文档文本内容
专题25 交变电流
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 交变
电流的描述
（10 年10
考）
2025·黑吉辽蒙卷·高考真题2025·山东·高考真题
2025·北京·高考真题2024·北京·高考真题、2024·山
东·高考真题、2024·湖北·高考真题、2024·广东·高
考真题、2024·河北·高考真题、2023·湖南·高考真
题、2022·重庆·高考真题、2022·海南·高考真题、
2022·广东·高考真题、2022·浙江·高考真题、2021·
辽宁·高考真题、2021.天津·高考真题2021·北京·高
考真题、2021·浙江·高考真题、2021.浙江·高考真
题、2020·海南·高考真题、2018·海南·高考真题、
2018·全国·高考真题、2016·全国高考真题
1.
注重基础考查：常考查
交变电流的定义、产生条件、图
像表示、周期与频率、峰值与有
效值等基础知识，多以选择题形
式出现，强调对基本概念和规律
的掌握。
2.
结合实际应用：命题情
境紧密联系生活、生产实际，如
远距离输电系统、电子技术等，
考查学生对交变电流知识的应用
能力，体现“从生活到物理，从
物理到社会”的理念。
3.
强调综合分析：常与电
磁感应、电路分析等知识结合，
形成综合性题目，考查学生的综
合分析能力。
4.
注重图像分析：交变电
流的图像能够直观展示电流随时
间的变化规律，对图像的分析也
是高考中的重要方面，要求考生
从图像中提取关键信息并进行计
算分析。备考时，学生应扎实掌
握基础知识，关注实际应用，强
化综合分析和图像分析能力。
考点2 变压器
远距离输电
（10 年10
考）
2025·重庆·高考真题2025·广西·高考真题2025·云
南·高考真题 2024·辽宁·高考真题、2024·全国高考
真题、2024·海南·高考真题、2024·重庆·高考真
题、2024·湖南·高考真题、2024·北京·高考真题、
2024·浙江·高考真题、2024·浙江·高考真题、2023·
山东·高考真题、2023·浙江·高考真题、2023·海南·
高考真题、2023.天津·高考真题、2022·河北·高考
真题、2022·湖南·高考真题、2022·山东·高考真
题、2022.天津·高考真题、2022·湖北·高考真题、
2022·福建·高考真题、2021·重庆·高考真题、2021·
福建·高考真题、2021·湖北·高考真题、2021·广东·
高考真题、2021·湖南·高考真题、2021·河北·高考
真题、2021·海南·高考真题、2021.山东·高考真
题、2020·北京·高考真题、2020·江苏高考真题、
2020·山东·高考真题、2020·浙江·高考真题、2020·
浙江·高考真题、2020·全国·高考真题、2019·海南·
高考真题、2019.江苏·高考真题、2018·天津·高考
真题、2018·江苏·高考真题、2017.北京·高考真
题、2016·全国·高考真题、2016·江苏·高考真题、
2016·全国·高考真题、2016·海南·高考真题、2016·
天津高考真题、2016·四川高考真题、2016·海南·
高考真题
考点01 交变电流的描述
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，“
”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场
中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e 所在直线以角速度
顺时针匀速转动，be
与磁场方向垂直。
时，abef 与水平面平行，则（ ）
A．
时，电流方向为abcdefa
B．
时，感应电动势为
C．
时，感应电动势为0
D．
到
过程中，感应电动势平均值为0
【答案】AB
【详解】AB．线框旋转切割磁场产生电动势的两条边为
和
，
时刻
边速度与磁场方向平行，
不产生电动势，因此此时
边切割产生电动势，由右手定则可知电流方向为
，电动势为
，AB 正确；
C．
时，线框旋转180°，此时依旧是
边切割磁场产生电动势，感应电动势不为零，C 错误；
D．
到
时，线框
的磁通量变化量为零，线框
的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为
，D 错误。
故选AB。
2．（2025·山东·高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为
、间距为L 的两平行金属电极
固定在同一水平面内，两电极之间的区域I 和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向
相反，区域I 边界是边长为L 的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为
的矩形。传送带从两电极之间
以速度v 匀速通过，传送带上每隔
固定一根垂直运动方向、长度为L 的导体棒，导体棒通过磁场区
域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】由题意可知导体棒通过磁场区域过程需要的时间，即周期为
导体棒通过区域I 时，产生的电动势大小为
，经过的时间为
导体棒通过区域Ⅱ时，产生的电动势大小为
，经过的时间为
根据有效值的定义有
带入数据可得
故选D。
3．（2025·北京·高考真题）如图所示，交流发电机中的线圈
沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势
随时间变化的规律为
。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，
边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
【答案】C
【详解】A．根据题意可知，该交流电的频率为
故A 错误；
B．线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，
故B 错误；
C．根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由
，由左手定则可知，
边受到
的安培力方向向上，故C 正确；
D．根据题意，由公式
可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为原来的2 倍，为
，
故D 错误。
故选C。
4．（2025·浙江·高考真题）如图1 所示，在平面内存在一以O 为圆心、半径为r 的圆形区域，其中存在一
方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B 随时间变化如图2 所示，周期为
。变化的磁场在空间产生
感生电场，电场线为一系列以O 为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面
内，有以O 为圆心的半径为
的导电圆环I，与磁场边界相切的半径为
的导电圆环Ⅱ，电阻均为
R，圆心O 对圆环Ⅱ上P、Q 两点的张角
；另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘，
且不计相互影响，则（ ）
A．圆环I 中电流的有效值为
B．
时刻直导线CD 电动势为
C．
时刻圆环Ⅱ中电流为
D．
时刻圆环Ⅱ上PQ 间电动势为
【答案】BD
【详解】A．由题图可知，在
内和
内圆环I 中的电流大小均为
在
内圆环I 中的电流大小为
设圆环I 中电流的有效值为
，根据有效值定义可得
联立解得
故A 错误；
B．设右侧又一无限长的直导线
对称的无限长的直导线
与
构成回路，则
时刻，
、
回路产生的总电动势为
根据对称性可知
时刻直导线CD 电动势为
，故B 正确；
C．由于圆环Ⅱ处于磁场外部，通过圆环Ⅱ的磁通量一直为0，所以圆环Ⅱ不会产生感应电流，则
时刻圆环Ⅱ中电流为0，故C 错误；
D．以O 点为圆心，过程P、Q 两点圆轨道，在
时刻产生的电动势为
则P、Q 两点间圆弧的电动势为
由于P、Q 两点间圆弧与圆环Ⅱ上PQ 构成回路不会产生感应电流，则圆环Ⅱ上PQ 间电动势为
，故D 正确。
故选BD。
5．（2024·广东·高考真题）将阻值为
的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律
如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1 秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
【答案】D
【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为
故A 错误；
B．根据图像可知电压的峰值为
，根据欧姆定律可知电流的峰值
故B 错误；
C．电流的有效值为
所以电阻在1s 内消耗的电能为
故C 错误；
D．根据图像可知其电压表达式为
故D 正确。
故选D。
6．（2024·河北·高考真题）
为两个完全相同的定值电阻，
两端的电压随时间周期性变化的规律如
图1 所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的
倍），
两端的电压随时间按正弦规律变化如图
2 所示，则两电阻在一个周期T 内产生的热量之比
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据有效值的定义可知图1 的有效值的计算为
解得
图二的有效值为
接在阻值大小相等的电阻上，因此
故选B。
7．（2024·山东·高考真题）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d 的区域中存在垂直Oxy 平面向里、磁感应强度
大小为B 的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d 的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y
轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产
生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为
由题图丙可知，磁场区域变化后，当
时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转
时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x 轴的边长变为
C 正确。
故选C。
【点睛】
8．（2024·湖北·高考真题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡
的电阻是灯泡
的2 倍。假设两个
二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡
、
的电功率之比
为（ ）
A．2︰1
B．1︰1
C．1︰2
D．1︰4
【答案】C
【详解】两个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另一个灯泡
与电源串联，根据电路图可知在一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期，
电压有效值相等，则根据
可知
故选C。
9．（2007·北京·高考真题）电阻R1、R2与交流电源按照图1 方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关S 后，
通过电阻R1的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图2 所示。则（ ）
A．通过R1的电流有效值是1.2A
B．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流最大值是1.2
A
D．R2两端的电压最大值是6
V
【答案】B
【详解】AB．根据电路图可知两电阻串联，即电流相同；从图2 可以看出，通过R1电流的有效值为
通过R1电压的有效值为
故A 错误，B 正确；
C．根据电路图可知两电阻串联，即电流相同；从图2 可以看出，通过R2电流的最大值为0.6
A，故
C 错误；
D． 通过R2两端的电压最大值是
故D 错误。
故选B。
10．（2023·湖南·高考真题）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动
（皮带不打滑），半径之比为
，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长
为
的正方形，共
匝，总阻值为
。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为
的匀强磁场。 大轮以角
速度
匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连
接一个阻值恒为
的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为
B．灯泡两端电压有效值为
C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为
的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有
效值为
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
【答案】AC
【详解】A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据
根据题意可知大轮与小轮半径之比为
，则小轮转动的角速度为
，线圈转动的角速度为
，A
正确；
B．线圈产生感应电动势的最大值
又
联立可得
则线圈产生感应电动势的有效值
根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为
B 错误；
C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为
的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为
原来的2 倍，线圈产生感应电动势的最大值
此时线圈产生感应电动势的有效值
根据电阻定律
可知线圈电阻变为原来的2 倍，即为
，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值
C 正确；
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据
可知小轮和线圈的角速度变小，根据
可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D 错误。
故选AC。
11．（2022·海南·高考真题）一个有N 匝的矩形线框，面积为S，以角速度
从如图所示的位置开始，在匀
强磁场B 中匀速转动，则产生的感应电动势随时间变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】图示位置线框处于与中性面垂直的平面，竖直长边垂直切割磁感线，此时产生的感应电动势
最大为
根据正弦式交变电流的表达式可知感应电动势随时间的变化关系为
故选A。
12．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动
手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动
固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
【答案】A
【详解】A．甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀，则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故A 正确；
B．乙图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故B 错误；
C．根据发电机原理可知甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，
故C 错误；
D．乙图中是非匀强磁场，则线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，故D 错误；
故选A。
13．（2021·江苏·高考真题）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020 年我国风力发电量高达4000
亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转
动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为
，线圈的匝数为100、面积为
，
电阻为
，若磁体转动的角速度为
，线圈中产生的感应电流为
。求：
（1）线圈中感应电动势的有效值E；
（2）线圈的输出功率P。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）电动势的最大值
有效值
解得
带入数据得
（2）输出电压
输出功率
解得
代入数据得
14．（2018·全国III 卷·高考真题）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电
阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为
，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，
如图所示。则Q 方∶Q 正等于（ ）
A．1∶
B．
∶1
C．1 2∶
D．2 1∶
【答案】D
【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
故D 正确，ABC 错误。
故选D。
15．（2021·辽宁·高考真题）如图所示，N 匝正方形闭合金属线圈abcd 边长为L，线圈处于磁感应强度大
小为B 的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω 匀速转动，ab 边距轴
。线
圈中感应电动势的有效值为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】交流电的最大值和两条边到转轴的距离无关，为
因此有效值为
故选B。
16．（2021·天津·高考真题）如图所示，闭合开关后，
的电阻两端的交流电压为
，
电压表和电流表均为理想交流电表，则（ ）
A．该交流电周期为
B．电压表的读数为
C．电流表的读数为
D．电阻的电功率为
【答案】C
【详解】A．该交流电的周期
B．电压表的读数为交流电的有效值，即
选项B 错误；
C．电流表的读数为
选项C 正确；
D．电阻的电功率为
选项D 错误。
故选C。
17．（2021·北京·高考真题）一正弦式交变电流的i - t 图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在t
0.4 s 时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.5 s
C．该交变电流的表达式为
D．该交变电流的有效值为
【答案】C
【详解】A．由图可知t
0.4 s 时电流为正方向最大，电流方向没有发生变化，故A 错误；
B．由图可知，该交变电流的周期为T=0.4s，故B 错误；
C．由图可知，电流的最大值为
，角速度为
故该交变电流的表达式为
故C 正确；
D．该交变电流的有效值为
故D 错误。
故选C。
18．（2021·浙江·高考真题）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周
期T 和最大值
相同，则实线所对应的交流电的有效值U 满足（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为
由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则
实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则
故选D。
19．（2021·浙江·高考真题）发电机的示意图如图甲所示，边长为L 的正方形金属框，在磁感应强度为B
的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R 的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，
图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（ ）
A．框内电流方向不变
B．电动势的最大值为Um
C．流过电阻的电荷
D．电阻产生的焦耳热
【答案】BD
【详解】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处
通过换向器，保证电流的方向不发生变化，从而使加在电阻两端的电压方向保持不变，A 错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为Um ，B 正确；
C．线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为
则金属框转过一周流过电阻的电荷量为
C 错误；
D．因为
则
金属框转过一周电阻产生的焦耳热
D 正确。
故选BD。
20．（2020·海南·高考真题）图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分
别用
和
表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲
的电流有效值为
对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为
则有
故选D。
21．（2019·天津·高考真题）单匝闭合矩形线框电阻为
，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，
穿过线框的磁通量
与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．
时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从
到
过程中线框的平均感应电动势为
【答案】BC
【详解】由图像可知
时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A 错误；由图可
知交流电的周期为T，则
，由交流电的电动势的最大值为
，则有效值为
，故B 正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，
，故C
正确；从0 时刻到
时刻的平均感应电动势为
，故D 错误．
考点02 变压器 远距离输电
22．（2025·重庆·高考真题）2025 年1 月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新
格局，该工程计划将输电站提供的
直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为
的
交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为
的家用交流电，若输电线
路输送功率为
，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（
）
A．直流输电导线中的电流为250A
B．直流输电导线总阻值不超过16Ω
C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz
D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为
【答案】BD
【详解】A．直流输电电流由公式
计算得
，故A 错误；
B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率
由
得导线总阻值上限
，故B 正确；
C．家用交流电表达式为
，其最大值为
；
频率为
，故C 错误；
D．变压器原线圈电压
，副线圈电压
，匝数比
电流比与匝数比成反比可知
，故D 正确。
故选BD。
23．（2025·广西·高考真题）某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V．输出电压最大值为
，
该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】变压器次级电压有效值为
则变压器原副线圈的匝数比
故选C。
24．（2025·云南·高考真题）电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器
原线圈的匝数为
，输入电压
；两副线圈的匝数分别为
和
，输出电压
。
当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为
和
，下列说法正确的是（
）
A．
B．
C．变压器的输入功率为
D．两副线圈输出电压最大值均为
【答案】AC
【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得
，
故A 正确，B 错误；
C．根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故
故C 正确；
D．输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压
最大值均为
故D 错误。
故选AC。
25．（2025·福建·高考真题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如
图乙，R1的阻值为R2的2 倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2 倍
D．原副线圈功率之比为4：1
【答案】B
【详解】A．由图可知，交流电的周期为2.25s，故A 错误；
B．根据图乙可知，输入电压最大值
，则输入电压有效值为
，根据变压比
可知，副线圈电压即电压表示数为
，故B 正确；
C．R1的阻值为R2的2 倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2
的电流之比为
，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3
倍，故C 错误；
D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D 错误。
故选 B。
26．（2025·安徽·高考真题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比
，A 为
理想交流电流表。初始时，输入端a、b 间接入电压
的正弦式交流电，变压器的
滑动触头P 位于副线圈的正中间，电阻箱R 的阻值调为
。要使电流表的示数变为
，下列操作
正确的是（ ）
A．电阻箱R 的阻值调为
B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C．输入端电压调为
D．输入端电压调为
【答案】B
【详解】A．输入电压峰值为
，则输入电压有效值为
，滑动触头在正中间，
根据变压比可知，输出电压
，若将电阻箱阻值调为18 欧姆，则电流为1A，故A 错
误；
B．若将副线圈匝数调为总匝数的
，根据变压比可知，输出电压
，则副线圈电流
变为
，故B 正确；
C．输入端电压调为
时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为
，故C 错误；
D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为
，输出电压
，副线圈电流变为
，故D 错误。
故选B。
27．（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率
、电压
的交流电，经理想变压
器升压至
后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R 为
。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈匝数比为
B．输电线上由R 造成的电压损失为
C．变压器原线圈中的电流为
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
【答案】B
【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
A 错误；
B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流
输电线上由R 造成的电压损失为
B 正确；
C．变压器原线圈中的电流为
C 错误；
D．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。
故选B。
28．（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c 为固定的三个触点，理想
变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L 和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为
U。开关S 与不同触点相连，下列说法正确的是（ ）
A．S 与a 相连，灯泡的电功率最大
B．S 与a 相连，灯泡两端的电压为
C．S 与b 相连，流过灯泡的电流为
D．S 与c 相连，灯泡的电功率为
【答案】B
【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为
，灯泡L 的阻值为R，根据等效电阻的思想有灯泡
的等效电阻
灯泡L 的阻值
由理想变压器原理，电压关系
电流关系
联立解得
A．S 与a 相连，根据等效电源思想，灯泡的电功率最大时应该满足
因为
值不确定，灯泡的电功率不一定最大，故A 错误；
B．S 与a 相连，变压器原线圈电压
灯泡两端的电压为
B 正确；
C．S 与b 相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流
流过灯泡的电流
C 错误；
D．S 与c 相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流
灯泡的电功率为
D 错误。
故选B。
29．（2025·河北·高考真题）2024 年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全
面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压
时，输入电压
保持不变。已知副线
圈总匝数为n，分接头
间和
间的线圈匝数
，开关S 接3 时输出电压的瞬时值
，则S 接2 时
的图像为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】根据理想变压器电压比与匝数比关系可知
，
由于输入电压
不变，可知
即
解得
；
可知此时输出的交流电的周期为
。
故选D。
30．（2024·重庆·高考真题）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电
压为6V 灯泡的电阻恒定，R 为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接
电压为220V 的交流电，滑片P 可调节灯泡L 的亮度，P 在R 最左端时，甲、乙图中灯泡L 均在额定功
率下工作，则（ ）
A．n1：n2 = 110：3
B．当P 滑到R 中点时，图甲中L 功率比图乙中的小
C．当P 滑到R 最左端时，图甲所示电路比图乙更节能
D．图甲中L 两端电压的可调范围比图乙中的大
【答案】AC
【详解】A．滑片P 在最左端时，图甲、乙中变压器输出电压均为灯泡的额定电压6V，因此
故A 正确；
B．当P 滑到R 中点时，图甲中总电阻为P 左端电阻与灯泡电阻串联，图乙中总电阻为灯泡电阻与Р 右
端的电阻并联后再与P 左端电阻串联，由于并联电阻小于灯泡电阻，则图甲中灯泡电压大于图乙中灯
泡电压，则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功率大，故B 错误；
C．当P 滑到R 最左端时，图甲中只有灯泡，图乙中R 与灯泡并联，总电阻更小，输出功率更大，图
甲比图乙更节能，故C 正确；
D．图乙中的灯泡两端电压在0 到6V 间变化，图甲中灯泡两端电压最高为6V，最低达不到0，则图乙
中灯泡两端可调电压范围大，故D 错误。
故选AC。
31．（2024·浙江·高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f、电压为u 的交流电源连接，副线
圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S 接a 时，三个灯泡均发光。
若（ ）
A．电容C 增大，L1灯泡变亮
B．频率f 增大，L2灯泡变亮
C．RG上光照增强，L3灯泡变暗
D．S 接到b 时，三个泡均变暗
【答案】A
【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A 正确；
B．频率f 增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B 错误；
C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C 错误；
D．S 接到b 时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D 错误。
故选A。
32．（2024·海南·高考真题）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入
电流16A，设原副线圈匝数分别为
、
，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是
（ ）
A．交流电的周期为0.02s
B．原副线圈匝数比
C．输出的最大电压为220V
D．若10 台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW
【答案】AD
【详解】A．交流电的周期为
故A 正确；
B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原副线圈匝数比为
故B 错误；
C．输出的最大电压为
故C 错误；
D．若10 台充电桩同时使用，输出功率为
变压器不改变功率，故输入功率为
故D 正确。
故选AD。
33．（2024·北京·高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u 随时间t
变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（
）
A．原线圈两端电压的有效值为
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原、副线圈匝数之比为1 4∶
D．原线圈的输入功率为12W
【答案】B
【详解】A．由题图知，原线圈电压最大值为
，则原线圈两端电压的有效值为
故A 错误；
B．灯泡正常发光，由P = UI 得，副线圈中电流有效值为
故B 正确；
C．由理想变压器电压与匝数关系可知
故C 错误；
D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率
P1 = PL = 3W
故D 错误。
故选B。
34．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T 调节，副
线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻
和
、开关S。S 处于闭合状态，在原线圈电压
不变的情
况下，为提高
的热功率，可以（ ）
A．保持T 不动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
B．将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片位置不变
C．将T 向a 端移动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
D．将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片向e 端滑动
【答案】AC
【详解】A．保持T 不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R 的滑片向f
端滑动时，R 与
串联后的总电阻减小，电流增大，根据
可知此时热功率增大，故A 正确；
B．将T 向b 端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R 的滑片位置不变时，
通过
的电流减小，故热功率减小，故B 错误；
C．将T 向a 端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动，R
与
串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C 正确；
D．将T 向b 端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R 的滑片向e 端滑动，R
与
串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D 错误。
故选AC。
35．（2024·辽宁·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰
值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R 的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容
器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。
（1）求变压器的输出功率P；
（2）已知该容器内的气体吸收的热量Q 与其温度变化量ΔT 成正比，即Q = CΔT，其中C 已知。若
电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2 倍，求电热丝的通电时间
t。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为
设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有
联立解得
理想变压器的输出功率等于R 的热功率，即
（2）设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容
变化，则有
由
知气体吸收的热量
根据热力学第一定律
，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则
电热丝产生的热量全部被气体吸收
联立整理得
解得
【点睛】
36．（2023·河北·高考真题）除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型除颤仪电路原
理如图，某次调试时交流电压表示数为
，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均
值为
，放电时间约为
，已知电容器电容为
，则升压变压器原副线圈的匝数比约为
（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】由于放电电流平均值为2.8A，由电流的定义式有
根据电容器的电容定义有
所以电容器两端的电压为
等于副线圈电压的最大值，所以副线圈的两端的电压有效值为
由题意可知，升压变压器原线圈两端的电压有效值为
由理想变压器有
解得
故选B。
37．（2024·浙江·高考真题）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，经原、副线圈匝数分别为
和
的变压器升压至峰值大于
，就会在打火针和金属板间
引发电火花，实现点火。下列正确的是（ ）
A．
B．
C．用电压表测原线圈两端电压，示数为
D．副线圈输出交流电压的频率是
【答案】B
【详解】AB．原线圈两端电压的有效值
根据电压匝数关系有
变压器副线圈电压的峰值
根据题意有
解得
，
故A 错误，B 正确；
C．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为
故C 错误；
D．根据
解得
变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是
，故D 错误。
故选B。
38．（2015·天津·高考真题）如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以
通过滑动触头Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P 为滑动变阻器的滑动触
头，在原线圈上加一电压为U 的正弦交流电，则（ ）
A．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变大
B．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变小
C．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变大
D．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变小
【答案】BC
【详解】AB．根据
保持Q 的位置不动，则U2不变，将P 向上滑动时，R 接入电路的电阻变大，根据
可知I2变小，根据
可知I1也变小，即电流表读数变小，故A 错误，B 正确；
CD．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，U2变大，则根据
可知副线圈输出功率变大，则变压器原线圈输入功率P1变大，而
输入电压U 一定，I1变大，即电流表读数变大，故C 正确，D 错误。
故选BC。
39．（2023·北京·高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600 匝和190 匝的变压器，原线圈接12V 的正
弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V 的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能
使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数
B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍D．将两个3.8V 小灯泡并联起来接入副线圈
【答案】B
【详解】A．由
知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，
故A 错误；
B．由
知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B
正确；
C．由
知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出
电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C 错误；
D．将两个3.8V 小灯泡并联，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡
正常发光，故D 错误。
故选B。
40．（2023·山东·高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率
500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端
电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为368A
B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW
D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
【答案】C
【详解】A．由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有
A 错误；
BD．由题知，用户端电压U4 = 220V，功率88kW，则有
P′ = U4I4
联立解得
I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V
则输电线上损失的功率为
P 损 = I3
2R = 4kW
且
U2 = U3＋I3R = 11500V
再根据
，解得
BD 错误；
C．根据理想变压器无功率损失有
P = U2I3＋P 储
代入数据有
P 储 = 408kW
C 正确。
故选C。
41．（2023·浙江·高考真题）我国1100kV 特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，
用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（ ）
A．送电端先升压再整流
B．用户端先降压再变交流
C．1100kV 是指交流电的最大值
D．输电功率由送电端电压决定
【答案】A
【详解】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先
变交流再降压，故A 正确，B 错误；
C．1100kV 指的是交流电的有效值，故C 错误；
D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D 错误。
故选A。
42．（2023·海南·高考真题）下图是工厂利用
的交流电给
照明灯供电的电路，变
压器原线圈匝数为1100 匝，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压有效值为
B．交变电流的周期为
C．副线圈匝数为180 匝
D．副线圈匝数为240 匝
【答案】BC
【详解】A．电源电压的有效值
选项A 错误；
B．交流电的周期
选项B 正确；
CD．根据
可得副线圈匝数
匝
选项C 正确，D 错误。
故选BC。
43．（2022·天津·高考真题）如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b 接入
电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S 后（ ）
A．R 的发热功率不变
B．电压表的示数不变
C．电流表
的示数变大
D．电流表
的示数变小
【答案】BC
【详解】AC．闭合开关S 后，负载电阻减小，匝数为
的线圈输出功率变大，匝数为
的线圈输入功
率也变大，a、b 两端电压有效值不变，由
可知电流表
的示数变大，根据
因
比值不变，
变大，
变大，因此，R 的发热功率变大，故A 错误，C 正确；
B．根据理想变压器电压比等于匝数比
可知输出电压
不变，电压表的示数不变，故B 正确；
D．根据理想变压器电流与匝数关系可得
由于匝数均保持不变，
增大，所以
、
增大，故电流表
的示数变大，故D 错误。
故选BC。
44．（2016·全国I 卷·高考真题）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻
、
和
的阻值分别为
、
和
，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S 断开时，
电流表的示数为I；当S 闭合时，电流表的示数为
。该变压器原、副线圈匝数的比值为（ ）
A．2
B．3
C．4
D．5
【答案】B
【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为
，则有副线圈的电流为
原线圈的电压
因为电源电压的有效值恒定，所以有
代入数据则有
解得
故选B。
45．（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“
”的交流
卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为
的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为
B．变压器原、副线圈的匝数比为55 3∶
C．流过卤素灯的电流为
D．卤素灯的电阻为
【答案】B
【详解】A．卤素灯上标记的额定电压
即为卤素灯两端的电压有效值，A 错误；
B．根据理想变压器的原理可知
B 正确；
C．流过卤素灯的电流为
C 错误；
D．卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D 错误。
故选B。
46．（2022·北京·高考真题）某理想变压器的原线圈接在
的正弦交流电源上，副线圈输出电压为
，输出电流为
。该变压器（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为100 1∶
B．输入电流为
C．输入电流的最大值为
D．原、副线圈交流电的频率之比为1 100
∶
【答案】B
【详解】A．原、副线圈的匝数之比为
故A 错误；
B．根据
可得输入电流为
故B 正确；
C．输入电流的最大值为
故C 错误；
D．变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1 1∶，故D 错误。
故选B。
47．（2022·河北·高考真题）张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，
其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z 转，通过转速比为
的升速齿轮箱
带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，
时刻，
线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略
线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电压为
B．发电机输出交变电流的频率为
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
【答案】C
【详解】B．发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为
B 错误；
A．线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为
输出电压的有效值为
A 错误；
C．变压器原、副线圈的匝数比为
C 正确；
D．发电机产生的瞬时电动势为
D 错误。
故选C。
48．（2022·湖北·高考真题）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原
理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100 匝，接收线圈的匝数为50 匝。若工作状态
下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）
A．接收线圈的输出电压约为8 V
B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1
C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
【答案】AC
【详解】A．根据
可得接收线圈的输出电压约为U2=8V；
B．由于存在磁漏现象，电流比不再与匝数成反比，故B 错误；
C．变压器是不改变其交变电流的频率的，故C 正确；
D．由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变
化率与穿过接收线圈的不相同，故D 错误。
故选AC。
49．（2022·湖南·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正
中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为
9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V 的示数为U，理想电流表A 的示数为I。下列说法正确
的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
【答案】B
【详解】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为
，则副线圈的电流为
，根据欧姆定律可得副线圈
的电压有效值为
则变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为
，则
可得
保持
位置不变，
向左缓慢滑动的过程中，
不断变大，根据欧姆定律
可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则
两端的电压不断变小，则电压表示
数
变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知
消耗的功率增
大，故B 正确，A 错误；
CD．设原副线圈的匝数比为
，同理可得
则
整理可得
保持
位置不变，
向下缓慢滑动的过程中，
不断变大，则
变小，对
由欧姆定律可知
可知
不断变小，根据原副线圈的功率相等可知
消耗的功率
整理可得
可知
时，
消耗的功率有最大值，可知
消耗的功率先增大，后减小，故CD 错误。
故选B。
50．（2022·山东·高考真题）如图所示的变压器，输入电压为
，可输出
、
、
电压，匝数
为
的原线圈中电压随时间变化为
．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的
示数为
。将阻值为
的电阻R 接在
两端时，功率为
。下列说法正确的是（ ）
A．n1为1100 匝，
为
B．
间线圈匝数为120 匝，流过R 的电流为
C．若将R 接在
两端，R 两端的电压为
，频率为
D．若将R 接在
两端，流过R 的电流为
，周期为
【答案】D
【详解】A．变压器的输入电压为220V，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流
电压的最大值为
，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得原线圈为2200 匝，A 错误；
B．根据图像可知，当原线圈输入220V 时，BC 间的电压应该为12V，故BC 间的线圈匝数关系有
BC 间的线圈匝数为120 匝，流过R 的电流为
B 错误；
C．若将R 接在AB 端，根据图像可知，当原线圈输入220V 时，AB 间的电压应该为18V。根据交流电
原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为
，故交流电的频率为
C 错误；
D．若将R 接在AC 端，根据图像可知，当原线圈输入220V 时，AC 间的电压应该为30V，根据欧姆定
律可知，流过电阻R 的电流为
交流电的周期为
D 正确。
故选D。
51．（2021·重庆·高考真题）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原
线圈两端的电压为
，副线圈两端的电压为
，副线圈的电流为
，若将该变压器视为理想
变压器，则（ ）
A．原、副线圈匝数之比为
B．原线圈的电流为
C．副线圈两端的电压最大值为
D．原、副线圈的功率之比为
【答案】B
【详解】A．由理想变压器的变压公式，可知原副线圈匝数之比为
A 错误；
B．由理想变压器的变流公式
解得原线圈电流
B 正确；
C．根据有效值与最大值的关系可知，副线圈两端的电压最大值
C 错误；
D．根据理想变压器输出功率大于输入功率可知，原副线圈的功率之比为
，D 错误。
故选B。
52．（2021·福建·高考真题）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R 为输电线的总
电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则
当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（ ）
A．A1增大，V2不变，V3增大
B．A1增大，V2减小，V3增大
C．A2增大，V2增大，V3减小
D．A2增大，V2不变，V3减小
【答案】D
【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压器原线圈的输入电压
不变，根据
可知，变压器副线圈的输出电压
不变；当住户使用的用电器增加时，即用户的总电阻
变小，
由
可知，副线圈的电流
变大，而由
可知V3减小；由理想变压器的原理
可知原线圈的电流
变大；故综合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不变，V3减小；
故选D。
53．（2021·海南·高考真题）如图，理想变压器原线圈接在
的交流电源上，副线圈匝数
可通过滑片P 来调节。当滑片P 处于图示位置时，原、副线圈的匝数比
，为了使图中“
，
”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（ ）
A．仅将滑片P 向上滑动
B．仅将滑片P 向下滑动
C．仅在副线圈电路中并联一个阻值为
的电阻
D．仅在副线圈电路中串联一个阻值为
的电阻
【答案】BD
【详解】原线圈电压有效值
则次级电压有效值
则为了使图中“
，
”的灯泡能够正常发光，则需要减小次级电压，即仅将滑片P 向下滑动；
或者仅在副线圈电路中串联一个电阻，阻值为
故选BD。
54．（2021·湖北·高考真题）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大
阻值为2R 的滑动变阻器和阻值为R 的定值电阻。在变阻器滑片从a 端向b 端缓慢移动的过程中
（ ）
A．电流表A1示数减小
B．电流表A2示数增大
C．原线圈输入功率先增大后减小
D．定值电阻R 消耗的功率先减小后增大
【答案】A
【分析】本题考查含理想变压器电路的动态分析。
【详解】AB．由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，故变压器副线圈的输出电压恒定，变阻器的滑
片从a 端向b 端缓慢移动的过程中，由数学知识可知，变压器副线圈所接的电阻值逐渐增大，则由欧
姆定律得
可知副线圈的电流逐渐减小，由
可知变压器原线圈的电流I1也逐渐减小，故A 正确，B 错误；
C．原线圈的输入功率为
由于I1逐渐减小，则原线圈的输入功率逐渐减小，故C 错误；
D．由于副线圈的电流逐渐减小，则定值电阻与变阻器右半部分并联的总电流减小，又与定值电阻并
联的变阻器右半部分的电阻值减小，则由并联分流规律可知，流过定值电阻的电流逐渐减小，则由公
式
可知，定值电阻R 消耗的电功率逐渐减小，故D 错误。
故选A。
55．（2021·广东·高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中
产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接
充电电路，原、副线圈匝数比为1 60
∶
，下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为10Hz
B．副线圈两端电压最大值为3V
C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
【答案】B
【详解】A．周期是T=0.2s，频率是
故A 错误；
B．由理想变压器原理可知
解得，副线两端的最大电压为
故B 正确；
C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电
压会越大，故C 错误；
D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D 错误。
故选B。
56．（2021·河北·高考真题）如图，发电机的矩形线圈长为
、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大
小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为
、
和
，两个副线圈分别接有电阻
和
，当发电机线圈以角速度
匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的
是（ ）
A．通过电阻
的电流为
B．电阻
两端的电压为
C．
与
的比值为
D．发电机的功率为
【答案】BC
【详解】AB．由题知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律
U1= IR1
根据变压器电压与匝数的关系有
，
代入数据有
U0=
，U2=
再由欧姆定律有
U2= I2R2
可计算出
I2=
综上可知，A 错误、B 正确；
C．由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有
Emax= NB2L2ω，U0=
=
NBL2ω
由选项AB 知
U0=
则
C 正确；
D．由于变压器为理想变压器则有
P0= P1 + P2= U1I + U2I2= I2R1 + U2I2
代入选项ABC 公式有
P0=
由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，D 错误。
故选BC。
57．（2021·湖南·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为
，输入端
、
接入电压有效值
恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻
的阻值相同。在滑动变阻器
的滑片从
端滑
动到
端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
【答案】A
【详解】副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R 的滑片从a 端滑到b 端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大，
先减小后增大，则
先变暗后变亮，根据
，
由于
先减小后增大，则副线圈的电压
先增大后减小，通过L2的电流为
则滑动变阻器R 的滑片从a 端滑到b 端过程中，
逐渐减小，副线圈的电压
增大过程中
增大；
在副线圈的电压
减小过程中，通过R0的电流为
逐渐增大，则
越来越小，则
则
先变暗后变亮，
一直变亮；
故选A。
58．（2020·北京·高考真题）如图所示， 理想变压器原线圈接在
的交流电源上， 副线圈
接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S 后（ ）
A．电流表
的示数减小
B．电压表
的示数减小
C．电压表
的示数不变
D．电流表
的示数不变
【答案】A
【详解】开关S 闭合时，副线圈总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出
的电压也不变，即V1示数不变，但因副线圈的总电阻减小，则副线圈的总电流增大，则原线圈的电流
增大，故A1的示数变大；由于副线圈的电流增大，故串联在副线圈的电阻R 两端的电压增大，而副线
圈的总电压不变，所以副线圈并联部分的电压减小，即
的示数减小，故电流表
的示数减小，故
A 正确，BCD 错误。
故选A。
59．（2020·江苏·高考真题）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈
匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器
B．能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同
D．副线圈的电流小于原线圈的电流
【答案】D
【详解】A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A 选项错误。
B． 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B 选项错误。
C． 电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C 选项错误。
D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。D 正确。
故选D。
60．（2020·山东·高考真题）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b 所接电压
u 随时间t 的变化关系如图乙所示。灯泡L 的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、
R2=5 Ω， 滑动变阻器R 的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节
为（ ）
A．1 Ω
B．5 Ω
C．6 Ω
D．8 Ω
【答案】A
【详解】输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值）
根据理想变压器电压规律
可知副线圈电压有效值为
灯泡正常工作，根据欧姆定律可知分压为
，则通过灯泡的电流，即副线圈部分的干路电流为
根据串联分压规律可知，
和
、
构成的并联电路部分的分压为
通过
的电流为
通过
、
的电流为
、
的分压为
解得滑动变阻器的阻值为
A 正确，BCD 错误。
故选A。
61．（2020·全国III 卷·高考真题）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器
原、副线圈的匝数比为10 1∶，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10
，R3=20
，各电表均为理想电表。
已知电阻R2中电流i2随时间t 变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．所用交流电的频率为50Hz
B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A
D．变压器传输的电功率为15.0W
【答案】AD
【详解】A．交流电的频率为
A 正确；
B．通过
电流的有效值为
两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律
可知原线圈的电压
电阻
两端分压即为电压表示数，即
B 错误；
C．电流表的示数为
C 错误；
D．副线圈中流过的总电流为
变压器原副线圈传输的功率为
D 正确。
故选AD。
62．（2020·浙江·高考真题）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中
变压器原副线圈的匝数比为
，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为
，电流表读数
为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】B
【详解】根据理想变压器的电压和电流规律：
解得甲图中高压线电压为
乙图中高压线电流为
故B 正确，ACD 错误。
故选B。
63．（2019·海南·高考真题）如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由
、
和
三个电
阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5：1 改为10：1 后（ ）
A．流经
的电流减小到原来的
B．
两端的电压增加到原来的2 倍
C．
两端的电压减小到原来的
D．电阻上总的热功率减小到原来的
【答案】CD
【详解】设变压器初级电压为U，则该变压器原、副线圈的匝数比由5：1 改为10：1 后，根据
可知，次级电压由
变为
，即次级电压变为原来的
，可知R1两端的电压变为原来的
，则流经R1的电流减小到原来的
，选项A 错误； R2两端的电压为
，则
两端的
电压减小到原来的
，选项B 错误；同理R3两端的电压为
，则
两端的电压减小到
原来的
，选项C 正确；因次级电压变为原来的
，根据
可知，次级电阻上总的热功率减小
到原来的
，选项D 正确.
64．（2025·湖北·高考真题）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想
变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正
确的是（ ）
A．仅增加用户数，r 消耗的功率增大
B．仅增加用户数，用户端的电压增大
C．仅适当增加n2，用户端的电压增大
D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小
【答案】AC
【详解】A．整个电路物理量标注如图
设用户端总电阻为R 用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有
因为
其中I2=I3，则对于输电线有
联立整理可得
仅增加用户数，则R 用户减小，可知I2增大，根据
可知r 消耗的功率增大，故A 正确；
B．仅增加用户数，I2增大，根据
可知U3减小，根据用户端的电压
可知用户端的电压减小，故B 错误；
C．仅适当增加n2，根据
可知U2增大，根据
可知I2增大，根据
可知U3增大，根据用户端的电压
可知用户端的电压增大，故C 正确；
D．由C 选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率
由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D 错误。
故选AC。
65．（2024·湖南·高考真题）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
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
。当用户端接一个定值电阻R 时，
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
上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若
阻值增加一倍，则
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
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
上消耗的功率为6P
【答案】A
【详解】
如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为
，则输电线上的电流为
转子在磁场中转动时产生的电动势为
A．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
，故
上消耗的电功率变为原来的4 倍，故A 正确；
C．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
上
消耗的电功率变为原来的4 倍，故C 错误；
B．若
阻值增加一倍，输电线路上的电流
消耗的功率
故B 错误；
D．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
消耗的功率
故D 错误。
故选A。
66．（2023·天津·高考真题）“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域
需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器
和降压变压器
均为理想变压器，
的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R 为输电导线的电阻，
的副线圈并联多个用电器，下列
说法正确的是（ ）
A．
输出电压等于
输入电压
B．
输出功率大于
输入功率
C．用电器增多后，R 消耗的功率减小
D．用电器增多后，
的输出电压降低
【答案】BD
【详解】AB．由于输电过程中，线路中有电流、线路电阻R 会分压且产生热量，会损失功率，故
输
出功率大于
输入功率；
输出电压大于
输入电压，故A 错误，B 正确；
CD．设升压变压器
原副线圈比为
，输入出电压分别为
、
，根据理想变压器电压与原副
线圈匝数关系可得
由于输入电压不变
，原副线圈匝数比
不变，则升压变压器
输出变压
恒定。设降压变压器
的原副线圈匝数比为
，输入输出电压分别为
、
，通过原副线圈的电流分别为
、
，
的副线圈并联多个用电器等效电阻为
，则有
，
，
则
令
，则
随着用户接入的用电器增多，副线圈接入电器的总电阻
减小，则
减小，输入线路中电流
增大.
R 消耗的功率
的输出电压
用电器增多后，
增大， R 消耗的功率增大，
的输出电压
降低，故C 错误，D 正确。
故选BD。
67．（2022·福建·高考真题）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为
，定值电
阻
，小灯泡
、
的规格均为“
”，理想变压器
、
原副线圈的匝数比分
别为1 3∶和3 1∶．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（ ）
A．
与
一样亮
B．
比
更亮
C．
上消耗的功率比
的大
D．
上消耗的功率比
的小
【答案】BC
【详解】若开关接cd 端，则若电源电压为
，理想变压器
、
的匝数比为
用户电阻为
，输电线电阻为
，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
降压变压器初级电压
降压变压器次级电压
可得输电功率为
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
若开关接ab 端，则负载得到的功率
输电线上损耗的电功率为
将
，
，k=3 带入可知
可得
即
比
更亮；
上消耗的功率比
的大。
故选BC。
68．（2021·山东·高考真题）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1 3∶，输入电压
为
的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R 的阻值为
。开关S 接1 时，
右侧变压器原、副线圈匝数比为2 1∶，R 上的功率为
；接2 时，匝数比为1 2∶，R 上的功率为P。以
下判断正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】BD
【详解】当开关S 接1 时，左侧变压器次级电压
U2=3×7.5V=22.5V
电阻R 上的电压，即右侧变压器的次级电压
电流
则右侧变压器初级电压
电流
则
当开关S 接2 时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知
解得
I=3A
则R 上的功率
故选BD。
69．（2020·浙江·高考真题）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率
，发电机的电压
，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻
，在用户端用降压变压器把电压降为
。已知输电线上损失的功率
，假设两个变压器均是理想变压器，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．降压变压器的匝数比
D．用户得到的电流
【答案】C
【详解】A．根据电功率公式
发电机输出电流
A 错误；
B．输电线上损失功率
，由
可得
故B 错误；
C．降压变压器原副线圈得到的功率为
P4=P-P 线=95kW
根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得
C 正确；
D．用户得到的功率为
，用户得到的电流
D 错误。
故选C。
70．（2009·广东·高考真题）图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
【答案】ABD
【详解】A．在导线材料、长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小，导线损失的功
率越小，故A 正确；
B．由P 损=I2R 可知，在输电导线电阻一定的情况下，输电电流越小损失的功率越小，减小输电电流，
可以减少电路的发热损耗，故B 正确；
C．由
可知，输电电压一定，输送功率越大，输电损失功率越大，损失的电能越多，故C
错误；
D．在高压输电的过程中，电压过高时，感抗和容抗影响较大，所以不一定是电压越高越好，故D 正
确．
【点睛】解决本题的关键掌握输电功率与输电电压的关系，以及损失功率与输电电流的关系.
