文档内容
第10讲 直流电路和交流电路锁定主干知识
CONTENTS 01
探明高考考向
02
精研典型例题
03
拓展思维空间
04
提升关键能力
05锁定主干知识
目录目录探明高考考向
目录. （ 广西高考 题）将横截面相同、材料不同的两段导体 、 无缝
1 2024· 6 L L
1 2
连接成一段导体，总长度为 . ，接入图甲电路。闭合开关 ，滑片
1 00 m S P
从 端滑到 端，理想电压表读数 随滑片 的滑动距离 的变化关系如
M N U P x
图乙，则导体 、 的电阻率之比约为（ ）
L L
1 2
. ∶
A 2 3
. ∶
√B 2 1
. ∶
C 5 3
. ∶
D 1 3
目录解析： 根据电阻定律 ＝ 及部分电路欧姆定律 ＝ ，整理可
R ρ ΔU I·ΔR
得 ＝ ，结合题图可知导体 、 的电阻率之比 ＝ ＝ ，故
ρ · L L
1 2 0 2
.
Δ 1 0 25 2
0 5.−0 2
选 B 。 2 . . 1
1 00−0 25
. .
目录2 . （ 多选 ）（ 2024· 新课标卷 20 题）电动汽车制动时可利用车轮转动将其
动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在
线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂
直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过 °
90
时，线圈中（ ）
. 电流最小
A
√B . 电流最大
. 电流方向由 指向
C P Q
. 电流方向由 指向
√D Q P
目录解析： 磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从
中性面位置开始转动，磁极转过 °时即线圈逆时针转过 °时，穿过
90 90
线圈的磁通量为 ，磁通量的变化率最大，线圈中感应电流最大， 错
0 A
误， 正确；磁极转过 °时相当于题图示中 向下切割磁感线，由右
B 90 PQ
手定则可知线圈中电流方向由 指向 ， 错误， 正确。
Q P C D
目录. （ 北京高考 题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流
3 2024· 5
电源上，输入电压 随时间 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为
u t
“ ”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
6 V 3 W
. 原线圈两端电压的有效值为
A 24 V
√
. 副线圈中电流的有效值为 .
B 0 5 A
2
. 原、副线圈匝数之比为 ∶
C 1 4
. 原线圈的输入功率为
D 12 W
目录解析： 原线圈两端电压的有效值为 ＝ ＝ ， 错误；由副线
U 24 V A
1
m
圈所接灯泡正常发光可知副线圈中电流的有2效值为 ＝ ＝ ＝ . ，
I A 0 5 A
3
2 6
正确；原、副线圈匝数之比 ＝ ＝ ＝ ， 错误；原线圈的输入功
B C
1 1 24V 4
率 P ＝ P ＝ 3 W ， D 错误。 2 2 6V 1
入 出
目录. （ 浙江 月选考 题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电
4 2024· 1 5
经转换器输出 ＝ 的交流电，经原、副线圈匝数分别为 和
u 5sin100πt V n n
1 2
的变压器升压至峰值大于 ，就会在打火针和金属板间引发电火
10 kV
花，实现点火。下列正确的是（ ）
. ＜
A
2 7
√ 1 20 000
. ＜
B
1 1
. 用电压表测原线圈两端电压，示数为
C 2 2 000 5 V
. 副线圈输出交流电压的频率是
D 100 Hz
目录解析： 原线圈两端电压的有效值 ＝ ＝ ，根据电压与匝数
U V V
1
5 5 2
2 2
关系有 ＝ ，变压器副线圈电压的峰值 ＝ ，根据题意有
U U
2max 2
1 1
＞ 2 × 2 ，解得 ＞ ， ＜ ，故 2 错误， 正确；用电
U 10 103 V 2 000 A B
2max
2 1 1
1 2 2 000
压表测原线圈两端电压，电压表测的是有 效值，则示数为 ＝ ＝
U V
1
5
2
，故 错误；根据 ＝ ＝ ＝ ，解得 ＝ ，变压器
V C ω 2πf 100π rad/s f 50 Hz
5 2 2π
不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是 ，故 错误。
50 Hz D
2
目录精研典型例题
目录考点一 直流电路的分析和计算
.
1 闭合电路欧姆定律的三个公式
（ ） ＝ ＋ ；（任意电路）
1 E U U
外 内
（ ） ＝ ＋ ；（任意电路）
2 E U Ir
外
（ ） ＝ （ ＋ ）。（纯电阻电路）
3 E I R r
.
2 动态电路分析的三种方法
（ ）程序法 最常规方法
1 ——
（ ）串反并同法（电源内阻不为零） 最简洁方法
2 ——
（ ）极限法
3
目录.
3 电容器的特点
（ ）只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电
1
路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。
（ ）电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相
2
当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
目录【例1】
（
2024·
福建漳州三模）如图所示的电路中，电源电动势为
E
，内
阻为 ，开关 闭合，电路稳定后，灯泡 正常发光，然后向左移动滑动变
r S L
阻器 的滑片，在此过程中（ ）
R
√. 灯泡 逐渐变暗
A L
. 电源的路端电压逐渐减小
B
. 电容器 所带的电荷量逐渐减小
C C
. 定值电阻 两端的电压始终为零
D R
0
目录解析：当向左移动滑动变阻器 的滑片时， 接入电路的阻值变大，则该支
R R
路的电流减小，所以灯泡 逐渐变暗， 正确；因为通过 的电流减小，所
L A R
以通过电源的电流减小，则内阻上的电压减小，由 ＝ － 可知，电源的
U E Ir
路端电压逐渐变大， 错误；路端电压变大，则电容器 两端电压变大，则
B C
根据 ＝ ，电容器所带的电荷量逐渐增加， 错误；因电容器充电，则
Q CU C
定值电阻 两端的电压不为零， 错误。
R D
0
目录【例2】
（
2024·
江西南昌三模）在如图所示的电路中，已知
A
、
B
两个电
容器的电容之比 ∶ ＝ ∶ ，每个电阻都相同，则两个电容器带电荷量
C C 1 2
A B
之比 ∶ 为（ ）
Q Q
A B
. ∶ . ∶
A 1 2 B 2 3
. ∶ . ∶
C 1 1 D 2 1
目录答案：
A
解析：等效电路图如图所示，设电路中的电流为 ，则
I U
A
＝ ＝ ，根据 ＝ ，可得 ＝ ＝ ，故选 。
U 2IR C A
B
1
2
目录考点二 交变电流的产生和描述
.
1 线圈通过中性面时的特点
（ ）穿过线圈的磁通量最大。
1
（ ）线圈中的感应电动势为零。
2
（ ）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。
3
.
2 有效值的计算
（ ）正弦式交变电流： ＝ ， ＝ ， ＝ 。
1 E I U
m m m
（ ）非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即
2
2 2 2
“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求
和，求得有效值。
目录3
. 正弦式交变电流“四值”的应用
目录【例3】 （ 2024· 山东高考 8 题）如图甲
所示，在－ ≤ ≤ 、－ ≤ ≤ 的区域中
d x d d y d
存在垂直 平面向里、磁感应强度大小
Oxy
为 的匀强磁场（用阴影表示磁场的区
B
域），边长为 的正方形线圈与磁场边界
2d
重合。线圈以 轴为转轴匀速转动时，线
y
圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅
磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电
动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁
场的区域可能为（ ）
√
目录答案：
C
解析：根据题意可知，磁场区域变化前，线圈产生的感应电动势为 ＝
e Esin
，由题图丙可知，磁场区域变化后，当 ＝ 时，线圈的侧边开始
ωt Esin ωt
3
切割磁感线，即当线圈旋转 时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区
2
π
域沿 轴方向的宽度变为 ＝ ＝ ， 正确。
x d' 32dcos d C
π
3
目录【例4】 （ 2024· 河北高考 4 题） R 、 R 为两个完全相同的定值电阻， R 两
1 2 1
端的电压随时间周期性变化的规律如图 所示（三角形脉冲交流电压的峰
1
值是有效值的 倍）， 两端的电压随时间按正弦规律变化如图 所示，
R 2
2
则两电阻在一个周期 内产生的热量之比 ∶ 为（ ）
T Q Q
3 1 2
. ∶
A 2 3
. ∶
B 4 3
. ∶
C 2
. ∶
D 5 4
3
目录答案：
B
解析：结合 ＝ 可知 ＝ ＋（ ） ＝ 、 ＝
Q t Q · U 2 · Q T
1 0 2
2 2
2 2
0 1 1 2 0 0 1
3 1 2 1 2 3 1 2 2
＝ ，又 ＝ ，所以 ＝ ， 正确。
R R B
1 2
2
0 1 4
2 2 2 3
目录【例5】
（
2024·
天津河西区二模）一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁
场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量 随时间 的
Φ t
变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
. 零时刻线圈位于中性面位置
A
. 时刻电流方向发生改变
B t
2
. 感应电动势的有效值为
C
2π m
. 时刻到 时刻，感应电动势的平均值为零
D t t
4
1 3
目录答案：
C
解析：零时刻，穿过线圈的磁通量为 ，磁通量变化率最大，则感应电动
0
势最大，感应电流最大，线圈不是位于中性面位置， 错误； 时刻穿过线
A t
2
圈的磁通量为 ，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最
0
大，线圈不是位于中性面位置，电流方向没有发生改变， 错误；感应电
B
动势的最大值为 ＝ ＝ ，则感应电动势的有效值为 ＝ ＝
E BSω Φ · E
m m
2π m
， 正确； 时刻到 时刻， 4 穿过线圈的磁通量变化量大小为 2 ＝
C t t ΔΦ Φ
1 3 m
2π m
－（－ ）＝ ，根据法拉第电磁感应定律可知此过程平均感应电动势
Φ 2Φ
4 m m
不为 ， 错误。
0 D
目录考点三 理想变压器 电能的输送
.
1 理想变压器
（ ）三个基本关系
1
① ＝
P P
入 出
② ＝
1 1
2 2
③ ＝
1 2
2 1
目录（ ）三个决定关系
2
①副线圈输出的功率决定原线圈输入的功率；
②副线圈电流的变化决定原线圈电流的变化；
③在匝数比一定的情况下，原线圈两端的电压决定副线圈两端的
电压。
目录.
2 电能的输送
（ ）理清三个回路
1
目录（ ）分清三种关系
2
电压关系 ＝ ＋
＝ U ΔU U ＝
2 3
1 n1 3 3
2 n2 4 4
电流关系 ＝ ＝ ＝
＝ I I I
线
2 3
3 4
1 2
4 3
2 1 ＝ ＋
P P ΔP
2 3
＝ ＝
ΔP R
线 线
功率关系 ＝ ＝
P P P P
2
1 2 3 4
I
（ ）
2
线
U
R
目录【例6】
（
2024·
河北石家庄模拟）如图所示，理想变压器原线圈与定值
电阻 ＝ 串联后接在正弦式交流电源上。理想变压器原、副线圈的匝
R 12 Ω
1
数比为 ∶ ，定值电阻 ＝ ，理想交流电压表的示数为 ，则交流
1 5 R 10 Ω 20 V
2
电源电压的峰值是（ ）
. .
A 120 V B 120 V
. .
C 124 V D 124 V
2
2
目录答案：
D
解析：理想变压器副线圈中电流 ＝ ＝ ＝ ，原线圈中电流 ＝
I A 2 A I I
2 1 2
2 20 2
2 10 1
＝ ，原线圈中电压 ＝ ＝ ，则电源电压的有效值 ＝ ＋
10 A U U 4 V U I R U
1 2 1 1 1
1
＝ ，交流电源电压的峰值是 ＝ ，故选 。
124 V U 124 V D
2
m
2
目录【例7】 （ 多选 ）（ 2024· 全国甲卷 19 题）如图，理想变压器的副线圈接
入电路的匝数可通过滑动触头 调节，副线圈回路接有滑动变阻器 、定值
T R
电阻 和 、开关 。 处于闭合状态，在原线圈电压 不变的情况下，为
R R S S U
0 1 0
提高 的热功率，可以（ ）
R
1
√. 保持 不动，滑动变阻器 的滑片向 端滑动
A T R f
. 将 向 端移动，滑动变阻器 的滑片位置不变
B T b R
√C . 将 T 向 a 端移动，滑动变阻器 R 的滑片向 f 端滑动
. 将 向 端移动，滑动变阻器 的滑片向 端滑动
D T b R e
目录答案：
AC
解析：保持 不动，则原、副线圈匝数比不变，又变压器的输入电压不
T
变，根据变压器的变压规律可知，变压器的输出电压不变，滑动变阻器的
滑片向 端滑动时，其接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知通
f
过 的电流增大，根据 ＝ 可知， 的热功率增大， 正确；仅将 向
R P I2R R A T b
1 1
端移动， 两端的电压减小，根据 ＝ 可知， 的热功率减小， 错误；
R P R B
1 1
2
同理，仅将 向 端移动， 的热功率增大，再将滑动变阻器的滑片向 端滑
T a R f
1
动， 的热功率进一步增大， 正确；经以上分析可知，将 向 端移动，
R C T b
1
滑动变阻器的滑片向 端滑动， 的热功率减小， 错误。
e R D
1
目录【例8】
（
2024·
山西晋中三模）
2023
年
10
月，国内某品牌发布全液冷超
级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电
路图如图所示。已知总电源输出频率为 的正弦式交流电，升压变压器
50 Hz
原线圈两端电压 ＝ ，输电线的总电阻 ＝ ，降压变压器的匝数
U 500 V r 25 Ω
1
比为 ∶ ＝ ∶ ，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时该充电桩
n n 15 1
3 4
获得的电压为 ，功率为 ，下列说法正确的是（ ）
1 000 V 600 kW
. 流经充电桩电流的最大值为
A 600 A
. 内电流的方向变化 次
B 1 s 50
. 若充电桩消耗的功率减小，在 不
C U
1
变的情况下，充电桩获得的电压减小
. 升压变压器的匝数比为 ∶ ＝ ∶
D n n 1 32
1 2
目录答案：
D
解析：由 ＝ ，可得 ＝ ，充电桩电流的有效值为 ，但由于
P U I I 600 A 600 A
4 4 4 4
是正弦式交流电，所以充电桩最大电流为 ＝ ， 错误；由于已知
I 600 A A
m
交变电流的频率为 ，则电流方向在 内改变 次， 错误；若充电
50 Hz 1 s 100 B
2
桩消耗的功率减小，则电源输入总功率减小，因为 不变，可知 不变，
U U
1 2
升压变压器原线圈中电流减小，升压变压器副线圈中电流减小，则输电线
上损耗的电压减小，降压变压器原线圈两端电压变大，则降压变压器副线
圈两端电压也变大， 错误；由 ＝ ，可得 ＝ ，又 ＝ 可得
C U 15 000 V I
3 3
3 3 3 4
＝ ，由 ＝ ，可得 ＝ ，由 ＝ ＋ ，可得 ＝
40 A ΔU I r ΔU 1 000 V U U ΔU U 16 000
3 4 4 2 3 4 2 3
，由 ＝ ，可得升压变压器原、副线圈的匝数比为 ＝ ， 正确。
V D
1 1 1 1
2 2 2 32
目录拓展思维空间
目录等效电阻法在变压器电路中的应用
当理想变压器的副线圈接纯电阻元件时，可以把理想变压器（含副线圈中
的元件）等效成一个电阻来处理，设原、副线圈的匝数分别为 、 ，原
n n
1 2
线圈输入电压为 ，电流为 ，副线圈输出电压为 ，电流为 ，副线圈负
U I U I
1 1 2 2
载电阻为 ，则等效电阻 ＝ ＝ ＝ ＝ 。
R R R
等效 1
2 2 2
1 2 1 2 1
2
1 2 2 2 2
1
目录【典例1】 （ 2024· 湖南高考 6 题）根据国家能源局统计，截止到 2023 年 9
月，我国风电装机 亿千瓦，连续 年居世界第一位，湖南在国内风电设
4 13
备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装
置如图所示。已知发电机转子以角速度 匀速转动，升、降压变压器均为
ω
理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻 。当用户端接
R
0
一个定值电阻 时， 上消耗的功率为 。不计其余电阻，下列说法正确的
R R P
0
是（ ）
. 风速增加，若转子角速度增加一倍，则
A R
0
上消耗的功率为
4P
. 输电线路距离增加，若 阻值增加一倍，
B R
0
则 上消耗的功率为
R 4P
0
. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则 上消耗的功率为
C R 8P
0
. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻 ，则 上消耗的功率为
D R R 6P
0
目录答案：
A
解析：设升压变压器原、副线圈匝数分别为 、 ，降压变压器原、副线
n n
1 2
圈匝数分别为 、 ，将降压变压器和用户端所接定值电阻 等效为一个电
n n R
3 4
阻 ，则 ＝ ＝ ＝ 。
R R R
等效 等效 3
4 2
3 4 3
4 2
3 4 4
3
目录发电机转子以角速度 匀速转动时，产生的电动势的最大值 ＝ ，则
ω E NBSω
m
升压变压器输入端的电压有效值 ＝ ，转子角速度增加一倍，则升压
U
1
变压器输出端电压为
U
＝
U
增加一倍，2 根据闭合电路欧姆定律知定值电
2 1
2
阻 中的电流变为原来的 倍，结合 ＝ 可知，转子角速度增加一倍，
R 2 P R
1
0 0
2
0
上消耗的功率变为 ，选项 正确；结合 ＝ ，若 增加
R 4P A P ·R R
0 0 0
＋ 2
等效
2
0
一倍，则 上消耗的功率为 ≠ ，选项 错误；
R ·2R 4P B
0 0
＋ 2
等效
2
2 0
目录若升压变压器的副线圈增加一倍，根据理想变压器变压规律知，升压变压
器副线圈两端的电压变为原来的 倍，由 ＝ 可知，定值电阻 中
2 I R
0 0
＋
等效
2
的电流变为原来的 倍， 上消耗的功率变为 ，选项 错误；若在用户端
2 R 40P C
0
再并联一个完全相同的电阻 ，降压变压器和用户端所接定值电阻的等效
R
电阻变为 ， 上消耗的功率变为 ≠ ，选项 错误。
R R ·R 6P D
等效 0 2 0
＋
等效
1 2
1
2 0
2
目录【典例2】
（
2024·
湖南长沙期中）如图所示的是节日彩灯供电电路图，
变压器为理想变压器，所有灯泡均相同，在 、 两端接入电压恒定的正弦
A B
交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻
器 的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ）
R
2
. 应将滑动变阻器 滑片向右移
A R
2
. 调节后，变压器原线圈输入电压变大
B
. 调节后，电阻 消耗的功率变大
C R
1
. 调节后，滑动变阻器 两端的电压增大
D R
2
目录答案：
C
解析：设所有灯泡并联部分的电阻为 ，根据变压器等效规律，等效电路
R
L
如图所示，则 ＝ ＋ ＋ ，若滑动变阻器 滑片向右
U IR I R I R R
AB 1 2 L 2
2 2
1 1
移，接入电路的电阻变大，相当于原线圈等效电阻增大，原线圈中电流减
2 2
小，则副线圈电路中的电流变小，灯泡变暗， 错误；调节后，副线圈电
A
路中的电流 变大，原线圈电流 也变大，根据 ＝ － ，变压器原
I I U U I R
2 1 1 AB 1 1
线圈输入电压 变小， 错误；调节后，原线圈电流 变大，根据 ＝
U B I P
1 1
，电阻 消耗的功率变大， 正确；调节后，变压器原线圈输入电压
R R C
1 1
U
2变小，副线圈电压
U
也变小，副线圈电路中的电流
I
变大，根据
U
＝
U
1 2 2 R2 2
1
－ ，可知滑动变阻器 两端的电压减小， 错误。
I R R D
2 L 2
目录提升关键能力
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 广东高考 题）将阻值为 的电阻接在正弦式交流电源上。电
1 2024· 1 50 Ω
阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
. 该交流电的频率为
A 100 Hz
. 通过电阻电流的峰值为 .
B 0 2 A
. 电阻在 秒内消耗的电能为
C 1 1 J
. 电阻两端电压表达式为 ＝ （ ）
√D u 10 sin 100πt V
2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 由图像可知交流电的周期为 . ，则频率 ＝ ＝ ，故
0 02 s f 50 Hz
1
错误；根据图像可知电压的峰值为 ，根据欧姆定律可知电流的
A 10 V
2
峰值 ＝ ＝ ＝ . ，故 错误；电流的有效值为 ＝ ＝ .
I 0 2 A B I 0 2
m
m 10 2 V m
A
，所以电
阻在
510 Ωs
内消耗的2电能为
W
＝
I2Rt
＝
0
.
22
×
50
×
1 J
＝
2 J
，
2
故
C
错
误；根据图像可知电阻两端电压表达式为 ＝ ＝
u U sin ωt 10 sin t
m
2π
（ ）＝ （ ），故 正确。
V 10 sin 100πt V D
2
2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 安徽合肥三模）图甲、乙为家庭应急式手动小型发电机的两个
2 2024·
截面示意图。推动手柄使半径为 的圆形线圈沿轴线做简谐运动，速度
r
随时间变化的规律为 ＝ ，线圈匝数为 ，电阻不计，所在位置磁
v v sin ωt n
0
感应强度大小恒为 ，灯泡的额定电压为 ，若灯泡刚好正常发光，则
B U
理想变压器的原、副线圈匝数比 等于（ ）
1
2
.
A .
√B
π 0 2 π 0
.
. D
C
2 π 0 π 0
2
2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 由题意可知，线圈产生的是正弦式交流电，电动势的最大值
为 ＝ ，电动势的有效值为 ＝ ＝ ，由于线圈电阻不
E 2πnBrv E nπBrv
m 0 0
m
2 2
计，则变压器原、副线圈匝数比为 ＝ ＝ ，故选 。
B
1 2 π 0
2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 湖北高考 题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡 的电
3 2024· 5 L
1
阻是灯泡 的 倍。假设两个二极管正向电阻为 、反向电阻无穷大。闭
L 2 0
2
合开关 ，灯泡 、 的电功率之比 ∶ 为（ ）
S L L P P
1 2 1 2
. ∶ . ∶
A 2 1 B 1 1
√C . 1 ∶ 2 D . 1 ∶ 4
解析： 分析电路特点可知，在接入正弦式交流电的一个周期内，有
半个周期只给 供电，另半个周期只给 供电， 两端电压的有效值与
L L L
1 2 1
两端电压的有效值相等，又 ∶ ＝ ∶ ，则根据 ＝ 可知，灯泡
L R R 2 1 P
2 1 2
2
、 的电功率之比 ∶ ＝ ∶ ， 正确。
L L P P 1 2 C
1 2 1 2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 江西九江二模）如图所示，光敏电阻的阻值随光照强度的增大
4 2024·
而减小，当照射光敏电阻的光减弱时，则（ ）
. 电压表的示数减小
A
. 电流表的示数减小
B
√C . 电容器所带电荷量减小
. 电源输出功率减小
D
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 减弱照射光敏电阻 的光照强度， 的阻值增大，总电阻增
R R
3 3
大，根据闭合电路欧姆定律可得干路电流减小，则路端电压增大，即电
压表示数增大， 错误；路端电压增大，则 两端的电压增大，电流增
A R
1
大，电流表的示数增大， 错误；总电流减小，通过 的电流增大，则
B R
1
通过 的电流减小， 的电压减小，即电容器两端的电压减小，又 ＝
R R Q
2 2
，可得电容器所带电荷量减小， 正确；当电源的内阻和外电阻阻值
CU C
相等时，电源输出功率最大，本题中电源内阻与外电阻阻值之间的大小
关系未知，故无法判断电源输出功率是增大还是减小， 错误。
D
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 广东广州三模）燃油汽车点火系统的基本结构如图所示，主要
5 2024·
部分由直流电源 、保护电容 、电阻 、理想变压器、火花塞等构成，
E C R
已知直流电源的电动势为 ，火花塞内两触点之间要产生 电
12 V 30 kV
压，才能产生电弧将油气点燃，理想变压器原、副线圈匝数之比为
∶ ，下列说法正确的是（ ）
1 100
. 开关 闭合时，电容 将进行充电
A S C
. 开关 闭合瞬间，变压器副线圈两端电压最高
B S
可达
30 kV
√. 开关 断开瞬间，若要将油气点燃，变压器原线圈至少需产生 电
C S 300 V
压
. 开关 断开后，电容器将先放电后充电
D S
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 开关 闭合时，电容 将会被短路，不会充电， 错误；开关
S C A S
闭合瞬间，变压器原线圈两端电压不会超过电源的电动势，则副线圈两
端电压不超过 ， 错误；开关 断开瞬间，变压器副线圈两端电
1 200 V B S
压可达 ，则变压器原线圈至少需产生 自感电压， 正确；开
30 kV 300 V C
关 断开后，由于变压器原线圈发生自感，电容器将先充电再放电，
S D
错误。
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 海南海口一模）如图所示，电阻为 的金属直角线框 放置在
6 2024· R abcd
磁感应强度为 的匀强磁场中， 、 两点连线与磁场垂直， 、 长均
B a d ab cd
为 ， 长为 ，定值电阻阻值也为 ，线框绕 连线以角速度 匀速转
l bc 2l R ad ω
动。 ＝ 时刻线框所在平面与磁场垂直，则（ ）
t 0
. ＝ 时刻穿过线框磁通量的变化率最大
A t 0
. ＝ 时刻 边所受安培力大小为
B t 0 bc
2 3
2
. 、 两点间电压变化规律为 ＝
C a d u 2Bl2ωsin ωt
√
. 线框转一圈过程中外力对线框做功为
D
2 4
2π
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： ＝ 时刻， 边运动方向与磁场方向平行，感应电动势为
t 0 bc
零，穿过线框磁通量的变化率为零。电路中没有感应电流， 边所受安
bc
培力为零， 、 错误；依题意，感应电动势的最大值为 ＝ ＝
A B E NBSω
m
， 、 两点间的电压的最大值为 ＝ ＝ ，则 、 两点
2Bl2ω a d U E Bl2ω a d
m m
＋
间电压变化规律为 ＝ ＝ ， 错误；电动势的有效值为
u U sin ωt Bωl2sin ωt C
m
＝ ＝ ，线框转一圈过程中外力对线框做功为 ＝ ＝
E Bl2ω W Q ·
＋
2
m 2π
2 2
＝ ， 正确。
D
2 4
2π
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 江苏徐州三模）某学习小组设计了改变电容器极板间电压的电
7 2024·
路，电压表可视为理想电表，下列电路中，既安全又能使电容器极板间
电压变化范围较大的是（ ）
√
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 由题图可知，分压式电路电压范围较大， 选项中滑片 处于
A P
最左端时电容器两端电压为 ，当滑片处于最右端时，电容器两端电压
0
为 ＝ ，故电容器极板间电压变化范围为 ～ ； 选项中滑片
U 0 B P
＋ ＋
处于最左端时电容器两端电压为 ，当滑片处于最右端时，电容器两端
0
电压为 ＝ ，故电容器极板间电压变化范围为 ～ ，但是 选项
U 0 B
＋ ＋
中不利于保护元件，滑片处于最左端时电源短路； 、 选项中电容器
C D
极板间电压始终为电源电动势；故应选 。
A
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 山东泰安三模）远距离输电的示意图如图所示，变压器均为理
8 2024·
想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为 ＝ ，降压变压器的
1 3
2 200
原、副线圈匝数比为 ＝ ，输电线的总电阻为 ＝ 。当用户消
R 200 Ω
3 1 000
耗的电功率为 时，入户电压 ＝ ，则升压变压器的原线圈
110 kW 4 11 U 220 V
4
的输入电压 等于（ ）
U
1
. . .
A 465 V √B 316 5 V
. . . .
C 232 5 V D 216 5 V
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 降压变压器副线圈中的电流 ＝ ＝ ＝ ，设输
I 500 A
2
5
1 1×10 W
.
4 220V
电线上的电流为 ，根据 ＝ ，解得 ＝ . ，根据 ＝ ，解得 ＝
I I 5 5 A U
1 1 3
1 4 3 3
20 000 V ，输电线上损失 的2 电 压3 ΔU ＝ I R ＝ 1 100 V ，可 知4 升 压4 变压器副
1
线圈两端的电压 ＝ ＋ ＝ ，根据 ＝ ，解得 ＝ .
U U ΔU 21 100 V U 316 5
2 3 1
1 1
，故选 。
V B
2 2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 天津河北区二模）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比 ∶
9 2024· n n
1 2
＝ ∶ ，电阻 ＝ ， 、 为规格相同的两只小灯泡， 为单刀双
5 1 R 20 Ω L L S
1 2 1
掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压 随时间 的变化关系如图乙
u t
所示，现将 接 、 闭合，此时 正常发光，下列说法正确的是（ ）
S 1 S L
1 2 2
. 输入电压 的表达式是 ＝ （ ）
A u u 20 sin 50πt V
. 只断开 后， 、 均正常发光
B S L L
1 1 2
√ . 若 换接到 后， 消耗的电功2率为 .
C S 2 R 0 8 W
1
. 只断开 后，原线圈的输入功率增大
D S
2
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 由图乙可知周期 ＝ . ，则 ＝ ＝ ，所以输入
T 0 02 s ω 100π rad/s
2π
电压 的表达式应为 ＝ （ ）， 错误；只断开 后， 、
u u 20 sin 100πt V A S L
1 1
断路，均不能正常发光， 错误；理想变压器原、副线圈的匝数比
L B
2 2
∶ ＝ ∶ ，则副线圈的有效值 ＝ ＝ × ＝ ，若 换接
n n 5 1 U U V 4 V S
1 2 2 1 1
2 1 20 2
1 5 2
到 后，只有电阻 接入电路，则 消耗的电功率 ＝ ＝ . ， 正
2 R R P 0 8 W C
2
2
确；只断开 后，负载电阻变大，副线圈的功率减小，由于原线圈的输
S
2
入功率等于副线圈的功率，所以原线圈的输入功率减小， 错误。
D
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
. （ 江苏苏州模拟）一矩形线圈，面积是 . ，共 匝，线圈
10 2024· 0 05 m2 100
电阻为 ，外接电阻为 ＝ ，线圈在磁感应强度为 ＝ 的匀强磁
1 Ω R 4 Ω B T
1
场中，以 的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示。
10π rad/s
π
若从线圈平面经过中性面位置开始计时，求：
（ ）线圈中感应电动势的最大值；
1
答案：
50 V
解析： 线圈中感应电动势的最大值 ＝ ＝
E nBωS
m
× × × . ＝ 。
100 10π 0 05 V 50 V
1
π 目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
（ ）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
2
答案： ＝ （ ）
e 50sin 10πt V
解析：线圈中感应电动势的瞬时值表达式 ＝ ＝
e E sin ωt 50sin
m
（ ）。
10πt V
（ ）线圈从开始计时经 的过程中，外接电阻 上产生的热量。
3 s R
1
答案：
10 J 20
解析：电路中电流有效值 ＝ ＝ ＝ 。
I A 5 A
＋ （ ）
50
外接电阻 上产生的热量 ＝ ＝（2 4+1） × × 2 ＝ 。
R Q I2Rt 5 2 4 J 10 J
1
2 20 目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11
. （
多选
）（
2024·
河北邯郸模拟）在如图所示的电路中，理想变压器的
匝数比 ∶ ∶ ＝ ∶ ∶ ，定值电阻 ＝ ， ＝ ＝ ，滑动
n n n 4 2 1 R 4 Ω R R 1 Ω
1 2 3 1 2 3
变阻器 的最大阻值为 。在 、 两端输入正弦式交流电，电压的表
R 3 Ω c d
达式为 ＝ （ ）。当滑片 从 端滑到 端的过程中，下
u 10 sin 100πt V P a b
列说法正确的是（ ）
2
. 电阻 的功率一直增大
A R
3
√
. 电流表示数的最小值为
B A
5
. 当滑片 处在 端与 端的中点时，整个电路的功
C Р a b
6
率达到最大
√. 理想变压器的最大输出功率为 .
D 6 25 W
目录1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析： 等效电路图如图所示，两副线圈的等效电
阻为 ＝ （ ＋ ）， ＝ ；当滑片
R ' R R R ' R P
2 2 3 3
2 2
1 1
从 端滑到 端的过程中，总电阻减小，总电流增大，
a b
2 3
两端的电压增大， 两端的电压减小，故电阻 的功率一直减小， 错
R R ' R A
1 3 3
误；原线圈的两端电压为 ＝ ＝ ，当滑片位于 端时，电流表的示
U 10 V a
m
数最小，此时滑动变阻器的阻值为 ，原线圈电流最小值为 ＝
3 Ω I
2 1
＝ ， 正确；由图可知当滑片 从 端滑到 端的过程中，
A B P a b
＋ 5
＋
2 3 6
1 ′ ′
目录
2 3
′ ′1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
滑动变阻器接入电路的阻值变小，则总电阻减小，原线圈的电流变大，又
因为 ＝ ，所以当滑片 滑至 端时，整个电路的功率达到最大， 错误；
P UI Р b C
1
将 等效为电源内阻。则电源的输出功率最大时满足 ＝ ，此时原
R R
1 1
＋
2 3
′ ′
线圈电压与 两端电压相等，理想变压器输出最大功率为 ＝ ＝
R P U I
2 3
1 m 1 1
′ ′
× ＝ . ， 正确。
6 25 W D
2
2 1
目录
