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专练目标
专练内容
目标1
交变电流的产生（T 1、T 2、T 15、T 16）
目标2
描述交变电流的物理量（T 3、T 4、T 17、T 18）
目标3
电容、电感对交变电流的影响（T 5、T 6、T 19、T 20）
目标4
变压器的原理（T 7、T 8、T21、T 22）
目标5
变压器的应用（T 9、T 10、T 23、T 24）
目标6
高压输电的原理与优点（T 11、T 12、T 25、T 26）
目标7
用户端功率改变判断输电线路中物理量变化（T 13、T 14、T25、
T27、T 28）
一、单选题
1．如图，矩形线框ABCD 的匝数为N，面积为S，线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为
B。线框从图示位置开始绕轴OO 以恒定的角速度
沿逆时针方向转动，线框通过两个电刷
与外电路连接。外电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为k：1，定值电阻R1＝R，R2＝
2R，忽略其余电阻。则（ ）
A．图示位置，线框的磁通量大小为NBS
B．图示位置，线框的感应电动势大小为NBSω
C．流过R1、R2的电流之比为2k：1
D．线框的输出功率为
专题11. 交变电流-突破典型题型之电磁学选择题（2024 届高考物理二轮复习）
1
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2．如图所示，abcd 为一个单匝闭合矩形金属线框，已知ab 的长度
，bc 的长度
，线框电阻
，图中虚线
为匀强磁场的右边界（磁场左边界足够
远），
与线框的ab 边平行，且将
边等分，磁场的磁感应强度大小
、方向
垂直线框平面向里。
时线框由图示位置开始绕ab 边以角速度
匀速转动，
下列关于线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（图像中只画了一个周期，图线
均为正弦曲线，实线表示实际电流，虚线表示没有电流）（ ）
A．
B．
2
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C．
D．
3．如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为
，负载
时正常工作电流约为
，电池容量低于20%时不能正常工作，此
时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（
）
A．充电器的输入电流频率为
B．充电器的输入电压瞬时表达式为
C．机器人充满电后电池的电量为
D．机器人充满电后，负载
时大约可以持续正常工作
4．一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值（ ）
3
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A．
B．
C．
D．
5．家用电器使用的都是正弦式交变电流，电压随时间变化的图像如图所示，若该交变电流
给100Ω 的电阻供电，则下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的电流有效值为3.11A
C．用电压表测量该交流电压时，读数为311V
D．将它加在电容器上时，电容器的耐压值应大于311V
6．某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千
伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如
图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为
的电容器充电至
，电容器在时间
内放电至两极板间的电压为0。其他条件不
变时，下列说法正确的是（ ）
4
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A．线圈的自感系数L 越大，放电脉冲电流的峰值越小
B．线圈的自感系数L 越小，放电脉冲电流的放电时间越长
C．电容器的电容C 越小，电容器的放电时间越长
D．在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为
7．如图所示的交流电路中，电源电压U 的有效值为220V，变压器为理想变压器，定值电
阻
，
，理想交流电流表A 的示数为2A，则理想变压器原、副线圈的匝数比
为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，L1、L2、L3是阻值确定且规格完全相同的三只灯泡，电阻随温度变化可忽略
不计。正常发光时工作电流为I0。已知理想变压器的原线圈与副线圈匝数比为2︰1。下列
判断中正确的是（ ）
A．若L1正常发光，L2、L3工作电流都可能大于I0
B．若L2正常发光，L1、L3工作电流都可能小于I0
C．若L3正常发光，L1、L2工作电流都可能小于I0
D．L1、L2不可能同时正常发光
9．如图所示电路中，理想自耦变压器接在输出电压有效值恒定的正弦交流电源上，
为变
压器上的滑动触头，
为滑动变阻器R 的滑片，电压表和电流表均为理想电表，下列说法
5
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正确的是（ ）
A．若仅将
从M 位置逆时针转到N 位置，则电压表
示数增大
B．若仅将
从M 位置逆时针转到N 位置，则电压表
示数增大
C．若仅将
向左滑动，定值电阻
消耗的电功率减小
D．若仅将
向左滑动，则电流表示数减小
10．电压互感器是一种测量电路中电压的变压器，工作原理如图所示。电压互感器的原线
圈匝数较多，并联在电路中，副线圈匝数较少，两端接在电压表上。则（ ）
A．电压互感器是一种升压变压器
B．电压互感器能测量稳恒直流电路的电压
C．电压互感器原、副线圈电流的频率相同
D．电压互感器副线圈的电流小于原线圈的电流
11．如图所示是远距离输电的示意图，远距离输电要采用高压输电，输电电压330kV、
550kV 乃至750kV 的线路，称为超高压输电线路，输电交流电压为1000kV（直流电压为
）及以上的线路，称为特高压输电线路．我国已实现大功率的远距离输电，构建
了大规模“西电东送”“北电南送”的能源配置格局，2018 年，我国开始建造世界上容量
最大的特高压多端直流输电工程．下列说法正确的是（ ）
6
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A．远距离输电的输送电压指升压变压器原线圈端电压
B．远距离输电的输送电压可以无限制地提高
C．远距离输电的输送电流指一次高压变电站副线圈的电流
D．特高压远距离输电可以采用交、直流结合的方式输电
12．风力发电将为2023 年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m
转/秒，并形成半径为r 的圆面，通过
转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N 的
发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气
密度为
，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（ ）
A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好
13．如图为远距离输电的电路原理图，变压器为理想变压器并标示了电压和电流，其中输
电线总电阻为
，
恒定，则（ ）
7
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A．
B．输电效率为
C．用户的用电器数量增多时，
将减小
D．用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率
14．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程“白鹤滩水电站”，是
我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤
滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变
压器，发电机输出电压恒定，
表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A．
示数增大，
示数减小
B．
示数不变、
示数减小
C．输电线上的功率损失减小
D．
、
示数的乘积等于
、
示数的乘积
二、多选题
15．一交流发电机产生的感应电动势图像如图所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻
供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（ ）
8
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A．发电机线圈中电流方向每秒钟改变10 次
B．电压表的示数为
C．自耦变压器滑片
向上滑动时，电阻
两端电压减小
D．
时发电机线圈平面与磁场方向垂直
16．有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是
海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只
能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的
是（ ）
A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动到如图所示位置时
端电势低于
端电势
C．线圈转动到如图所示位置时其靠近
极的导线框受到的安培力方向向上
D．该发电机单位时间内能输出的最大电能与浪板面积的大小有关
17．如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检
测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，
副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生
感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入
的交变电流，则（ ）
9
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A．入户端接入的交变电流方向每秒变化100 次
B．当用电器发生短路时，该漏电保护器会切断电路
C．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0
D．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加
18．在匀强磁场中，一个1000 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，
穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为
，则（ ）
A．
时，线圈中的电流改变方向
B．
时，线圈中的感应电动势最大
C．线圈转动产生的电动势最大值为
D．一个周期内，线圈产生的热量为
19．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，电流表和电压表均为理
想电表，R 是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、C 是耐压值和电容都足够大的电容
器、D 是灯泡、K 是单刀双掷开关。当原线圈接入手摇发电机（内阻忽略不计）产生的如图
乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
10
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A．开关K 连通1 时，电压表的示数为
B．开关K 连通1 时，若光照增强，电流表的示数变大
C．开关K 连通2 时，灯泡不亮
D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线框的磁通量变化率为零
20．2023 年2 月16 日国家电网有限公司金上—湖北±800 千伏特高压直流输电工程、通山
抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压
后被整流成800kV 的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假
设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（ ）
A．将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压
B．采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响
C．用户越多，输电线上损耗的功率越大
D．保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400kV，输电线上损耗的功率加倍
21．如图所示为一交流发电机模型，发电机线圈面积
，匝数为N=100 匝，内阻
不计，绕垂直磁场的轴OO'匀速转动，转速为n=100r/s，匀强磁场的磁感应强度为
。
理想变压器原、副线圈的匝数比为
。在用户部分电路中电表均为理想电表，定
值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，则（ ）
11
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A．电压表的示数为80V
B．电流表的示数为16A
C．发电机的输出功率为1920W
D．从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式为
22．如图所示，交流电源输出电压最大值为
的正弦交流电，通过变压器的副线圈
向5 只标有“12V 1.2A”的并联灯泡供电，变压器原线圈
所串接灯泡L 的额定电压为
40V，原线圈
的匝数为900 匝。若电路接通后，灯泡都恰好正常发光，则下列说法正确的
是（ ）
A．交流电源电压的有效值为200V
B．变压器副线圈
的匝数为180
C．原线圈电路中灯泡L 的额定电流为36A
D．交流电源的输出功率为120W
23．如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b 是交流电压表或交流
电流表。若高压输电线间的电压为220kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶220，交流电压表
的示数为100V，交流电流表的示数为1A。则（ ）
12
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A．a 是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为2200∶1
C．高压线路输送的电流为220A
D．高压线路输送的电功率为220kW
24．原副线圈共用一绕组的变压器为自耦变压器。如图所示，图中变压器为理想自耦变压
器，A 为理想交流电流表，电阻箱的电阻调为
。当原线圈滑动头P 调至线圈的中
点位置，
端输入按正弦
变化的交变电压，下列说法中正确的是（
）
A．流经电流表的电流每秒钟方向改变100 次
B．电流表的示数为0.22A
C．若保持电阻箱的电阻不变，只将滑片P 向上移，电流表示数变大
D．若将P 向上移到最高处，电阻箱调为250
，电流表示数为0.88A
25．如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为
20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示
数为1A，输电线的总电阻为10Ω，则下列说法正确的是（ ）
13
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A．采用高压输电可以减小输电线中的电流
B．将P 下移，用户获得的电压将增大
C．用户获得的功率为19kW
D．升压变压器的输出电压U2=2000V
26．如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T 为理想变压器，原副线圈的匝数比为
4:1，V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出电压表
和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和
教室间有相当长的一段距离，则当开关S 闭合时（ ）
A．电流表A1、A2和A3的示数都变大
B．只有电流表A1的示数变大
C．电压表V3的示数变小
D．电压表V1和V2的示数比始终为4:1
27．绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速
“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输
出电压为U1= 220V，输出功率为
，输电线的总电阻r =12Ω，变压器视为理
想变压器，其中升压变压器的匝数比为
，汽车充电桩的额定电压为50V。则下
列说法中正确的有（ ）
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A．输电线上的电流为100A
B．用户获得的功率为
C．降压变压器的匝数比为
D．若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压减小
28．东阳横锦水库水电站的电能对外输送示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如
图乙所示，面积为S 的矩形线圈
共N 匝，匀速转动周期
，匀强磁场磁感应强度
，
输电线总电阻为，升压变压器原、副线圈匝数分别为
、
。降压变压器原、副线圈匝
数分别为
、
（变压器均为理想变压器）。则下列说法正确的是（ ）
A．从图乙位置开始计时发电机电动势的瞬时值表达式为
B．若升变压器线圈
两端电压和用电器额定电压都是
，需满足
C．为节约变压器制造成本，降压变压器线圈
可以采用比线圈
更细的导线绕制
D．当用电高峰期用电器增多时，用电器两端电压会降低
15
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