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专题 12 恒定电流与交变电流
目录
01 模拟基础练.........................................................................................................2
题型一：直流电路的分析与计算..............................................................................2
题型二：交流电流的四值和变压器的分析与计算..................................................5
题型三：远距离输电..................................................................................................9
02 重难创新练.......................................................................................................12题型一：直流电路的分析与计算
1．（2024·内蒙古赤峰·一模）太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为
电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。
当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板的效率约为50%
B．太阳能电池板的输出功率约为
C．太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D．太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
2．（2023·海南·模拟预测）闭合电路内、外电阻的功率随外电路电阻变化的两条曲线如图所示，曲线A表
示内电阻的功率随外电阻变化的关系图线，曲线B表示外电阻的功率随外电阻变化的关系图线。下列说法
正确的是（ ）
A．电源的电动势为3 V
B．电源的内阻为2.5 Ω
C．内电阻的最大功率为7.2 W
D．外电阻取2.5 Ω时外电阻的功率是外电阻取10 Ω时外电阻的功率的3．（2024·湖北·二模）如图所示，光敏电阻A、B与恒压源（输出电压U不变）串联，光敏电阻的阻值随
光照强度增大而减小，初始时A、B的光照强度E相同，阻值相等。现保持A的光照强度不变，改变B的
光照强度 ，则B消耗的电功率P变化情况为（ ）
A．无论 增大还是减小，P均变小
B．无论 增大还是减小，P均变大
C． 增大时，P变大， 减小时，P变小
D． 增大时，P变小， 减小时，P变大
4．（2024·辽宁朝阳·三模）在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r， 是定值电阻， 是滑动
变阻器 ，闭合开关S，不同规格的灯泡 和 均正常发光，现将滑动变阻器的滑动片P向上移动
一定的距离，理想电流表、电压表的示数均会发生一定变化，其变化量分别用 和 表示，则下
列分析判断可能正确的是（ ）
A．电压表V示数变大，电流表 示数变大B．电流表 示数可能变为零
C．灯泡 变暗，灯泡 变暗
D．电源的内阻
5．（2024·湖南长沙·三模）在如图所示的四个电路中，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器触头从左端至
右端时，一定使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024·广东·三模）在如图甲所示的电路中，定值电阻。R=4Ω、R=5Ω，电容器的电容C=3μF，电源
1 2
路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为2Ω
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为1.5×10-5C
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
7．（2024·海南儋州·模拟预测）如图所示电路，当滑动变阻器R 的滑片向右移动一小段距离后，电压表
3
V 和电压表V 的示数的变化量分别为ΔU 和ΔU（均取绝对值）。下列说法中正确的是（ ）
1 2 1 2A．电压表V 的示数变大，电压表V 的示数变小，且有ΔU>ΔU
1 2 1 2
B．电压表V 的示数变小，电压表V 的示数增大，且有ΔU>ΔU
1 2 1 2
C．电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小
D．电源的输出功率比R 的滑片移动前大
3
8．（2024·江苏镇江·一模）如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R、R 分别为总阻值一定的
2 3
滑动变阻器，R 为定值电阻，R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器
0 1
中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．若断开开关S，带电微粒向上运动
B．只逐渐减小对R 的光照强度时，电压表示数变大，电阻R 消耗电功率变大
1 0
C．只调节电阻R 的滑动端P 向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动
2 1
D．只调节电阻R 的滑动端P 向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R 中有向上的电流
3 2 3
题型二：交流电流的四值和变压器的分析与计算
9．（2024·江西鹰潭·模拟预测）一台小型发电机与交流电压表、小灯泡按图甲所示连接，发电机产生的电
动势随时间变化的规律如图乙所示，发电机内阻不可忽略，交流电压表视为理想电压表。则（ ）A．发电机产生的交变电流的电动势的最大值为440V
B．交流电压表V的示数为220V
C．发电机产生的交变电流的电动势表达式为
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为
10．（2024·山东泰安·模拟预测）如图所示，矩形线圈切割磁感线产生的交流电压 ，将其
接在理想变压器原线圈上，导线上接入阻值 的电阻，原、副线圈匝数之比 ，副线圈上的
滑动变阻器的最大阻值为 ，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，电路中电表均为理想
交流电表，下列说法正确的是（ ）
A． 时刻，矩形线圈垂直于中性面
B．滑动变阻器的阻值为 时，其消耗的功率最大
C．若将滑动触头从最下端滑到最上端，R消耗的功率先增大后减小再增大
D．若维持滑动变阻器消耗功率最大的电路状态，则1min 内r产生的焦耳热为270J
11．（2024·重庆合川·模拟预测）如图（a）所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界（图中虚
线）的匀强磁场中，绕中轴线 按图示方向匀速转动产生交流电， 与磁场边界重合。图（b）中
端接入的电压和图（a）中线圈产生的感应电动势相同，理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动触头 调节。图（b）中L是小灯泡， 均为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．将 上移，同时将 下移可使灯泡L的亮度减小
B．图（a）线圈中一半时间有电流，一半时间无电流
C．仅将 右移可使灯泡L的亮度减小
D．仅将 右移可使灯泡L的亮度减小
12．（2024·四川遂宁·模拟预测）如图所示的“日”字形理想变压器，铁芯的上下左右结构均对称，中间
线圈的匝数为4，左、右线圈的匝数分别为4和2，左、右线圈所接的电阻均为 ，不计线圈的电阻，在中
间线圈两端加上正弦交流电压 ，下列说法正确的是（ ）
A．左、右两个线圈的输出电压之比为
B．中间线圈的端电压与左线圈的端电压之比为
C．左、右两个线圈的输出电流之比为
D．流过中间线圈、左线圈的电流之比为
13．（2024·浙江·一模）如图a是液化气炉的电子点火装置。一节1.5V的干电池通过晶体管电路控制，产
生脉动的电压加在变压器初级线圈 的两端，并在磁芯中激发磁场，其 图象如图b所示（磁场方向逆时针，大小为正值）。磁芯的横截面积为 。次级线圈 一端连接燃气炉的金属外壳 ，另一端
通过二极管与钢针 连接，调整 与 的间距，使 与 间的电压达10kV以上时， 与 间就会引发电
火花而点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A．当 与 的间距减小时，所需的最小打火电压 增大
B．当 大于2500匝时， 间可以激发电火花
C． 匝数越多，打火越容易
D．若将钢针 替换为金属板，打火更容易
14．（2024·湖南长沙·模拟预测）如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，其有效值为6V，理想变压
器的原线圈上接有定值电阻 ，副线圈上接有最大阻值为 的滑动变阻器R，原、副线圈匝数之比
，电流表、电压表均为理想电表。初始时，滑动变阻器R的滑片处于正中间位置，电流表、电压表
示数分别为I、U，现将滑片逐步上移至最上端，电流表、电压表变化量的绝对值分别为 、 ，下列说
法正确的是（）
A．滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大
B．
C．滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时，电流表示数为lAD．当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时，变压器输出功率最大且为9W
15．（2024·陕西榆林·模拟预测）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电压
，经原、副线圈匝数分别为n 和n 的理想变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和
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金属板间引发电火花，实现点火。下列说法正确的是（ ）
A．用电压表测原线圈两端电压，示数为5V
B．
C．
D．如果没有转换器，变压器副线圈输出的电压仍为5V
16．（2024·浙江杭州·模拟预测）如图甲所示，一电阻不计的单匝线圈处于变化的磁场中，图乙是穿过线
圈磁通量 随时间t按正弦变化的图像（规定磁感应强度垂直纸面向里时为 正）。线圈右边与理想变压
器的原线圈连接，已知理想变压器原、副线圈的匝数比 ，电阻 、 ，D为理想
二极管，取 ，下列说法正确的是（ ）
A． 时，圆形线圈中电流为零
B． 时，圆形线圈中有最大电流
C． 内，流过 的电荷量可能为0.005C
D．原线圈的输入功率为75W题型三：远距离输电
17．（2024·宁夏吴忠·二模）如图所示为高压输电电路图，发电站输送的电压为 ，变压器为
理想变压器。将两个相同的电压互感器甲和乙分别接入远距离输电线路的前后端，电流互感器接入远距离
输电线路。电压互感器的原副线圈匝数比为 ，电流互感器的原副线圈匝数比为 ，且 。高压
输电线路正常工作时，电压互感器甲、乙的示数分别为 、 ，电流互感器的示数为I。则（ ）
A．用户使用的电流是频率为 的交流电
B．该远距离输电线路上的电阻为
C．该远距离输电线路上损耗的功率为
D．该远距离输电线路上的电流为
18．（2024·江苏·模拟预测）某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输
电线的电阻，灯 、 规格相同。保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯 正常发光，则
（ ）
A．仅将滑片P上移，A的输入功率变大B．仅将滑片P上移， 亮度不变
C．仅闭合S， 、 均正常发光
D．仅闭合S，输电线路输送效率减小
19．（2024·河北·模拟预测）为全面推进乡村振兴，某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电
机的输出功图为P＝1000kW、发电机的输出电压 ，经变压器升压后向远处输电。输电线总电阻
为 在用户处的降压变压器输出电压 。在输电过程中，要求输电线上损耗的功率为发电
机输出功率的4％。假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器，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．用户得到的电流 D．降压变压器的匝数比
20．（2024·云南昆明·三模）白鹤滩水电站是“西电东送”的国家重大工程。2021年5月白鹤滩水电站入
选世界前十二大水电站，2021年6月28日白鹤滩水电站正式投产发电。如图为某水电站远距离输电的原
理图，发电厂的输出功率为P，发电厂输出的电压为U。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输送电
压为kU，输电线的总电阻为R，在用户端用降压变压器把电压降为U。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为
B．输电线上损失电压为C．降压变压器的输出功率为
D．降压变压器原、副线圈的匝数比为
21．（2024·贵州·模拟预测）特高压输电具有输电容量大、送电距离长、线路损耗少、占地面积少等优点，
是目前世界上最先进的输电方式。我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果
显著。某发电厂从发电一运输一用户的输电全过程可简化为如图所示，在发电过程中，发电厂产生交流电
通过升压变压器后，经远距离传输，再通过降压变压器供用户使用，假定在输电过程中，发电厂输出功率
保持不变，输电线路电阻不变，变压器为理想变压器，用户接入电路均为纯电阻。下列说法正确的是
（ ）
A．若只增大发电厂的输出电压，电流表 的示数增大
B．若只增大发电厂的输出电压，输电线上损耗的功率增大
C．接入电路的用户越多，输电线上损耗的功率越大
D．接入电路的用户增多，输电线上电压表与电流表示数变化量之比不变
22．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）（多选）如图所示，一台交流发电机 通过理想升压变压器 和理
想降压变压器 向远处的用户供电，输电线的总电阻为 ； 的输入电压和输入功率分别为 和 ，它的
输出电压和输出功率分别为 和 ； 的输入电压和输入功率分别为 和 ，它的输出电压和输出功率
分别为 和 。下列判断正确的是（ ）A． B．流过用户端的总电流为
C． D．流过 的电流为
23．（2024·浙江·三模）（多选）如图所示，一输出电压稳定的电源通过远距离输电给用户供电，输电线
路的总电阻为R。在用户端有一理想降压变压器，原副线圈的匝数比为10∶1，假设用户的用电都用于照明，
且每个灯的电阻均为nR，当用户有n盏灯接通时，这些灯刚好以额定功率工作，此时电源的输出电流为
I。设灯的电阻不随工作电压的变化而变化，不计变压器输出端到用户之间线路的电阻，则关于该输电线路
下列说法正确的是（ ）
A．有n盏灯在工作时，该输电线路的输电效率为50%
B．当2n盏灯在工作时，则电源的输出电流为
C．当2n盏灯在工作时，每盏灯的功率约为额定功率的98%
D．当4n盏灯在工作时，电户的电压比额定电压降低约8%
24．（2024·山东日照·二模）（多选）我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。
远距离高压交流输电的示意图如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线
圈的匝数比为n，输电线的总电阻为r。U、I分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压 保持不变。
下列说法正确的是（ ）A．若仅闭合开关S，则U减小
B．若仅闭合开关S，则U增大
C．仅增大 ，则U减小
D．仅增大 ，若V的示数变化为 ，A的示数变化为 ，则
25．（2023·福建福州·模拟预测）如图“复兴号”高铁的供电流程是将电网高压 经过牵引变电所进
行变压（可视作理想变压器）降至 ，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触完成受电，机
车最终获得 的电压使高铁机车运行，牵引变电所到机车之间线路的电阻不可忽略。根据上述信息可
知（ ）
A．牵引变电所变压器的原、副线圈匝数比B．机车获得的电压 与牵引变电所输出的电压 相等
C．如果高铁机车功率为 ，则牵引变电所到机车之间线路的等效电阻为
D．如果高铁机车功率为 ，牵引变电所到机车之间线路损耗的电功率为
26．（2024·黑龙江省哈尔滨·四模）如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表 和
发电机连接，其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组
成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度 在竖直面内绕圆环中心轴
匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线
圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱 ，以及理想交流电压表 、 、 和理想交流电流表 ，初
始时调节电阻箱阻值使其大小等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于2R，已知
，上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表 的示数减小，电流表 的示数增加
B．电压表 的示数不变，电压表 的示数增加
C．电压表 的示数为
D．电阻箱消耗的电功率增大
27．（2024·湖北武汉·二模）（多选）分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴 匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为 ，周期为T。如图丙所示，
一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动
一段距离A（不超过弹簧的弹性限度），小球被无初速释放后，其运动的v-t 图像如图丁所示，速度最大
值为 ，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是（ ）
A． 时间内，通过线圈横截面积的电量
B． 时间内，通过线圈横截面积的电量
C．类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值
D．类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值
28．（2024·福建宁德·三模）（多选）如图甲所示，是某手动发电手电筒中发电机的两个截面示意图。推
动手柄使线圈a沿轴线做简谐运动，并通过一匝数比为 的理想变压器给额定电流为0.5A的小灯泡供电，
小灯泡恰能正常发光。已知变压器输入电压随时间变化规律如图乙所示，线圈a的电阻为0.2Ω。下列说法
正确的是（ ）
A．手柄振动频率为2.5Hz
B．变压器输出电压有效值为2V
C．小灯泡额定功率约为0.7WD．线圈a中电动势最大值为1.1V
29．（2022·河北石家庄·模拟预测）（多选）如图所示，理想正弦式交变电源E，电动势恒定，内阻不计。
变压器为理想变压器。其中原线圈中电流为I ，首先将电阻箱调至最大值 ，闭合开关S，以下说法正确
1
的是（ ）
A．如果 小于 ， 减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先增大后减小
B．如果 小于 ， 减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先减小后增大
C．如果 大于 ，逐渐减小理想变压器的副线圈 匝数，变压器的输出功率先增大后减小
D．如果 大于 ，逐渐减小理想变压器的副线圈 匝数，变压器的输出功率先减小后增大
30．（2024·山西太原·三模）（多选）如图所示，矩形线圈 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 匀速
转动，磁感应强度为 ，线圈面积为 ，转动的角速度为 ，匝数为 ，线圈电阻不计，右侧接降压变压
器。定值电阻 ，电容器电容为 ，电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．增大线圈转动的角速度 ，灯泡亮度不变
B．增大线圈转动的角速度 ，电压表示数变大
C．线圈转动的角速度 一定，开关S由1调至2时，电流表示数变大D．线圈转动的角速度 一定，开关S由2调至1时， 消耗的功率变大
