為（）A．4∶1 B．2∶1 C．1∶4 D．1：2【答案】D【詳析】根據(jù)電阻定律R=ρLS，由于材料相同，電阻率相同，橫截面積相同則A、B故選D。2．（25屆高三下·湖南長沙邵陽多校聯(lián)考·三模）如圖所示為一理想變壓器的繞線，已知交變電壓有效值U0=220V，n0=110匝，n1=50匝A．UAB=1002V，UBCC．UAB=100V，UAC=60【答案】C【詳析】AB．根據(jù)變壓器的原理可知U0UAB=n0n1，UCD．由于圖示的副線圈BC段的繞線方向與AB段繞線方向相反，AC端的電壓為U結(jié)合上述結(jié)論可知UAB=100V，C故選C。3．（24-25高三·湖南·Flawless聯(lián)考（三））1917年斯泰瓦和托爾曼發(fā)現(xiàn)，一個不帶電的圓形閉合導線圈繞通過其圓心且垂直于線圈平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中無電流通過。而當線圈做加速運動時，線圈中會有電流產(chǎn)生。這是因為當線圈在加速轉(zhuǎn)動時，自由電子會因為慣性和帶正電的金屬離子產(chǎn)生相對運動。在線圈參考系中，金屬離子可視作靜止，而自由電子則會受到一個大小不變、方向沿著圓環(huán)切線方向的力（可視作非靜電力）。若線圈的半徑遠大于橫截面直徑，電阻率為ρ，橫截面積為S，電子帶電量為e，且在某次加速轉(zhuǎn)動中上述非靜電力的大小為F，則線圈中的電流大小為（）A．FSeρ B．C．3FSeρ D【答案】A【詳析】設(shè)線圈的周長為l，電子運動一圈，非靜電力做功為W=Fl，根據(jù)電動勢的定義式可知，對于圓線圈這個閉合回路，電動勢為E=We，線圈的電阻為R=ρlS，故選A。4．（2025·湖南婁底·高三下模）如圖是一種電熱取暖器的銘牌。它的金屬電熱絲的電阻率隨溫度的升高而增大。下列說法正確的是（）A．其正常工作時的電阻為22ΩB．其正常工作時的電流為2.2AC．當電壓為110V時，電熱絲的電阻小于48.4ΩD．當電壓為110V時，電熱絲的電阻大于48.4Ω【答案】C【詳析】A．由P=U2R，可得其正常工作時的電阻為R=B．由P=UI，可得其正常工作時的電流為I=PU=CD．當電壓為110V時，電熱絲工作電壓小于額定電壓，阻值比正常工作時要小，故電阻小于48.4Ω，C正確，D錯誤。故選C。5．（24-25高三下·湖南沅澧共同體·一模）如圖（a）所示的智能機器人廣泛應(yīng)用于酒店、醫(yī)院等場所。機器人內(nèi)電池的容量為25000mA·h，負載10kg時正常工作電流約為5A，電池容量低于20%時不能正常工作，此時需要用充電器對其進行充電，充電器的輸入電壓如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A．充電器的輸入電流頻率為100HzB．充電器的輸入電壓瞬時表達式為u=2202sin100πtC．機器人充滿電后電池的電量為25CD．機器人充滿電后，負載10kg時大約可以持續(xù)正常工作5h【答案】B【詳析】A．由圖可知交變電壓的周期為0.02s．根據(jù)f=1T，可知電流頻率為50Hz，故B．由圖可知ω=2πT=100πrad/s，充電器的輸入電壓的瞬時值表達式為u=2202sin100CD．機器人充滿電后電池的電量Q=It=25A?h=25×3600C=9×104C，正常工作可用電量為20A·h，負載10kg故選B。6．（2025·常德一中·高考模擬）如圖所示，由匝數(shù)為n1的原線圈和兩個匝數(shù)分別為n2和n3的副線圈組成的理想變壓器，接入兩個完全相同的電阻R2=R3=R，電流表為理想交流電表。當原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，開關(guān)S斷開時電流表示數(shù)為I，開關(guān)S閉合時電流表示數(shù)變?yōu)锳．開關(guān)S閉合前與后，原線圈的輸入功率之比為P10：P1=1：25B．開關(guān)S閉合時，電阻R2、R3消耗的功率之比為P2：P3=1：4C．兩個副線圈的匝數(shù)之比為n2:n3=1:4D．開關(guān)閉合時，若電流表有內(nèi)阻，當R3減小時，原線圈兩端的電壓會增加【答案】B【詳析】A．原線圈的輸入功率P1=U1I1，可知開關(guān)S閉合前后，U1不變，則原線圈的輸入功率之比為P10：P1=1：5，故A錯誤；B．對理想變壓器有U1:U2:U3=n1:n2:n3，開關(guān)S閉合時電壓U由能量守恒P1=P2+P3，可知P2：P3=1：4，故B正確；C．由電阻消耗的功率為P=U2R，可知副線圈的匝數(shù)之比為n2:n3=1:2D．開關(guān)閉合時，若電流表有內(nèi)阻，當R3減小時，根據(jù)R等=(n1n2)2R故選B。7．（2025·湖南邵陽·一模）如圖甲所示，取一電阻率為ρ的均質(zhì)金屬材料，將它做成橫截面為圓形的金屬導線，每段導線體積均恒為V。如圖乙所示，將一段導線接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源兩端，并置于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，如圖丙所示，將另一段導線接在恒流源兩端，下列說法不正確的是（）A．乙圖中，拉長該段導線使直徑減小，導線電阻隨之增大B．丙圖中，拉長該段導線使直徑減半，導線兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?倍C．丙圖中，改變導線直徑，該段導線發(fā)熱功率與直徑的四次方成反比D．乙圖中，通過改變導線直徑可改變導線所受的安培力，且最大安培力為1【答案】B【詳析】A．根據(jù)電阻定律R=ρlS，其中S=πd24，l=VB．丙圖中，導線兩端的電壓U=IR=16ρVIπ2d4，C．丙圖中該段導線的發(fā)熱功率P=I2R=16ρVD．乙圖中，由閉合電路歐姆定律I=ER+r，導線受到的安培力F=BIl，聯(lián)立，解得F=BEVρVS+rS，可知通過改變導線直徑可改變導線所受的安培力，由數(shù)學知識可知當且僅當ρVS=rS時，ρVS+rS最小，此時S=本題選不正確的，故選B。8．（2025·湖南岳陽·高三下二模）如圖所示，一原副線圈匝數(shù)均可調(diào)節(jié)的理想變壓器，輸入端a、b接入有效值恒定的交流電源。已知定值電阻R1阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為4R。初始時刻原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2，滑片P3位于最下端。理想電壓表的示數(shù)、示數(shù)變化量的大小分別用U、Δ

A．保持P1、P2位置不變，P3向上緩慢滑動的過程中，UB．保持P1、P2位置不變，P3C．保持P1、P2位置不變，D．保持P3位置不變，P1、【答案】C【詳析】A．設(shè)輸入端a、b電壓為U0，理想變壓器原線圈電壓為U1、電流為I1，副線圈電壓為U2、電流為I2，則保持P1、P2位置不變，匝數(shù)比為1:2。則根據(jù)理想變壓器相關(guān)公式可知，R2在原線圈中的等效電阻為R'=122R2，則原線圈電流I1=U0R1+R'，原線圈電壓U1=B．設(shè)R1兩端電壓為UR，則原線圈滿足U0=U1+UR，則ΔU1=ΔUR，所以ΔU1ΔI1=C．由A選項分析可知，則保持P1、P2位置不變，R2在原線圈中的等效電阻為R'=122R2=14R2，變壓器輸出功率為P=I12R'=U0D．保持P3位置不變，P1、P2向上移動，使原副線圈增加相同的匝數(shù)Δn后，R2在原線圈中的等效電阻為R'=1+Δn2+Δ故選C。9．（2025·湖南長沙周南中學·高三下二模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=8:1，原線圈電路中R0為定值電阻，副線圈電路中R為滑動變阻器，燈泡L1、L2完全相同。當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2且輸入端的電壓為A．輸入端的電壓之比為2:1B．輸入端的輸入功率之比為1:2C．R0與R消耗功率之比為D．R:【答案】C【詳析】A．設(shè)燈泡L1、L2的電阻為RL，正常發(fā)光時的兩端電壓為(1)當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電壓為U可得U1UL=n1n2=81，解得U1=8U(2)當斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電壓為U1'，同理可得U1'=8UL，此時輸入端電壓U'與燈泡LB．因為兩種情況下燈泡都正常發(fā)光，故兩種情況下輸入端干路電流都為IL。當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，輸入端的輸入功率P=UIL=9U所以輸入端的輸入功率之比為PP'=C．當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，設(shè)變壓器輸入電流為I1，根據(jù)變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系n1I1=n2I2，可知I1IL=n2n1=18，解得I1=18IL，因為此時燈泡正常發(fā)光，故輸入端干路電流為IL，根據(jù)并聯(lián)電路的性質(zhì)可得流過R0的電流為IR0=IL-18IL=7D．因為R0與R消耗功率之比為1:1，根據(jù)公式P=I2R，可知故選C。二、多選題10．（2025·湖南長沙長郡中學·高三下·模擬）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形單匝金屬框，阻值為R，在勻強磁場中以恒定角速度繞OO'軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示，其周期為T。圖乙中的A．框內(nèi)電流方向不變B．磁通量的最大值為2TC．流過電阻的電荷量為4TD．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為2T【答案】BC【詳析】A．當線框轉(zhuǎn)動時，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，而線圈和外電路接點處通過換向器，保證電流的方向不發(fā)生變化，從而使加在電阻兩端的電壓方向保持不變，A錯誤；B．依題意，電阻的阻值與金屬框的阻值相等，且電阻兩端的電壓的最大值為Um，根據(jù)閉合電路歐姆定律，金屬框中電動勢的最大值為2Um，電動勢的周期為2T，由Em=Φmω，C．線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為q=It，其中I=E2R，E=D．由焦耳定律Q=Um2故選BC。11．（25·長沙雅禮高三·下模（二））如圖（a）所示為一個R=1Ω定值電阻和一個理想二極管串聯(lián)后連接到一正弦交流電源兩端，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，通過定值電阻的電流隨時間的變化如圖（b）所示。下列說法正確的是（

A．電源的頻率為0.5Hz B．電阻兩端的電壓有效值為2.5C．通過電阻的電流周期為1s D．通過電阻的電流有效值為2.5A【答案】AD【詳析】C．由圖b可知，交流電的周期為T=2s，故通過電阻的電流周期為2s，故CA．電源的頻率為f=1T=0.5HzB．設(shè)電阻兩端電壓的有效值為U，由有效值的定義可知電阻一個周期內(nèi)消耗的電能為U故電阻兩端電壓的有效值為U=Um2=D．由有效值的定義可知Im22R?T2=I故選AD。12．（24-25高三·湖南邵陽·二聯(lián)考）如圖所示為一電動玩具起重機的電路示意圖，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，變壓器原線圈中接入瞬時值u=302sin100πt(V)的正弦交變電流，電動機的內(nèi)阻為5Ω，裝置正常工作時，質(zhì)量為1?kgA．電壓表的示數(shù)為10B．小燈泡的額定功率為20C．電動機正常工作時的發(fā)熱功率為10D．若電動機被卡住但未損壞的情況下，原線圈輸入的功率為40【答案】BD【詳析】A．變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U1=Um2=30V，根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系U1UBC．設(shè)通過電動機的電流為I1，電動機輸出功率P輸出=U2I電動機消耗的熱功率P熱=I12R=5W，小燈泡的額定功率為D．由C選項分析可知，通過小燈泡的電流為IL=I-I1=2A，故選BD。13．（24-25高三·湖南郴州·三測）如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不計，電源電動勢為E，定值電阻R1=R，滑動變阻器R2的總阻值為4R，電容器的電容為C，閉合開關(guān)當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，下列說法正確的是（）A．電容器上的最大帶電量為2B．電阻R1的功率先增大后減小C．電阻R2的功率先增大后減小D．電流表的示數(shù)一直在增大【答案】CD【詳析】A．滑動變阻器接入電路的電阻為Rab=R左R右R左+R右，根據(jù)R左R右≤R左+B．當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，回路電阻先增大后減小，回路電流先減小后增大，根據(jù)P1=I2R1，C．把R1看成電源的內(nèi)阻，當變阻器接入電路的電阻和R1電阻相等時，變阻器上消耗的功率最大，故當滑動變阻器的滑動頭滑到變阻器的正中央時，變阻器上消耗的功率最大，當滑動變阻器的滑動頭從最左端a滑到最右端b時，電阻R2的功率先增大后減小，選項C正確；D．當滑動頭從a滑到變阻器的中央時，變阻器上的電壓逐漸增大，變阻器右側(cè)電阻減小，故根據(jù)I電流表的示數(shù)逐漸增大，當滑動頭從中部滑到b端時，總電阻減小，回路總電流增大，