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专题 12 恒定电流与交变电流
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题
目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1．（2024·全国·校联考一模）风力发电是一种绿色环保、清洁无污染的发电方式，我省近几年在多地部署
了风力发电装置。发电装置呈现风车外形，由三个叶片构成，风垂直吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带
动内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电。已知叶片转动时可形成半径为60m的圆
面，某日平均风速为6m/s，风能向电能转化的效率为30%。发电机组输出电压为690V，经过变电站理想
变压器将电压升为10kV远距离输送。空气密度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器的原、副线圈匝数比约为
B．该风力发电机的输出功率约为
C．该风力发电机的日发电量约为
D．若远距离输电线上损耗的功率不能超过 ，则输电线的电阻不能超过
2．（2024·浙江金华·校联考模拟预测）如图所示为“高温”超导电缆，它能在 左右电阻降为零，
其输电损耗主要来自于循环冷却系统，如果用其替代普通电缆输电，可大大降低电能损失。某小型水电站
发电机的输出功率为200kW，发电机的输出电压为250V，普通电缆总电阻为 。假定该水电站改用超导
电缆输电，保持输送电压不变，输电损失的功率为160W，若该损耗是普通电缆损耗的25%，则（
）
A．水电站的输送电压为250V B．超导电缆中的输送电流为800AC．普通电缆输电电线上损失的电压为8V D．采用了高压输电，且升压变压器匝数比为1:100
3．（2023·浙江杭州·校联考二模）如图是某一吸油烟机的用电参量铭牌，对此下列说法正确的是（
）
A．抽油烟时电动机的输出功率为200W
B．主机和照明全部工作情况下的工作电流约为1.05A
C．图中电容为 ，则在220V电压下电容约为
D．额定频率为50Hz，即额定功率下，电机每秒钟转动50转
4．（2023·四川成都·统考一模）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮
标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油
箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电路中电流减小 B． 两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大 D．电源输出功率一定增大
5．（2023·山东潍坊·统考模拟预测）某同学设计了如下电路，已知滑动变阻器总阻值为 R， 电源电动势
为E， 内阻为r，开关闭合时小灯泡正常发光，现将滑片从右向左滑动，各元件均可安全工作，下列说法
正确的是（ ）A．小灯泡变亮 B．电流表A示数先变小后变大
C．电压表V示数先变小后变大D．电源的总功率先变小后变大
6．（2024·四川甘孜·统考一模）在如图所示的电路中，定值电阻 ， ，
电容器的电容 ，电源的电动势 ，内阻不计，当开关 闭合电流达到稳定时，
处在电容器中间带电量 的油滴恰好保持静止，当开关 闭合后，则以下判断正确的是
（ ）
A．电容器上极板是高电势点
B．带电油滴加速向上运动
C． 两点的电势差
D．通过 的电量
7．（2023·海南·统考一模）如图，电阻为R的导线围成面积为S的单匝矩形金属框MNQP，金属框放置在
磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于MN边且水平向右。金属框以角速度绕MN边逆时针
（俯视）转动，规定沿MPQN方向为电流正方向，以金属框转至图示位置（金属框平面与磁场方向平行）
时为计时起点，则金属框中的感应电流瞬时值（ ）A． B．
C． D．
8．（2024·海南·校联考一模）闭合回路中的交变电流在1个周期内的 图像如图所示，其中图线的ab段
和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
9．（2023·浙江温州·统考一模）风力发电是一种绿色清洁能源。根据电磁感应的基本原理，风力发电可建
立如下模型，叶片长度为l的风轮机在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁
场的轴匀速转动。设通过矩形线圈的磁通量 随时间t按正弦规律变化，周期为 T，磁通量最大值为 ，
空气密度为ρ，风速为 v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的
动能转化为电能的效率为η，下列说法正确的是（ ）
A．发电机线圈在0.5T时刻输出的瞬时电压为0
B．发电机线圈输出电压的有效值为C．发电机的发电功率
D．若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍
10．（2023·广东·统考二模）“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原
理图，假设发电厂的输出电压 恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列
说法正确的是（ ）
A．若输送总功率不变，当输送电压 增大时，输电线路损失的热功率增大
B．在用电高峰期，用户电压 降低，输电线路损失的热功率增大
C．当用户负载增多，升压变压器的输出电压 会增大
D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大
11．（2024·山东·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈通以图乙所示的交
流电后，理想电流表A 示数为0.5 A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、定值电阻R、理想电流表A 以
1 2
及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态。以下说法正确的是（ ）
A．原线圈两端电压的瞬时值表达式e=220sin100πt（V）
B．若输入的交流电频率增大，发现A 示数减小，则虚线框内可能是电容器
2
C．熔断器的熔断电流应该不小于5A
D．若原线圈输入电压改为500 V的恒定电压，则A 示数将增大
2
12．（2024·江西赣州·赣州中学校考模拟预测）如图甲所示，自耦变压器的原线圈与N匝、半径为r的圆
形线圈（图中未画全）相连，副线圈与定值电阻R构成回路，图示位置副线圈的匝数为原线圈匝数的 。
线圈内有垂直线圈平面向里的磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化（B，T已知）。不考虑电阻随温度
0
的变化以及线圈的电阻，下列说法正确的是（ ）A．原线圈输入的瞬时电压为
B．通过定值电阻R的电流为
C．若磁感应强度的变化周期减小，则变压器的输出功率将增大
D．若自耦变压器的滑片P逆时针转动，则通过原线圈的电流减小
二、多项选择题（本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目
要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分）
13．（2024·河南·校联考模拟预测）（多选）如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，R、R、
1 2
R 为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R₄的滑片P向a端滑动时，下列说法正确的是（ ）
3
A．电阻R₁两端的电压减小 B．电阻R₂消耗的功率减小
C．电阻R₃消耗的功率减小D．通过R₄的电流减小
14．（2024·广西贵港·统考模拟预测）（多选）如图所示为正弦交流电通过理想变压器对某家庭供电的电
路图，线路电阻为 ，开关 、 均闭合，各用电器均正常工作，某时发现指示灯 亮度增加了，可能的
原因是（ ）
A．输入电压 变小 B．输入电压 变大
C．电阻 变大 D．电饭锅煮饭结束，变为保温状态三、计算题（本题包括3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理
演算过程，只写出最终结果的不得分）
15．（2023·山东青岛·统考模拟预测）利用电动机搭建如图所示电路来提升重物，M为电动机，R、R 为
0 1
电阻箱。当闭合S、S，断开S，调节 时，电流表示数1A，稳定时电动机恰好能以2m/s的速度
0 2 1
匀速提升重4N的物体；当闭合S、S、S，调节 ， 时，电流表示数1.6A，稳定时电动
0 1 2
机又恰好能以2m/s的速度匀速提升重4N的物体。不计空气阻力、电流表内阻和电机内部摩擦。求：
（1）电动机的内阻；
（2）电源电动势E和内阻r。16．（2023·江苏徐州·校考模拟预测）如图甲所示为小型发电机的示意图，n=10匝的线圈逆时针匀速转动。
从中性面开始计时产生的电动势随时间变化规律如图乙所示。发电机线圈内阻r=1Ω，外接灯泡电阻
R=3Ω。求：
（1）t=2.5×10-3s时穿过线圈的磁通量大小；
（2）线圈转动一周过程中灯泡上消耗的电能。17．（2012·高二课时练习）有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、
副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班，每
班有“220 V 40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电效率为多少？
