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专题12 恒定电流与交变电流
考试时间 ：2024 年X 月X 日 命题人： 审题人：
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共9 页，满分100 分，考试时间90 分钟。
考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规
定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上
的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B
铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g 均取10m/s2。
第I 卷（选择题部分）
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
1
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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800A
C．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（ ）
2
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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
（ ）
3
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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（ ）
4
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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（ ）
5
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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A1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A2以
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A2示数减小，则虚线框内可能是电容器
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A2示数将增大
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（B0，T 已知）。不考虑电阻随温度
的变化以及线圈的电阻，下列说法正确的是（ ）
6
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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，R1、R2、
R3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（ ）
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
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第II 卷（非选择题）
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，R0、R1为
电阻箱。当闭合S0、S2，断开S1，调节
时，电流表示数1A，稳定时电动机恰好能以2m/s 的速度
匀速提升重4N 的物体；当闭合S0、S1、S2，调节
，
时，电流表示数1.6A，稳定时电动
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。
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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？
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