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第9 讲 直流电路与交流电路 专题强化练习
基础保分练
一．选择题：
1.(2025·江苏扬州市期末)如图所示，金属线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的
OO'轴匀速转动，转动周期为2×10-2 s，感应电动势的有效值为220 V，从图示
位置开始计时，其表达式为( )
A.e=220❑√2sin (100πt) V
B.e=220❑√2cos (100πt) V
C.e=220sin (100πt) V
D.e=220sin (50πt) V
2.(2025·江苏盐城市三模)某实验小组采用如图所示电路测量时，在较大范围内
调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因
是( )
A.滑动变阻器与电路接触处断路
B.电流表阻值太小
C.滑动变阻器的阻值太小
D.电池内阻太小
3.(2025·江苏南京市一模)如图所示，某同学利用一块表头G 和三个定值电阻
R1、R2、R3设计了如图所示的多量程电流表，该电表有1、2 两个量程。当只增
大电阻R1的阻值时，下列说法中正确的是( )
A.两个量程均变大
B.两个量程均变小
C.1 的量程变大，2 的量程变小
D.1 的量程变小，2 的量程变大
4.(2025·江苏宿迁市一模)在图甲的电路中，电源内阻不计，不计电表内阻的影
响。调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，作出的U-I 图像如图乙中
AB 所示，则表示R1阻值的是( )
A.AB 的斜率
B.仅a 的斜率
C.仅b 的斜率
D.a 或b 的斜率
5.(2025·江苏无锡市期末)某城市新装了一
批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环
境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示，电源电动势为E，内
阻为r，RG为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照
逐渐减弱时，下列判断正确的是( )
A.A 灯变亮，B 灯变亮
B.A 灯变亮，B 灯变暗
C.电源的效率变小
D.RG上电流的变化量等于R0上电流变化量
6.(2025·江苏宿迁市三模)如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻
的阻值分别为R1、R2，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后( )
A.通过电阻R1的电流为零
B.电容器所带电荷量为CE
C.断开S 的瞬间，通过电阻R2的电流为
E
R1+ R2
D.断开S 后，通过电阻R2的电荷量为
CE R1
R1+ R2
7.(2025·江苏南京市二模)如图，发电机的矩形线框处在竖直向下的匀强磁场中，
绕垂直于磁感线的对称轴OO'以角速度ω 匀速转动。取通过电阻R 向右的电流
为正，从图示位置开始计时，则R 中的电流i 随时间t 变化的图像是( )
8.如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均可视为理想
变压器，其中降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=100∶1，输电线上的总
电阻R=10 Ω，输电线上损失的功率ΔP=40 W，用户两端的电压U4=220 V，
则下列说法正确的是( )
A.输电线上通过的电流为4 A
B.升压变压器的输出电压为22 kV
C.发电机的输出功率为66 kW
D.用户消耗的功率为44 kW
综合创新练
一.选择题：
9.(2025·江苏南通市三模)如图所示，在原线圈两端加上有效值恒定的交流电压，
理想变压器原、副线圈的电压有效值分别为U1、U2，电流有效值分别为I1、
I2。当滑动变阻器滑片P 向下移时( )
A.I1不变
B.I2变小
C.U1不变
D.U2变小
10.某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如
图所示，压敏电阻R 会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G 是由理想电流
表改装而成的指针式测力显示器，R0 是定值电阻，电源电动势为E，内阻为
r(R0>r)，当压力变大时( )
A.电流表示数随压力大小变化而线性变化
B.电容器C 放电
C.电源的输出功率变大
D.电源的效率变大
11.(2025·江苏盐城市模拟)如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交
流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为热敏电阻(温度升高，电阻减
小)，R0、R1为定值电阻，C 为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确
的是( )
A.V1的示数和V2的示数都不变
B.理想变压器的输入功率减小
C.通过R1的电流始终为零，R1不消耗电能
D.A1和A2的示数都减小
二．计算题：
12.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4
000 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0.20 T，线圈的匝数为100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动
的角速度为90 rad/s，线圈中产生的感应电流为50 A。求：
(1)线圈中感应电动势的有效值E；
(2)线圈的输出功率P。
尖子生选练
13.(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
参考答案：
1.答案 A 解析 线圈转动的角速度为ω=2π
T =
2π
2×10
−2 rad/s=100π rad/s，感
应电动势的峰值为Em=❑√2E 有效=220❑√2 V，图示位置为中性面位置，故感应电
动势的表达式为e=220❑√2sin (100πt) V，故选A。
2.答案 D 解析 用题图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，
发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，原因是电池内阻太小，故选D。
3.答案 A 解析 测电流时，量程1 为I1=
I g( Rg+ R1+ R3)
R2
+Ig，量程2 为I2=
I g( Rg+ R1)
R2+ R3
+Ig，当只增大电阻R1的阻值时，两个量程均变大。故选A。
4.答案 D 解析 根据闭合电路欧姆定律有U=E-IR2，可知AB 的斜率绝对值代
表R2的阻值，a 的斜率表示通过R1的电流为0.1 A 时R1接入电路的有效电阻；
b 的斜率表示通过R1的电流为0.3 A 时R1接入电路的有效电阻，故选D。
5.答案 A 解析 光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，总
电流减小，内电压减小，路端电压增大，A 灯变亮，支路R0上的电流减小，R0
上的电压减小，又因为路端电压增大，所以B 灯两端电压增大，B 灯变亮，故
A 正确，B 错误；因为外电阻变大，根据η=
I
2 R外
I
2( R外+r )=1-
r
R外+r ，可知电源的
效率变大，故C 错误；对于电阻R0所在支路，有ΔI0=ΔIB+ΔIG，其中ΔI0<0、
ΔIB>0，所以|ΔI0|<|ΔIG|，故D 错误。
6.答案 C 解析 电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻R1的电流
为I=
E
R1+ R2，故A 错误；电容器两端电压等于电阻R2两端电压，则有U2=IR2=
R2 E
R1+ R2
，电容器所带电荷量为Q=CU2= CE R2
R1+ R2
，故B 错误；断开S 的瞬间，电
容器与电阻R2构成回路进行放电，通过电阻R2的电流为I2=
U 2
R2
=
E
R1+ R2，故C
正确；断开S 后，电容器与电阻R2构成回路进行放电，则通过电阻R2的电荷量
为
CE R2
R1+ R2，故D 错误。
7.答案 A 解析 由题意可知线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式
交流电，因为通过电阻R 向右的电流为正，根据楞次定律可知线框由题图所示
位置顺时针旋转90°过程中，流过电阻R 的电流为负，由于换向器的存在，线
框旋转90°时，电流突然反向，线框旋转90°至180°的过程中，流过电阻R 的电
流为正且电流逐渐减小，故选A。
8.答案 D 解析 根据题意有ΔP=I2R，输电线上通过的电流为I=❑√
Δ P
R =❑√
40
10
A=2 A，故A 错误；根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比，则
有
U 3
U 4
=
n3
n4
，可知降压变压器输入电压为U3=
n3
n4
U4=22 000 V，输电线上的电压
为ΔU=IR=20 V，升压变压器的输出电压为U2=U3+ΔU=22 020 V，故B 错误；
发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，则有P1=P2=U2I=44 040 W，故
C 错误；降压变压器的输入功率等于用户消耗的功率，则有P4=P3=U3I=44 000
W=44 kW，故D 正确。
9.答案 D 解析 设滑动变阻器电阻为R，则U0=I1R1+U1，由理想变压器可得
U 1
U 2
=n1
n2
，I 1
I 2
=n2
n1
，副线圈两端的电压为U2=I2(R2+R)，联立解得U0=I1[R1+(n1
n2
)2(R2
+R)]，当滑动变阻器滑片P 向下移时，R 减小，U0不变，则原线圈电流I1增大，
从而副线圈电流I2增大，电阻R1上分压增大，则原线圈两端电压U1减小，副线
圈两端电压U2也减小，故选D。
10.答案 C 解析 根据闭合电路欧姆定律可得电流表示数为I=
E
R+ R0+r ，由题
意可知压敏电阻R 随所受压力大小变化而线性变化，则电流表示数随压力大小
变化而非线性变化，故A 错误；当压力变大时，压敏电阻R 阻值减小，则电路
总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，
则定值电阻R0两端电压增大，电容器C 两端电压增大，电容器所带电荷量增大，
电容器C 充电，故B 错误；电源的输出功率为P 出=(
E
R外+r )2R 外=
E
2
R外+ r
2
R外
+2r ，
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，而R0>r，则当压力变大时，
即外电阻减小时，电源的输出功率变大，故C 正确；电源的效率为η=
P出
P总
×100%=
I
2 R外
I
2( R外+r )×100%=
1
1+
r
R外+r
×100%，由于外电阻减小，所以电源的
效率变小，故D 错误。
11.答案 A 解析 理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，则
V1的示数不变，根据
U 2
U 1
=
n2
n1
可知，副线圈输出电压不变，即V2的示数不变，故
A 正确；随着RT 温度升高，RT 电阻减小，则副线圈输出电流I2 变大，根据
P1=P2=U2I2，可知理想变压器的输入功率增大，根据
I 1
I 2
=
n2
n1
可知，原线圈电流I1
变大，则A1和A2的示数都增大，故B、D 错误；由于变压器副线圈输出电流为
交变电流，所以电容器周期性地进行充电和放电，所以R1有电流流过，R1会消
耗电能，故C 错误。
12.答案 (1)6.4×102 V (2)3.1×104 W
解析 (1)电动势的最大值Em=NBSω
有效值E= Em
❑√2，解得E=NBSω
❑√2
代入数据得E≈6.4×102 V
(2)输出电压U=E-Ir 输出功率P=IU
解得P=I(E-Ir)=50×(6.4×102-50×0.6) W≈3.1×104 W。
13.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。
