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专题11 交变电流 传感器
一、单选题
1．（2023·山东·统考高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压
U= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n：n= 50：1，输电线总电阻R
1 3 4
= 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U= 220V，功率88kW，所有变压器均为
4
理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n：n= 1：44
1 2
2．（2023·北京·统考高考真题）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
3．（2023·浙江·统考高考真题）我国1100kV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．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定
4．（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“
”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 的交
流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为 B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为 D．卤素灯的电阻为
5．（2022·北京·高考真题）某理想变压器的原线圈接在 的正弦交流电源上，副
线圈输出电压为 ，输出电流为 。该变压器（ ）A．原、副线圈的匝数之比为100∶1 B．输入电流为
C．输入电流的最大值为 D．原、副线圈交流电的频率之比为
1∶100
6．（2022·海南·高考真题）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B中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是
（ ）
A． B．
C． D．7．（2022·河北·统考高考真题）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B， 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
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
8．（2022·浙江·统考高考真题）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
9．（2022·广东·高考真题）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数
n不同的两线圈， ，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O
的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O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（ ）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
10．（2022·湖南·统考高考真题）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头
P 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R 的
1 1
阻值为R，滑动变阻器R 的最大阻值为9R，滑片P 初始位置在最右端。理想电压表V
2 2
的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P 位置不变，P 向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
1 2
B．保持P 位置不变，P 向左缓慢滑动的过程中，R 消耗的功率增大
1 2 1
C．保持P 位置不变，P 向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
2 1
D．保持P 位置不变，P 向下缓慢滑动的过程中，R 消耗的功率减小
2 1 1
11．（2022·山东·统考高考真题）如图所示的变压器，输入电压为 ，可输出 、
、 电压，匝数为 的原线圈中电压随时间变化为 ．单匝线圈
绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为 。将阻值为 的电阻R接在 两
端时，功率为 。下列说法正确的是（ ）A．n 为1100匝， 为
1
B． 间线圈匝数为120匝，流过R的电流为
C．若将R接在 两端，R两端的电压为 ，频率为
D．若将R接在 两端，流过R的电流为 ，周期为
12．（2022·浙江·统考高考真题）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轴两侧的两个线圈转动。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
13．（2022·北京·高考真题）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 和 ，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a、b两端的电压
大于 时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于 （ 、 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．
B． 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
14．（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 ，副线圈两端的电压为 ，副线圈的电
流为 ，若将该变压器视为理想变压器，则（ ）
A．原、副线圈匝数之比为 B．原线圈的电流为
C．副线圈两端的电压最大值为 D．原、副线圈的功率之比为
15．（2021·福建·统考高考真题）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R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．A 增大，V 不变，V 增大
1 2 3
B．A 增大，V 减小，V 增大
1 2 3
C．A 增大，V 增大，V 减小
2 2 3
D．A 增大，V 不变，V 减小
2 2 3
16．（2021·湖北·统考高考真题）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2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片
从a端向b端缓慢移动的过程中（ ）
A．电流表A 示数减小 B．电流表A 示数增大
1 2
C．原线圈输入功率先增大后减小 D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大17．（2021·辽宁·统考高考真题）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd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OO′
以角速度ω匀速转动，ab边距轴 。线圈中感应电动势的有效值为（ ）
A． B． C． D．
18．（2021·天津·高考真题）如图所示，闭合开关后， 的电阻两端的交流电压
为 ，电压表和电流表均为理想交流电表，则（ ）
A．该交流电周期为 B．电压表的读数为
C．电流表的读数为 D．电阻的电功率为
19．（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t 0.4 s时电流改变方向 B．该交变电流的周期为0.5 s
C．该交变电流的表达式为 D．该交变电流的有效值为
20．（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（
）A． B． C． D．
21．（2021·广东·高考真题）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（ ）
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
22．（2021·湖南·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，输入端 、
接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L、L 的阻值始终与定值电阻 的阻值相同。
1 2
在滑动变阻器 的滑片从 端滑动到 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电
压以内，下列说法正确的是（ ）
A．L 先变暗后变亮，L 一直变亮
1 2
B．L 先变亮后变暗，L 一直变亮
1 2
C．L 先变暗后变亮，L 先变亮后变暗
1 2D．L 先变亮后变暗，L 先变亮后变暗
1 2
23．（2020·海南·统考高考真题）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 和 表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A． B．
C． D．
24．（2020·北京·统考高考真题）如图所示， 理想变压器原线圈接在
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S后（ ）
A．电流表 的示数减小
B．电压表 的示数减小
C．电压表 的示数不变
D．电流表 的示数不变
25．（2020·江苏·统考高考真题）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
26．（2020·山东·统考高考真题）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n：n=22：
1 2
3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，
额定电压为24 V。定值电阻R=10 Ω、R=5 Ω， 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为
1 2
使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（ ）
A．1 Ω B．5 Ω C．6 Ω D．8 Ω
27．（2020·浙江·统考高考真题）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率
，发电机的电压 ，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻
，在用户端用降压变压器把电压降为 。已知输电线上损失的功率
，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
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．用户得到的电流
28．（2020·浙江·高考真题）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 ，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I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别
为（ ）
A． ， B． ， C． ， D． ，
29．（2019·江苏·高考真题）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电
压增加20V时，输出电压
A．降低2V B．增加2V C．降低200V D．增加200V
二、多选题
30．（2023·海南·统考高考真题）下图是工厂利用 的交流电给
照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是（ ）A．电源电压有效值为 B．交变电流的周期为
C．副线圈匝数为180匝 D．副线圈匝数为240匝
31．（2023·湖南·统考高考真题）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮
与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为 ，小轮与线圈固定在同一转轴上。
线圈是由漆包线绕制而成的边长为 的正方形，共 匝，总阻值为 。磁体间磁场可
视为磁感应强度大小为 的匀强磁场。 大轮以角速度 匀速转动，带动小轮及线圈绕
转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为 的
灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为
B．灯泡两端电压有效值为
C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为 的多匝正方形线圈，
则灯泡两端电压有效值为
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
32．（2023·浙江·统考高考真题）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐
渐减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下
油膜轮廓，测出油膜面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光
敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横
梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零
33．（2023·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．利用电容传感器可制成麦克风
B．物体受合外力越大，则动量变化越快C．利用红外传感器可制成商场的自动门
D．若物理问题牛顿运动定律不适用，则动量守恒定律也不适用
34．（2022·天津·高考真题）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S后（ ）
A．R的发热功率不变 B．电压表的示数不变
C．电流表 的示数变大 D．电流表 的示数变小
35．（2022·福建·高考真题）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 ，定值电阻 ，小灯泡 、 的规格均为“ ”，理想
变压器 、 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Ⅱ，两电路
都稳定工作时，（ ）
A． 与 一样亮 B． 比 更亮
C． 上消耗的功率比 的大 D． 上消耗的功率比 的小
36．（2022·湖北·统考高考真题）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8 V
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
37．（2021·海南·高考真题）如图，理想变压器原线圈接在 的交流
电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的
匝数比 ，为了使图中“ ， ”的灯泡能够正常发光，下列操作可
行的是（ ）
A．仅将滑片P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一个阻值为 的电阻
D．仅在副线圈电路中串联一个阻值为 的电阻
38．（2021·山东·高考真题）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 的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载
R的阻值为 。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为
；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． B．
C． D．
39．（2021·河北·高考真题）如图，发电机的矩形线圈长为 、宽为L，匝数为N，
放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为 、
和 ，两个副线圈分别接有电阻 和 ，当发电机线圈以角速度 匀速转动时，理
想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻 的电流为 B．电阻 两端的电压为
C． 与 的比值为 D．发电机的功率为
40．（2021·浙江·统考高考真题）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OO’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（
m
）A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为U
m
C．流过电阻的电荷 D．电阻产生的焦耳热
41．（2020·全国·统考高考真题）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、R、R 均为固定电阻，R=10 ，
1 2 3 2
R=20 ，各电表均为理想电表。已知电阻R 中电流i 随时间t变化的正弦曲线如图
3 2 2
（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．所用交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为15.0W
42．（2020·全国·统考高考真题）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550 kV的超高压
向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。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1 100 kV特高压输电，输电线上损
耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则
（ ）
A．∆P′= ∆P B．∆P′= ∆P C．∆U′= ∆U D．∆U′= ∆U
43．（2019·海南·高考真题）如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由
、 和 三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1后（ ）
A．流经 的电流减小到原来的
B． 两端的电压增加到原来的2倍
C． 两端的电压减小到原来的
D．电阻上总的热功率减小到原来的
44．（2019·天津·高考真题）单匝闭合矩形线框电阻为 ，在匀强磁场中绕与磁感线垂
直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量 与时间 的关系图像如图所示．下列说法正确的
是（ ）
A． 时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从 到 过程中线框的平均感应电动势为
