2025年高考物理 交變電流 小練（含解析）

2025年高考物理交變電流小練

一、單選題（本大題共5小題）

1.如圖所示，理想變壓器原線圈接在正弦交流電源上，電源的輸出電壓不變,

副線圈回路中接有電阻R和燈泡，現(xiàn)增加并入電路燈泡的個(gè)數(shù)，則（）

A.副線圈兩端電壓變小

B.電阻R兩端電壓變大

C.燈泡兩端電壓變大

D.變壓器的輸入功率減小

2.一小型水電站通過升壓變壓器和降壓變壓器給某生活區(qū)供電，發(fā)電機(jī)組輸出

電壓恒定，輸電線電阻R保持不變。該生活區(qū)夜晚用電量大于白天用電量，則夜

A.發(fā)電機(jī)的輸出功率不變

B.用戶獲得的電壓升高

C.輸電線上損失的功率減小

D.降壓變壓器輸出電壓降低

3.如圖甲所示的充電器正在給手機(jī)充電。乙圖是簡化原理圖，理想變壓器原、

副線圈匝數(shù)之比為55:2,原線圈接220V交流電，副線圈通過理想二極管連接手

機(jī)。下列說法正確的是（）

A.副線圈的電流為8AB.手機(jī)兩端的電壓為8V

C.通過手機(jī)的電流為直流電D.拔掉手機(jī)，充電線兩端電壓為零

4.我國在高壓輸電方面具有國際領(lǐng)先水平,早在2011年我國就正式投產(chǎn)了世界

首條商業(yè)運(yùn)營的特高壓交流輸電工程一一"1000kV晉東南一南陽一荊門特高壓交流

試驗(yàn)示范工程"。假設(shè)某地原來采用200kV的高壓輸電，輸電線損耗功率為P,

后改用800kV的特高壓輸電，輸電功率不變，則輸電線損耗功率為（）

PP

A.—B.C.4PD.16P

416

5.如圖所示，虛線MN左側(cè)空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為加，與MN共面的單匝金屬線框“bed以MN為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度大小為

。。已知正方形線框邊長為3回路阻值為凡""邊與"N之間的距離為5則

線框回路中電流的有效值為（

AMB/S

DR.-國----/--。

'-SR6R

C2BQ《（OD百為

-3Rj~4R~

二、多選題（本大題共3小題）

6.如圖所示的交變電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,各表均為

理想電表，&為熱敏電阻，電阻值隨溫度的升高而減小，現(xiàn)在MN間接有效值恒

定的交流電壓，已知4=5。，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，A?、乂、V?示數(shù)變化量的

大小分別為M、AZ2,MJ、、則下列說法正確的是（）

B.8的示數(shù)增大、y的示數(shù)減小

D.^^=10。

7.如圖所示，關(guān)于下列器材的原理和用途，正確的是（）

A.變壓器可以改變交流電壓，但不能改變頻率

B.扼流圈對交流有阻礙作用是因?yàn)榫€圈存在電阻

C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生熱量使?fàn)t內(nèi)金屬熔化

D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用

8.風(fēng)能是一種可再生能源，風(fēng)力發(fā)電具有清潔環(huán)保、運(yùn)營成本低、節(jié)省空間、

能源獨(dú)立和減少用水量等優(yōu)點(diǎn)。如圖所示為某風(fēng)力發(fā)電廠向用戶供電的線路圖,

4、石分別為升壓變壓器和降壓變壓器。已知發(fā)電廠的輸出電壓保持240V不

變，用戶端電壓為220V、功率為UkW,輸電線總電阻R=40。，降壓變壓器

原、副線圈匝數(shù)比內(nèi)：%=1。：1，變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是

B.升壓變壓器的匝數(shù)比4：丐=1：1。

C.發(fā)電廠的輸出功率為12kW

D.若用戶端的用電器變多，則輸電線上損失的功率增大

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

9.如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一變壓器，匝數(shù)標(biāo)記位置模糊不清，但結(jié)構(gòu)和功能

是完好的，某同學(xué)利用該變壓器進(jìn)行匝數(shù)的探究實(shí)驗(yàn)，M、N是原線圈的兩個(gè)接

線柱，P、Q是副線圈的兩個(gè)接線柱。

甲

（1）實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A.變壓器、B.開關(guān)、導(dǎo)線若干、C.0-40V直流輸出

電源、D.0-40V交流輸出電源、E.多用電表

（2）選用的電源是（填"C"或"D"）；

（3）為了保證人身安全，所用輸入電壓不要超過（填"12V"或"40V”或

"220V"）；

（4）該同學(xué)將MN端接在所選電源正確位置后，多用電表紅黑表筆接在變壓器

PQ端測量輸出電壓/2，調(diào)節(jié)輸入電壓U“N，得到多組數(shù)據(jù)；

（5）作出。皿-"四圖像，如圖乙所示橫、縱坐標(biāo)的截距分別為。、b,則匝數(shù)比

—=_______（用a、b表示），匝數(shù)比々”的測量值_______真實(shí)值（填"大于〃

nPQnPQ

或，，小于，，或，，等于〃）。

乙

10.如圖所示，小廈同學(xué)從家里舊電器上拆得一環(huán)形變壓器，但變壓器的銘牌已

經(jīng)污損無法看清參數(shù)。該同學(xué)想利用高中所學(xué)知識來測量該變壓器原、副線圈兩

端的匝數(shù)。

⑴操作步驟如下：

①結(jié)合銘牌殘存數(shù)據(jù)可知圖中1、2為輸入端，3、4為輸出端，用多用電表歐姆

擋測量發(fā)現(xiàn)都導(dǎo)通；

②先在該變壓器閉合鐵芯上緊密纏繞〃=100匝漆包細(xì)銅線，并將理想交流電壓

表接在細(xì)銅線兩端；

③在原線圈（1、2端）上輸入有效值為12V的交流電，理想交流電壓表的示數(shù)

為3.0V,則原線圈的匝數(shù)①=_______匝；把理想交流電壓表接在3、4接線柱

上，交流電壓表的示數(shù)為1.8V,則副線圈的匝數(shù)%=_______匝。

⑵該變壓器使用了兩種規(guī)格的銅線繞制，結(jié)合前面數(shù)據(jù)可以推想其中較粗的銅線

屬于（選填"原線圈"或"副線圈"）。

四、解答題（本大題共2小題）

11.推動綠色轉(zhuǎn)型，發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，積極穩(wěn)妥推進(jìn)“碳達(dá)峰”和“碳中

和”，牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。草原上具有豐富的風(fēng)

能，因此草原上的風(fēng)力發(fā)電具有廣闊的前景。如圖甲所示為風(fēng)力發(fā)電的簡易圖，

通過變速箱，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速能達(dá)到扇葉轉(zhuǎn)速的5倍，轉(zhuǎn)軸帶動線框以恒定的轉(zhuǎn)速在

勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，已知線框的匝數(shù)N=100匝、線框的面積

S=2.5m2,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=五1，結(jié)果線框能從。和b間輸出

40K

a=250V的電壓，且該電壓輸入升壓變壓器的原線圈，如圖乙所示，升壓變壓

器原、副線圈的匝數(shù)比為并通過電阻R=4O的輸電線向用戶送電，到達(dá)用

戶端時(shí)通過匝數(shù)比塢=4:1的降壓變壓器為額定電壓U°=220V、額定功率

〃=4.4kW的用電器供電。求：

（1）扇葉的轉(zhuǎn)速”；

（2）&的值；

（3）遠(yuǎn)距離輸電的輸電效率（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

12.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器和降壓

變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為r=10O,降壓變壓器原、副線圈的匝

數(shù)比為%:%=10:1,降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖乙所示，降壓變壓器的副

線圈與阻值為4=22。的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器，求

解：

（1）通過凡的電流有效值;

（2）輸電線損失的功率。

升壓變壓器降壓變壓器

甲

參考答案

1.【答案】B

【詳解】A.原線圈輸入電壓不變，原副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓不

變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.增加并入電路燈泡的個(gè)數(shù)，則次級電阻減小，次級電流變大，則電阻R兩端

電壓變大，選項(xiàng)B正確；

C.副線圈兩端電壓不變，電阻R兩端電壓變大，則燈泡兩端電壓變小，C錯(cuò)

誤；

D.變壓器的輸入功率等于輸出功率，根據(jù)P=/U可知，次級電流變大，副線圈兩

端電壓不變，則變壓器輸出功率變大，輸入功率也變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B?

2.【答案】D

【詳解】A.生活區(qū)夜晚用電量大于白天用電量，所以對應(yīng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率

夜晚大于白天，A錯(cuò)誤；

B.夜晚輸電線上電流比較大，輸電線上的電壓損失比較大，所以到達(dá)用戶時(shí)，

用戶獲得的電壓變低，B錯(cuò)誤；

C.夜晚輸電線上電流比較大，根據(jù)P商=/2R綺輸電線上損失的功率變大，C錯(cuò)

誤

D.夜晚輸電線上電流比較大，輸電線上的電壓損失比較大，所以到達(dá)降壓變壓

器時(shí)，降壓變壓器輸入電壓降低，對應(yīng)的降壓變壓器輸出電壓也降低，D正確。

選D。

3.【答案】C

【詳解】A.手機(jī)的電阻未知，根據(jù)題給條件無法求出副線圈的電流，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)*="可得，副線圈輸出電壓為6=念4=8丫，經(jīng)過二極管后，根據(jù)有

效值定義可得解得手機(jī)兩端的電壓為U=4?，B錯(cuò)誤；

RR2

C.因二極管具有單向?qū)щ娦?，所以通過手機(jī)的電流為直流電，C正確；

D.拔掉手機(jī)，充電線兩端電壓不為零，D錯(cuò)誤。選C。

4.【答案】B

2

【詳解】輸電線上損失的功率為==p=P可知，損失的功率與

UU-

電壓的平方成反比，所以竽=與，所以輸電線上損失的功率將變?yōu)?/p>

A￡二條陰=［，選Bo

U2lo

5.【答案】A

【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框ad邊在磁場中運(yùn)動時(shí)，回路中的

感應(yīng)電流最大值為

j_Emi_B"LCO

mLR_4R

線框be邊在磁場中運(yùn)動時(shí)，回路中的感應(yīng)電流最大值為

設(shè)回路中電流的有效值為/,根據(jù)有效值定義可得

解得

I

~~8R-

故選Ao

6.【答案】BC

【詳解】AB.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻&的電阻值減小，等效電阻

/效次級，則等效電阻減小，原線圈的電流增大，由?=叢，得副線圈的

1%)71%

輸出電流增大，即A2的示數(shù)增大，A1的示數(shù)增大，定值電阻用兩端的電壓增

U[n,

大，變壓器原線圈的輸入電壓減小，即V1的示數(shù)減小，由廣二，可知生減

小，即丫2的示數(shù)減小，A錯(cuò)誤，B正確;

C.對原線圈所在的回路由閉合電路歐姆定律UMN=U1+/內(nèi)，得G=UMNT禹，

則有33=片=5,C正確；

D.由學(xué)=2，UiHR、,整理得RJ,則有

U2n2~4

|等卜L25Q,D錯(cuò)誤。選BC。

7.【答案】AD

【詳解】A.變壓器可以改變交流電壓，但不能改變頻率，A項(xiàng)正確；

B.扼流圈對交流有阻礙作用不是因?yàn)榫€圈存在電阻，而是因?yàn)樵诙罅魅D中產(chǎn)

生的感應(yīng)電動勢阻礙電流的變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.真空冶煉爐是用渦流產(chǎn)生的熱量來熔化金屬對其進(jìn)行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶

煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時(shí)金屬中產(chǎn)生渦流，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.磁電式儀表中的鋁框能起電磁阻尼的作用，指針轉(zhuǎn)動時(shí)鋁框中會產(chǎn)生感應(yīng)電

流，鋁框受安培力的阻礙作用，從而使指針迅速穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。選AD。

8.【答案】BCD

【詳解】A.根據(jù)題意，由公式尸=〃可得，降壓變壓器副線圈的電流為

，4='=［察A=50A,則輸電線上的電流為/3=區(qū)乙=5人，輸電線上損耗的功

U用?U

率為嵯=/次=1000W,A錯(cuò)誤；

B.輸電線上損耗的電壓為AU=/3R=200V,降壓變壓器輸入端電壓為

4=區(qū)0用=22°°丫，則升壓變壓器輸出端電壓為U2=&+AU=2400V,升壓變壓

〃4

,一小a2401J

器的匝數(shù)比上=/=許=6，B正確；

幾2。2240010

C.升壓變壓器輸入端電流為4=&/2,又有“=A，解得L=50A,則發(fā)電廠的輸

wi

出功率為尸=U/=12000W=12kW,C正確；

D.若用戶端的用電器變多，則降壓變壓器的輸出功率增大，輸入電流增大，輸

電線上損失的功率增大，D正確。選BCD。

b

9.【答案】D；12V；-；大于

a

【詳解】（2）［1］變壓器的原理是電磁感應(yīng)，需使用交流電，選用的電源是0-

40V交流輸出電源。選Do

（3）［2］人體安全電壓為36V,為了保證人身安全，所用輸入電壓不要超過

12V?

（5）［3］根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，匝數(shù)比為

l】MN_UMN_2

n

PQUJ>Qa

⑷由于變壓器存在漏磁，測得的Up。偏小，匝數(shù)比尚的測量值大于真實(shí)值。

nPQ

10.【答案】（1）400；60；（2）副線圈

U,Ue

【詳解】（1）［1］根據(jù)」=—,解得％=400匝

4n

UU一

⑵根據(jù)一=一?，解得%=60匝

nn2

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知變壓器為降壓變壓器，副線圈電流大一些，所以需要較粗

銅線繞制。

11.【答案】（1）4r/s；（2）—；（3）97.8%

18

【詳解】（1）輸入升壓變壓器原線圈的電壓為L=250V,則風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生感應(yīng)

電動勢的最大值為。?,=同1=250夜V,設(shè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為〃，則由題意

NBSco,,解得〃=20r/s,結(jié)合題意可知扇葉的轉(zhuǎn)速為

n..

n0=—=4r/so