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热点11 直流电路和交流电路
[分值:46 分]
[1~7 题,每题4 分,8~10 题,每题6 分]
1.(2025·北京市朝阳区二模)某学习小组想将一块小量程电流表改装为电压表和电流表,设计了如图所示的
电路。下列说法不正确的是( )
A.若将S 调到1 位置,则为改装后的电流表
B.若将S 调到2 位置,则为改装后的电压表
C.若想扩大电流表的量程,可适当增大R1
D.若想扩大电压表的量程,可适当增大R2
答案 C
解析 将S 调到1 位置时,电阻R1与表头并联,这是扩大表头的电流量程,故其改装后是电流表,故A 正
确;将S 调到2 位置,电阻R2与改装后的电流表串联,电阻R2起到分压作用,则为改装后的电压表,故B
正确;若想扩大电流表的量程,电阻R1分流的增大,电流增大,根据欧姆定律可以知道需要减小电阻R1,
故C 错误;若想扩大电压表的量程,则电阻R2分压作用要增大,故需要适当增大R2,故D 正确。
2.(2025·广西卷·2)有一变压器的原线圈接入有效值为220 V 的正弦交流电,副线圈输出电压的最大值为11
√2 V,则原、副线圈的匝数比为( )
A.20∶√2
B.√2∶20
C.20∶1
D.1∶20
答案 C
解析 变压器的副线圈输出电压有效值为U2=11√2
√2 V=11 V,则变压器原、副线圈的匝数比n1
n2
=U 1
U 2
=
220V
11V =20
1 ,故选C。
3.(多选)(2025·山东菏泽市一模)交流发电机产生的感应电动势如图所示,通过自耦变压器给一电阻R 供电,
不计发电机内阻。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R 的电流方向每秒改变10 次
B.改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12 V
C.t=0.05 s 时发电机线圈平面与磁场方向平行
D.自耦变压器滑片P 向上滑动时,电阻R 热功率增大
答案 AC
解析 由题图可知,周期为0.2 s,一个周期电流方向改变两次,则发电机线圈中电流方向每秒改变10 次,
故A 正确;电动势有效值为E= 12
√2 V=6√2 V,则电压表的示数为6√2 V,故B 错误;由题图可知,t=0.05 s
时,电动势最大,此时磁通量变化率最大,磁通量为零,则发电机线圈平面与磁场方向平行,故C 正确;
自耦变压器滑片P 向上滑动时,原线圈匝数增大,根据n1
n2
=U 1
U 2
可知,电阻R 两端电压减小,电阻R 热功率
PR=U 2
2
R
减小,故D 错误。
4.(2025·重庆市模拟)利用如图所示的交变电压为某定值电阻供电,则该交变电压的有效值为( )
A.√10U 0
2
B.√5U 0
2
C.U0
D.√2U 0
2
答案 A
解析 设定值电阻的阻值为R,根据有效值的定义可得(2U 0)
2
R
·T
2 +U 0
2
R
·T
2 =U 有效
2
R
·T,解得U 有效=√10
2 U0,
故选A。
5.(2025·广东卷·2)如图所示,某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V 的交流电,经理想变压器升压至
10 kV 后,通过输电线输送到变电站,输电线的等效电阻R 为5 Ω。下列说法正确的是( )
A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100
B.输电线上由R 造成的电压损失为500 V
C.变压器原线圈中的电流为100 A
D.变压器原、副线圈中电流的频率不同
答案 B
解析 根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比可得
n1
n2
=
U 1
U 2
=
400V
10 000V = 1
25,A 错误;原、副线圈两
端的功率相等,流过副线圈的电流I2= P
U 2
=1 000 000
10 000
A=100 A,输电线上由R 造成的电压损失为
ΔU=I2R=100×5 V=500 V,B 正确;变压器原线圈中的电流为I1= P
U 1
=1 000 000
400
A=2 500 A,C 错误;变
压器不改变交变电流的频率,变压器原、副线圈中电流的频率相同,D 错误。
6.(2025·河南南阳市一模)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成。
当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口
吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电
吹风,下列说法正确的是( )
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机线圈的电阻为1 210
3
Ω
C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为1 000 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为1 000 J
答案 A
解析 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1 000 W-120 W=880 W,对电热丝,由P=U
2
R ,可得电热丝
的电阻为R=U
2
P =220
2
880 Ω=55 Ω,选项A 正确;由于不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻
无法计算,选项B 错误;当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为880 J,选项C 错误;当电吹风吹
热风时,电动机每秒消耗的电能为120 J,选项D 错误。
7.(2025·广东省三校模拟)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关
S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q1,闭合开关S,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q2。Q1与
Q2的比值为( )
A.2
5
B.1
2
C.3
5
D.2
3
答案 C
解析 根据等效电路,开关S 断开且电流稳定时,电容器的电压U1=
E
R+ 2
3 R ×2
3R×1
2=1
5E,且Q1=CU1,S
闭合且电流再次稳定时U2=
E
R+ 1
2 R ×1
2R=1
3E,且Q2=CU2,故Q1
Q2
=U 1
U 2
=3
5,故选C。
8.(多选)(2025·山西省部分学校二模)如图所示,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均视为理想电表,滑
动变阻器总阻值足够大;电表的示数分别用I、U 表示,电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU 表示。滑
动变阻器滑片从b 端向a 端滑动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数增大,电压表的示数减小
B.灯泡L1变暗
C.L2变亮,L3变亮
D.U
I 变大,ΔU
Δ I 变小
答案 ABC
解析 滑动变阻器滑片从b 端向a 端滑动时,阻值减小,外电路总电阻R 外减小,则总电流I=
E
R外+r ,增
大,路端电压U=E-Ir,减小,故电流表的示数增大,电压表的示数减小,A 正确;总电流增大,则L3变亮,
并联电路两端的电压U 并=E-I(r+RL3)减小,则流过灯泡L1的电流IL1=U 并
RL1
变小,则灯泡L1变暗,流过灯泡
L2的电流IL2=I-IL1增大,故L2变亮,B、C 正确;U
I 等于外电路总电阻,因此变小,ΔU
Δ I =r,不变,D 错误。
9.(2025·山东聊城市模拟)如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,定值电阻R1和
R2和R3的阻值分别为4 Ω、2 Ω 和3 Ω,A 为理想交流电流表,正弦交流电源输出电压的有效值恒为U。当
开关S 断开时,电流表的示数为I。则当S 闭合时,电流表的示数为( )
A.4
3 I
B.2I
C.4I
D.5I
答案 B
解析 当开关S 断开时,由I 1
I =n2
n1
,解得原线圈电流I1= I
2,由
U - I 1 R1
I ( R2+ R3)=n1
n2
,代入数据可得U=12I,当开
关S 闭合时,由I 1
'
I
' =n2
n1
,解得原线圈电流I1'=I
'
2 ,由U - I 1
' R1
I
' R2
=n1
n2
,代入数据可得I'=2I,故选B。
10.(2024·湖南卷·6)根据国家能源局统计,截止到2023 年9 月,我国风电装机4 亿千瓦,连续13 年居世界
第一位,湖南在国内风电设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ω 匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可
简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R 时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法
正确的是( )
A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0消耗的功率为4P
C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为8P
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为6P
答案 A
解析 将降压变压器部分的电路等效为一个定值电阻R 等,如图为等效电路图,设降压变压器的原、副线
圈匝数比为k∶1,
输电线路中的电流为I2,降压变压器副线圈中的电流为I4,由等效部分功率相同可得:I 4
2R=I 2
2R 等,又有
I 2
I 4
=1
k ,故R 等=k2R,则输电线上的电流为I2=
U 2
R0+k
2 R ,转子在磁场中转动时产生的电动势为e=NBSωsin
ωt,当转子角速度增加一倍时,升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍,输电线上的电流变为
I2'=2I2,由P2=I2'2R0知R0上消耗的电功率变为原来的4 倍,故A 正确;
升压变压器副线圈匝数增加一倍,副线圈两端电压增加一倍,输电线上的电流增加一倍,故R0上消耗的电
功率变为原来的4 倍,故C 错误;
若R0阻值增加一倍,输电线路上的电流减小,由P3=I2″2R0知R0消耗的功率P3<4P
故B 错误;
若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为
I2‴=
U 2
R0+ k
2 R
2
=
2U 2
2 R0+k
2 R ,I2<I2‴<2I2
R0消耗的功率P4=I2‴2R0
P<P4<4P,即P4≠6P,故D 错误。