\\五年真題（2021-2025）

專敦12余變電流

（五年考情?探規(guī)律）

考點(diǎn)五年考情（202L2025）命題趨勢

2025?北京卷、河北卷

2024?廣西卷、新課標(biāo)卷、湖北卷基礎(chǔ)考杳仍是重點(diǎn)，如交變電流的產(chǎn)生、

考點(diǎn)1交變電

2023?湖南卷描述、理想變壓器原理等基礎(chǔ)知識，常以

流

2022?河北卷、海南卷選擇題或填空題形式出現(xiàn)。注重綜合應(yīng)用，

2021?浙江卷、遼寧卷常與電路、能量等知識結(jié)合命強(qiáng)，考查學(xué)

生解決復(fù)雜問題的能力。同時(shí)，題目情境

2025?湖南卷、安徽卷會(huì)更加新穎，可能結(jié)合現(xiàn)代科技、生活實(shí)

2024.全國甲卷、海南卷、重慶卷際等，考查學(xué)生知識遷移能力。此外，開

考點(diǎn)2變壓器

2023?北京卷、廣東卷放性、探究性問題或增多，鼓勵(lì)學(xué)生深入

遠(yuǎn)距離輸電

2022?湖北卷、北京卷思考，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能

2021.湖南卷、山東卷力。

（五年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練）

考點(diǎn)01交變電流

1.（2025?黑吉遼蒙卷?高考真題）如圖，形導(dǎo)線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、水平向右的勻強(qiáng)磁場中。

線框相鄰兩邊均互相垂直，各邊長均為線框繞從e所在直線以角速度”順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兒與磁場

方向垂直。，=0時(shí)，刈cf與水平面平行，則（）

B

A.f=0時(shí)，電流方向?yàn)閍bcdefa

B.」=0時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為加%

C./=四時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為0

（0

D.，=0到/過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢平均值為0

co

【答案】AB

【詳析】AB.線框旋轉(zhuǎn)切割磁場產(chǎn)生電動(dòng)勢的兩條邊為。"和4,時(shí)刻M邊速度與磁場方向平行，

不產(chǎn)生電動(dòng)勢，因此此時(shí)?！鲞吳懈町a(chǎn)生電動(dòng)勢，由右手定則可知電流方向?yàn)椤７醋笊?，電?dòng)勢為

E=Blv=Blcol=Bl-（o，AB正確；

C.，=三時(shí)，線框旋轉(zhuǎn)180。，此時(shí)依舊是4邊切割磁場產(chǎn)生電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢不為零，C錯(cuò)誤；

0）

D.，=0到/=￡時(shí)，線框4伏/的磁通最變化最為零，線框加於的磁通量變化最為△①=2RS=28/2

（0

由法拉第電磁感應(yīng)定律可得平均電動(dòng)勢為石=竺=竺貯，D錯(cuò)誤。

Ar汽

故選ABo

2.（2025?北京?高考真題）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)中的線圈八58沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢

隨時(shí)間變化的規(guī)律為e=10sin（100m）V。下列說法正確的是（）

O

A.該交流電的頻率為100Hz

B.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢為0

C.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，A8邊受到的安培力方向向上

D.僅線圈轉(zhuǎn)速加倍，電動(dòng)勢的最大值變?yōu)?0五V

【答案】C

【詳析】A.根據(jù)題意可知，該交流電的頻率為/=f=50Hz

27r

故A錯(cuò)誤；

B.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，磁場與線圈平面平行，磁通量最小，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意，由右手定則可知，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，電流由A,由左手定則可知，A8邊受到的

安培力方向向上，故C正確；

D.根據(jù)題意，由公式Em=N8So可知，僅線圈轉(zhuǎn)速加倍，電動(dòng)勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，為20V,故

D錯(cuò)誤。

故選C。

3.（2025?浙江?高考真題）如圖1所示，在平面內(nèi)存在一以。為圓心、半徑為「的圓形區(qū)域，其中存在一

方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖2所示，周期為3%。變化的磁場在空間產(chǎn)生

感生電場.電場線為一系列以。為圓心的同心圓，在同一電場線上,電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi)，

有以。為圓心的半徑為2廠的導(dǎo)電圓環(huán)I,與磁場邊界相切的半徑為0.5,?的導(dǎo)電圓環(huán)回，電阻均為R,圓心

。對圓環(huán)（3上P、Q兩點(diǎn)的張角*=30。；另有一可視為無限長的直導(dǎo)線CD。導(dǎo)電圓環(huán)間絕緣，且不計(jì)相

互影響，則（）

圖1圖2

A.圓環(huán)I中電流的有效值為8?”

Rto

B.f=L5%時(shí)刻直導(dǎo)線電動(dòng)勢為3g

C./=0.5%時(shí)刻圓環(huán)田中電流為鬻^

12名

I2綜

D.t=0.5%時(shí)刻圓環(huán)同上PQ間電動(dòng)勢為不乃廣71

【答案】BD

【詳析】A.由題圖知，在0~%內(nèi)和4~3M內(nèi)圓環(huán)|中的電流大小均為獸

“

在，。~2/。內(nèi)圓環(huán)|中的電流大小為“=咚"

口0

設(shè)圓環(huán)I中電流的有效值為/,根據(jù)有效值定義可得/次3。=/源2。+/法％

聯(lián)立解得/=與退

放。

故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)右側(cè)又一無限長的直導(dǎo)線CD對稱的無限長的直導(dǎo)線C'。'與C。構(gòu)成回路，則，=1?5八時(shí)刻，CD.

【答案】A

【詳析】A.電容增大，對交流電的阻礙作用減小，則L】燈泡變亮，故A正確；

B.頻率/增大，則電感的阻得作用增大，則L2燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；

C.光敏電阻光照增強(qiáng)，阻值減小，由于各支路電壓不變，貝JL3燈泡電流增大，變亮，故C錯(cuò)誤；

D.S接到時(shí)，根據(jù)變壓比可知，副線圈電壓增大，則三個(gè)泡均變亮，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.（2024?新疆河南?高考真題）電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)可利用車輪轉(zhuǎn)冽將其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)

時(shí)帶動(dòng)磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂

直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90。時(shí)，線圈中（）

Q

A.電流最小B.電流最大

C.電流方向由P指向。D.電流方向由。指向P

【答案】BD

【詳析】如圖開始線圈處于中性面位置，當(dāng)磁極再轉(zhuǎn)過90。時(shí)，此時(shí)穿過線圈的磁通量為0,故可知電

流最大；在磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，穿過線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可知，此時(shí)感應(yīng)電流方向由Q

指向P。

故選BD,

7.（2024?廣東?高考真題）將阻值為50c的電阻接在正弦式交沆電源上。電阻兩端電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律

如圖所示。下列說法正確的是（)

A.該交流電的頻率為100Hz

B.通過電阻電流的峰值為0.2A

C.電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1J

D.電阻兩端電壓表達(dá)式為〃=10\/2sin（1007rr）V

【答案】D

【詳析】A.由圖可知交流電的周期為0.02s,則頻率為

/=-=50Hz

T

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖像可知電壓的峰值為10&V，根據(jù)歐姆定律可知電流的峰值

=%=幽=。.2向

inR50Q

故B錯(cuò)誤;

C.電流的有效值為

/=-^=0.2A

V2

所以電阻在1s內(nèi)消耗的電能為

W=72/?r=0.22x50xlJ=2J

故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)圖像可知其電壓表達(dá)式為

u=Umsincot-10&sin拳r(V)=10夜sinIOO^r(V)

故D正確。

故選Do

8.（202牛河北?高考真題）與、息為兩個(gè)完全相同的定值電阻，為兩端的電壓隨時(shí)間周期性變化的規(guī)律如

圖1所示（三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的右倍），&兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化如圖

2所示，則兩電阻在一個(gè)周期「內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比。：、2為（）

【答案】B

【詳析】根據(jù)有效值的定義可知圖1的有效值的計(jì)算為

解得

圖二的有效值為

U="

20

接在阻值大小相等的電阻上，因此

QI：Q2=U：:U；=4:3

故選Bo

9.（2024?山東?高考真題）如圖甲所示，在"立“，-d.Sd的區(qū)域中存在垂直。外平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為8的勻強(qiáng)磁場（用陰影表示磁場的區(qū)域），邊長為2d的正方形線圈與磁場邊界重合。線圈以），軸

為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢如圖乙所示。若僅磁場的區(qū)域發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生的

電動(dòng)勢變?yōu)閳D丙所示實(shí)線部分，則變化后磁場的區(qū)域可能為（）

y

【答案】c

【詳析】根據(jù)題意可知，磁場區(qū)域變化前線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

e=Esincot

由題圖內(nèi)可知，磁場區(qū)域變化后，當(dāng)Esind=Y^時(shí)，線圈的側(cè)邊開始切割磁感線，即當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)g時(shí)

23

開始切割磁感線，由幾何關(guān)系可知磁場區(qū)域平行于x軸的邊長變?yōu)?/p>

d'=2dcos—=d

3

C正確。

故選c。

［『點(diǎn)石成金』】

10.（2024?湖北?高考真題）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L?的2倍。假設(shè)兩

個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S,燈泡L1、Lz的電功率之比不丹為（）

【答案】C

【詳析】兩個(gè)二極管正向電阻為0,反向電阻無窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡，化時(shí)另一個(gè)燈

泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等都為半個(gè)周期，

電壓有效值相等，則根據(jù)

可知

耳：6=RL2:=1:2

故選C。

11.（2024?浙江?高考真題）如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖，直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出〃=5sinl00m（V）的

交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為々和%的變壓器升壓至峰值大于10kV,就會(huì)在打火針和金屬板間引

發(fā)電火花，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。下列正確的是（）

金

〃

J如

轉(zhuǎn)

r屬

換

?板

x打

器c

A衛(wèi)<二一

420000

B

n22000

C.用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為5V

D,副線圈輸出交流電壓的頻率是100Hz

【答案】B

【詳析】AB.原線圈兩端電壓的有效值

億去考V

根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有

aj

變壓器副線圈電壓的峰值

根據(jù)題意有

>ioxio.

解得

生>2000,區(qū)＜二

2000

故A錯(cuò)誤，B正確;

C.用電壓表測原線圈兩端電壓，電壓表測的是有效值，則示數(shù)為

G等

故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

——=2^/=l(X)^Hz

解得

/=50Hz

變壓器不改變頻率，則副線圈輸出交流電壓的頻率是50Hz.故D錯(cuò)誤。

故選Bo

12.（2022?海南?高考真題）一個(gè)有N匝的矩形線框，面積為S,以角速度。從如圖所示的位置開始，在勻

強(qiáng)磁場8中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像是（）

B

【答案】A

【詳析】圖示位置線框處于與中性面垂直的平面，豎直長邊垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

最大為

Em=NBSco

根據(jù)正弦式交變電流的表達(dá)式可知感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化關(guān)系為

e=NBS①coscut

故選A、.

13.（2022?河北?高考真題）張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其

發(fā)電、輸電簡易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動(dòng)

發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈面積為S,匝數(shù)為N,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,1=0時(shí)刻，線圈

所在平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓后。輸出電壓為口忽略線圈

電阻，下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為血；rNBSz

B.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為&/rN8S〃z:U

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢e=VLr/V康沁sin(2加中

【答案】C

【詳析】B.發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為此，輸出交變電流的頻率為

t=——=nz

2乃

B錯(cuò)誤；

A.線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為

Em=NBS?2TT-nz

輸出電壓的有效值為

E=d=五兀NBSnz

V2

A錯(cuò)誤；

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

n,E&冗NBSnz

~n^~~U~U

C正確；

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢為

e=Enisincot=2^Nl3Snzsin(2^z?z)/

D錯(cuò)誤。

故選Co

14.(2022?廣東?高考真題)圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)〃不同的兩線圈，小A-

二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)。的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，

轉(zhuǎn)子是中心在。點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線

圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是()

A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等

C.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢同時(shí)達(dá)到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等

【答案】B

【詳析】AD.根據(jù)七=〃”可得兩線圈中磁通量的變化率相等，但是匝數(shù)不等，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)

勢最大值不相等，有效值也不相等；根據(jù)P二一可知，兩電阻的電功率也不相等，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；

R

B.因兩線圈放在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵的旁邊，則兩線圈產(chǎn)生的交流電的頻率相等，選項(xiàng)B正確；

C.當(dāng)磁鐵的磁極到達(dá)一線圈附近時(shí)，一個(gè)線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢為0,另一個(gè)線圈通過的磁

通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，可知兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢不可能同時(shí)達(dá)到最大值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

故選Bo

15.(2021?江蘇?高考真題)貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000

億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)

動(dòng)，已知磁體間的磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.2T,線圈的匝數(shù)為100、面積為0.5nf,電

阻為0.6Q,若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為90rad/s,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為50A。求：

(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E

(2)線圈的輸出功率P。

【答案】(1)6.4X102V;

【詳析】(1)電動(dòng)勢的最大值

Em=NBSco

有效值

F

E謂

解得

「NBSs

E=——■}=—

帶入數(shù)據(jù)得

E?6.4xlO2V

（2）輸出電壓

U=E-Ir

輸出功率

P=JU

解得

P=Z(E-/r)

代入數(shù)據(jù)得

P=3.1xlO*W

16.（2021?遼寧?高考真題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈加次/邊長為L線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為8的勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸。。似角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，曲邊距畤。線圈

中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為（）

,O

'.O'

A.NBl3(oB.顯NBlJa)N1H:(DD.—NBIJCO

24

【答案】B

【詳析】交流電的最大值和兩條邊到轉(zhuǎn)軸的距離無關(guān)，為

Em=NBS(o=NB(ol}

因此有效值為

E=^=—NB(ol?

叵2

故選B,

17.（2021?北京?高考真題）一正弦式交變電流的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.在Z=0.4s時(shí)電流改變方向B.該交變電流的周期為0.5s

C.該交變電流的表達(dá)式為，=2cos5mAD.該交變電流的有效值為qA

【答案】C

【詳析】A.由圖可知L0/S時(shí)電流為正方向最大，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知，該交變電流的周期為T=0.4s,故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，電流的最大值為kx=2A,角速度為

<y=—=5^rad/s

T

故該交變電流的表達(dá)式為

inuxcosftX=2cos5mA

故C正確；

D.該交變電流的有效值為

故D錯(cuò)誤。

故選C.

18.（2021?浙江?高考真題）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期

r和最大值力,相同，則實(shí)線所對應(yīng)的交流電的有效值u滿足（）

l.U=iB.U

22U埠

【答案】D

【詳析】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效道為

u有效值V22

由圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則

實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則

U埠

故選Do

19.（2011?四川?高考真題）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為。轉(zhuǎn)軸垂直于磁

場方向，線圈電阻為2Q,從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60。時(shí)的感應(yīng)電流為1A,

那么（）

f

B

（%

A.線圈消耗的電功率為4W

B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A

任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為e=4cos^f

C.

任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為①=Zsin冬f

D.

71T

【答案】AC

【詳析】B.從垂直中性面開始其瞬時(shí)表達(dá)式為

i=Imcos0

則電流的最大值為

I

；=-i-=——A=2A

cos00.5

則電流的有效值為

故B錯(cuò)誤;

A.線圈消耗的電功率為

22

p=/r=（V2）x2W=4W

故A正確；

C.感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為

Etn=/ntr=2x2V=4V

任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為

廠2TV.27V

e=E'tfnlcos——t=4cos-rjyt

故C正確:

D.根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢公式有

"BSim?4V

解得，最大磁通量為

小27

m=—

冗

則任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為

小27.2乃

（I）=——sin——t

nT

故D錯(cuò)誤。

故選ACo

20.（2021?浙江?高考真題）發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的

勻強(qiáng)磁場中以恒定角速度繞。。軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計(jì)，圖

乙中的為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周（

A.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢的最大值為

C.流過電阻的電荷幺巴?電阻產(chǎn)生的焦耳熱T

R

【答案】BD

【詳析】A.當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(diǎn)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(cuò)誤；

B.由圖乙可知，電動(dòng)勢的最大值為B正確;

C.線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為

E△①2B13

q=IAt=—△A/=-----=--------

RRR

則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為

4BI}

q=2q=

R

C錯(cuò)誤;

D.因?yàn)?/p>

Um=BcoL

則

金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱

U【勿2不_也網(wǎng)

Q=——T=~/

RR(oR

D正確。

故選BDo

考點(diǎn)02變壓器遠(yuǎn)距離輸電

21.（2025?云南?高考真題）電動(dòng)汽車充電樁的供電變壓器（視為理想變壓器）示意圖如圖所示。變壓器原

線圈的匝數(shù)為〃I，輸入電壓G=l.lkV；兩副線圈的匝數(shù)分別為以和%,輸出電壓5=4=220丫。當(dāng)

I、（3區(qū)充電樁同時(shí)工作時(shí)，兩副線圈的輸出功率分別為7.0kW和3.5kW,下列說法正確的是（）

A.々：〃2=5：1

C.變壓器的輸入功率為10.5kWD.兩副線圈輸出電壓最大值均為220V

【答案】AC

【詳析】AB.根據(jù)理想變壓器的電小比等于匝數(shù)比可得々：%=40=5：1,%：%―5:1

故A正確，B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)能最守恒可知變壓器的輸入功率等于總的輸出功率，故&入=耳制=7.OkW+3.5kW=IO.5kW

故c正確；

D.輸出電壓為交流電的有效值，根據(jù)正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系可知，兩副線圈輸出電壓最

大值均為，“=22（）7為

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

22.（2025?廣西?高考真題）有一變壓器的原線圈接入有效值為220V的正弦交流電，副線圈輸出電壓的最

大值11五V，則原副線圈的匝數(shù)比為（）

A.20:72B.72:20C.20:1D.1:20

【答案】C

【詳析】變壓器次級電壓有效值為u,=￥v=iiv

?企

n.U.22020

則變壓器原副線圈的匝數(shù)比」=/=77=7

n2u2111

故選C’,

23.（2025?福建?高考真題）某理想變壓器如圖甲，原副線圈匝數(shù)比4：1,輸入電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖

A.交流電的周期為2.5s

B.電壓表示數(shù)為12V

C.副線圈干路的電流為Ri電流的2倍

D.原副線圈功率之比為4：1

【答案】B

【詳析】A.由圖可知，交流電的周期為2.25s,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖乙可知，輸入電壓最大值（4=48⑶，則輸入電壓有效值為d=*=48V,杈據(jù)變壓比可

知，副線圈電壓即電壓表示數(shù)為％="a=12V,故B正確;

“

C.Q的阻值為此的2倍，根據(jù)并聯(lián)規(guī)律可知，兩電阻的電壓相同，根據(jù)歐姆定律可知，流經(jīng)R/和心

的電流之比為1:2,副線圈干路電流等于流經(jīng)兩電阻的電流之和，則副線圈干路的電流為Q電流的3

倍，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)變壓器的原理可知，原副線圈功率相同，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

24.(2025?安徽?高考真題)某理想變壓器的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，原、副線圈總面數(shù)之比，4：，4=1：3,A為

理想交流電流表。初始時(shí)，輸入端。、％間接入電壓〃=12&sin(10()m)V的正弦式交流電，變壓器的滑

動(dòng)觸頭尸位于副線圈的正中間，電阻箱R的阻值調(diào)為6Q。要使電流表的示數(shù)變?yōu)?.0A,下列操作正

確的是()

A.電阻箱R的阻值調(diào)為18。B,副線圈接入電路的匝數(shù)調(diào)為其總匝數(shù)的g

C.輸入端電壓調(diào)為〃=12&sin(50〃)VD.輸入端電壓調(diào)為〃=6&sin(100")V

【答案】B

【詳析】A.輸入電壓峰值為Um=12&V,則輸入電壓有數(shù)值為a=2=12V,滑動(dòng)觸頭在正中間，

根據(jù)變壓比可知，輸出電壓%q=18V,若將電阻笛阻值調(diào)為18歐姆，則電流為1A,故A錯(cuò)

n\

誤；

B.若將副線圈匝數(shù)調(diào)為總匝數(shù)的?，根據(jù)變壓比可知，輸出電壓，=32u=12V，則副線圈電流變

為，2'=冬=2A,故B正確；

R

C.輸入端電壓調(diào)為〃=12及sin(50m)V時(shí)?，其有效值不變，K會(huì)導(dǎo)致電流的變化,仍然為/=號=3.0A,

A

故C錯(cuò)誤；

D.將輸入電壓峰值減小一半，則輸入電壓有效值變?yōu)椤ā竌0"1輸出電壓==

副線圈電流變?yōu)椋?"=冬=L5A,故D錯(cuò)誤。

A

故選B。

25.(2025?廣東?高考真題)如圖所示。某光伏電站輸出功率IGOOkW、電壓400V的交流電，經(jīng)理想變壓器

升壓至lOkV后，通過輸電線輸送到變電站，輸電線的等效電阻R為5。。卜.列說法正確的是()

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:100

B.輸電線上由A造成的電壓損失為5(X)V

C.變壓器原線圈中的電流為l(X)A

D.變壓器原、副線圈中電流的頻率不同

【答案】B

n.U.4001

【詳析】A.根據(jù)理想變壓罌原副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得」?=#=高而=公

A錯(cuò)誤；

p10()0000

B.原副線圈兩端的功率相等，流過副線圈的電流/2=7r=77G「A=】OOA

U、1UlA

輸電線上由R造成的電壓損矢為△U=/2R=1OOX5V=5OOV

B正確；

p|()(X)(XX)

C.變壓器原線圈中的電流為4=77=-^A=2500A

C/|4UU

C錯(cuò)誤；

D.變壓器不改變交變電流的頻率，變壓器原、副線圈中電流的頻率相同，D錯(cuò)誤。

故選Be

26.(2025?湖南?高考真題)如圖，某小組設(shè)計(jì)了燈泡亮度可調(diào)的電路，。、氏c為固定的三個(gè)觸點(diǎn)，理想

變壓器原、副線圈匝數(shù)比為此燈泡L和三個(gè)電阻的阻值均恒為R,交變電源輸出電壓的有效值恒為a

開關(guān)S與不同觸點(diǎn)相連，下列說法正確的是()

0

A.S與〃相連，燈泡的電功率最大

LIJ

B.S與。相連，燈泡兩端的電壓為

公+3

U

c.S與〃相連，流過燈泡的電流為僅2+2)/?

u2

D.S與c相連，燈泡的電功率為（T+1）R

【答案】B

【詳析】設(shè)變壓器原、副線圈的電壓分別為q、U〉燈泡/，的阻值為R根據(jù)等效電阻的思想有燈泡

的等效電阻&?=}

燈泡L的阻值式=牛

U.k

由理想變壓器原理，電壓關(guān)系立=工

電流關(guān)系?=:

聯(lián)立解得/^=&2R

A.S與a相連，根據(jù)等效電源思想，燈泡的電功率最大時(shí)應(yīng)該滿足R等=3R

因?yàn)槿酥挡淮_定，燈泡的電功率不一定最大，故A錯(cuò)誤；

B.s與〃相連，變壓器原線圖電壓a=:JR

A1\??3八

燈泡兩端的電壓為5=半=若

KK十3

B正確；

C.S與〃相連，變壓器原線圖電路接入兩個(gè)電阻，變壓器原線圈的電流6=7^^

K1\+2/\

,,rkU

流過燈泡的電流h=kIl=（,2+2）R

C錯(cuò)誤；

D.S與c相連，變壓器原線圈電路接入一個(gè)電阻，變壓器原線圈的電流乙二77，；

kR+R

?爐C/2

燈泡的電功率為4=1HL伏2+1）R

D錯(cuò)誤。

故選Bo

27.（2025?河北?高考真題）2024年底，世界裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站一一河北豐寧抽水蓄能電站全面

投產(chǎn)發(fā)電。如圖，若該電站通過理想變壓器調(diào)節(jié)輸出電壓5時(shí)，輸入電壓q保持不變。已知副線圈總

匝數(shù)為〃，分接頭1、2間和2、3間的線圈匝數(shù)0=%=＜，開關(guān)S接3時(shí)輸出電壓的瞬時(shí)值〃產(chǎn)U?,sin〃》,

則S接2時(shí)“2—的圖像為（)

【詳析】根據(jù)理想變壓器電壓比與匝數(shù)比關(guān)系可知晟=端

由于輸入電壓q不變，可知今=F

U3〃3

n

n-----

即=T

Umsin?n_2n

10

9

解得〃2=^UmSin創(chuàng)；

o

可知此時(shí)輸出的交流電的周期為7=二。

G）

故選D。

28.（2024?湖南?高考真題）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13

年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)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(jī)轉(zhuǎn)子以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(gè)定值電阻凡。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，凡上消耗的R率為P。不

計(jì)其余電阻，下列說法正確的是（）

升壓變壓器降壓變壓器

3

A.風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則凡上消耗的功率為4。

B.輸電線路距離增加，若凡阻值增加一倍，則凡消耗的功率為4P

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則凡上消耗的功率為8P

D.若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R,則凡上消耗的功率為6P

【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hl,則輸電線上的電流為

I.&

2R+k'R

轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

e=NBS①sincot

A.當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時(shí)，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)?；二2八，

故凡上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確：

C.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&上消

耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯(cuò)誤；

B.若力阻值增加一倍，輸電線路上的電流

仁湍消耗的功率

6=/；2.2QH4P

故B錯(cuò)誤；

D.若在用戶端并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻上用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為

u?二2a

2~~一記/一2』+公，凡消耗的功率

5+丁

巴=/丁凡尸6P

故D錯(cuò)誤。

故選Au

29.（2024?重慶?高考真題）小明設(shè)計(jì)了臺燈的兩種調(diào)光方案，電路圖分別如圖甲，乙所示，圖中額定電壓

為6V燈泡的電阻恒定，R為滑動(dòng)變阻器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為〃八〃2。原繞圈兩端接電

壓為220V的交流電，滑片P可調(diào)節(jié)燈泡L的亮度，P在R最左端時(shí)，甲、乙圖中燈泡L均在額定功率

下工作，則（）

甲乙

A.m：〃2=110：3

B.當(dāng)P滑到R中點(diǎn)時(shí)，圖甲中L功率比圖乙中的小

C.當(dāng)P滑到R最左端時(shí)，圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能

D.圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大

【答案】AC

【詳析】A.滑片P在最左端時(shí)，圖甲、乙中變壓器輸出電壓均為燈泡的額定電壓6V,因此

n.220110

電63

故A正確：

B.當(dāng)P滑到R中點(diǎn)時(shí)，圖甲中總電阻為P左端電阻與燈泡電阻串聯(lián)，圖乙中總電阻為燈泡電阻與P右

端的電阻并聯(lián)后再與P左端電阻串聯(lián)，由于并聯(lián)電阻小于燈泡電阻，則圖甲中燈泡電壓大于圖乙中燈

泡電壓，則圖甲中燈泡功率匕圖乙中燈泡功率大，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)P滑到R最左端時(shí)，圖甲中只有燈泡，圖乙中R與燈泡并聯(lián)，總電阻更小，輸出功率更大，圖甲

比圖乙更節(jié)能，故C正確；

D.圖乙中的燈泡兩端電壓在。到6V間變化，圖甲中燈泡兩端電壓最高為6V,最低達(dá)不到0,則圖乙

中燈泡兩端可調(diào)電壓范圍大，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

30.（2024?海南?島考真題）電動(dòng)汽車充電站變壓器輸入電壓為10kV,輸出電壓為220V,每個(gè)充電樁輸入

電流16A,設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為%、公，輸入正弦交流的頻率為50Hz,則下列說法正確的是（）

充

電

樁

A.交流電的周