專題四電路和電磁感應（練）專題4.1直流電路和交變電流第一部分：練真題【2022年真題】1、（2022·北京卷·T13）某同學利用壓力傳感器設計水庫水位預警系統。如圖所示，電路中的SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當a、b兩端的電壓大于SKIPIF1<0時，控制開關自動開啟低水位預警；當a、b兩端的電壓小于SKIPIF1<0（SKIPIF1<0、SKIPIF1<0為定值）時，控制開關自動開啟高水位預警。下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預警時的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預警時的水位越高2、（2022·北京卷·T9）利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（）A．充電過程中，電流表的示數逐漸增大后趨于穩定B．充電過程中，電壓表的示數迅速增大后趨于穩定C．放電過程中，電流表的示數均勻減小至零D．放電過程中，電壓表的示數均勻減小至零3、（2022·江蘇卷·T2）如圖所示，電路中燈泡均正常發光，阻值分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0電源電動勢SKIPIF1<0，內阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<04、（2022·浙江6月卷·T12）風力發電已成為我國實現“雙碳”目標的重要途徑之一。如圖所示，風力發電機是一種將風能轉化為電能的裝置。某風力發電機在風速為SKIPIF1<0時，輸出電功率為SKIPIF1<0，風速在SKIPIF1<0范圍內，轉化效率可視為不變。該風機葉片旋轉一周掃過的面積為SKIPIF1<0，空氣密度為SKIPIF1<0，風場風速為SKIPIF1<0，并保持風正面吹向葉片。下列說法正確的是（）A.該風力發電機的輸出電功率與風速成正比B.單位時間流過面積SKIPIF1<0的流動空氣動能為SKIPIF1<0C.若每天平均有SKIPIF1<0的風能資源，則每天發電量為SKIPIF1<0D.若風場每年有SKIPIF1<0風速在SKIPIF1<0的風能資源，則該發電機年發電量至少為SKIPIF1<05、（2022·浙江1月卷·T12）某節水噴灌系統如圖所示，水以SKIPIF1<0的速度水平噴出，每秒噴出水的質量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動機帶動，電動機正常工作時，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運動的機械能損失，則（）A.每秒水泵對水做功為75JB.每秒水泵對水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動機線圈的電阻為10SKIPIF1<06、（2022·重慶卷·T3）低壓鹵素燈在家庭電路中使用時需要變壓器降壓。若將“SKIPIF1<0”的交流鹵素燈直接通過變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為SKIPIF1<0的交流電后能正常工作，則（）A.鹵素燈兩端的電壓有效值為SKIPIF1<0 B.變壓器原、副線圈的匝數比為55∶3C.流過鹵素燈的電流為SKIPIF1<0 D.鹵素燈的電阻為SKIPIF1<07、（2022·北京卷·T4）某理想變壓器的原線圈接在SKIPIF1<0的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為SKIPIF1<0，輸出電流為SKIPIF1<0。該變壓器（）A．原、副線圈的匝數之比為100∶1B．輸入電流為SKIPIF1<0C．輸入電流的最大值為SKIPIF1<0D．原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1008、（2022·海南卷·T5）一個有N匝的矩形線框，面積為S，以角速度SKIPIF1<0從如圖所示的位置開始，在勻強磁場B中勻速轉動，則產生的感應電動勢隨時間變化的圖像是（）A．B．C．D．9、（2022·湖南卷·T6）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數相同，滑動觸頭SKIPIF1<0初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻SKIPIF1<0的阻值為SKIPIF1<0，滑動變阻器SKIPIF1<0的最大阻值為SKIPIF1<0，滑片SKIPIF1<0初始位置在最右端。理想電壓表V的示數為SKIPIF1<0，理想電流表A的示數為SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向左緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0不變B.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向左緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0消耗的功率增大C.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向下緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0增大D.保持SKIPIF1<0位置不變，SKIPIF1<0向下緩慢滑動的過程中，SKIPIF1<0消耗的功率減小10、（2022·山東卷·T4）如圖所示的變壓器，輸入電壓為SKIPIF1<0，可輸出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0電壓，匝數為SKIPIF1<0的原線圈中電隨時間變化為SKIPIF1<0．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數為SKIPIF1<0。將阻值為SKIPIF1<0的電阻R接在SKIPIF1<0兩端時，功率為SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A.n1為1100匝，SKIPIF1<0為SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0間線圈匝數為120匝，流過R的電流為SKIPIF1<0C.若將R接在SKIPIF1<0兩端，R兩端的電壓為SKIPIF1<0，頻率為SKIPIF1<0D.若將R接在SKIPIF1<0兩端，流過R的電流為SKIPIF1<0，周期為SKIPIF1<011、（2022·浙江6月卷·T5）下列說法正確的是（）A.恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向C.正弦交流發電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率12、（2022·浙江1月卷·T9）如圖所示，甲圖是一種手搖發電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉軸上的矩形線圈轉動；乙圖是另一種手搖發電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉軸兩側的兩個線圈轉動。下列說法正確的是（）A.甲圖中線圈轉動區域磁場可視為勻強磁場B.乙圖中線圈轉動區域磁場可視為勻強磁場C.甲圖中線圈轉動時產生的電流是正弦交流電D.乙圖線圈勻速轉動時產生的電流是正弦交流電【2021年真題】1、（2021·江蘇卷·T2）有研究發現，某神經細胞傳遞信號時，離子從細胞膜一側流到另一側形成跨膜電流，若將該細胞膜視為SKIPIF1<0的電容器，在SKIPIF1<0內細胞膜兩側的電勢差從SKIPIF1<0變為SKIPIF1<0，則該過程中跨膜電流的平均值為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<02、（2021·重慶卷·T6）某電動牙刷的充電裝置含有變壓器，用正弦交流電給此電動牙刷充電時，原線圈兩端的電壓為220V，副線圈兩端的電壓為4.4V，副線圈的電流為1.0A，若將該變壓器視為理想變壓器，則A.原、副線圈匝數之比為25?1B.原線圈的電流為0.02AC.副線圈兩端的電壓最大值為5VD.原、副線圈的功率之比為50?13、（2021·浙江1月卷·T19）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應平行于______。A.平面abcd B.平面abfe C.平面abgh D.平面aehd4、（2021·浙江1月卷·T16）發電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO’軸轉動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉動一周（）A.框內電流方向不變 B.電動勢的最大值為UmC.流過電阻的電荷SKIPIF1<0 D.電阻產生的焦耳熱SKIPIF1<05、（2021·北京卷·T5）一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.在tSKIPIF1<00.4s時電流改變方向 B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達式為SKIPIF1<0 D.該交變電流的有效值為SKIPIF1<06、（2021·廣東卷·T7）某同學設計了一個充電裝置，如圖所示，假設永磁鐵的往復運動在螺線管中產生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數比為1∶60，下列說法正確的是（）A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率7、（2021·海南卷·T9）如圖，理想變壓器原線圈接在SKIPIF1<0的交流電源上，副線圈匝數可通過滑片P來調節。當滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數比SKIPIF1<0，為了使圖中“SKIPIF1<0，SKIPIF1<0”的燈泡能夠正常發光，下列操作可行的是（）A.僅將滑片P向上滑動B.僅將滑片P向下滑動C.僅在副線圈電路中并聯一個阻值為SKIPIF1<0的電阻D.僅在副線圈電路中串聯一個阻值為SKIPIF1<0的電阻8、（2021·河北卷·T8）如圖，發電機的矩形線圈長為SKIPIF1<0、寬為L，匝數為N，放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，兩個副線圈分別接有電阻SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，當發電機線圈以角速度SKIPIF1<0勻速轉動時，理想電流表讀數為I，不計線圈電阻，下列說法正確的是（）A.通過電阻SKIPIF1<0的電流為SKIPIF1<0 B.電阻SKIPIF1<0兩端的電壓為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的比值為SKIPIF1<0 D.發電機的功率為SKIPIF1<09、（2021·湖北卷·T6）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A.電流表A1示數減小 B.電流表A2示數增大C.原線圈輸入功率先增大后減小 D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大10、（2021·湖南卷·T6）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比為SKIPIF1<0，輸入端SKIPIF1<0、SKIPIF1<0接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻SKIPIF1<0的阻值相同。在滑動變阻器SKIPIF1<0的滑片從SKIPIF1<0端滑動到SKIPIF1<0端的過程中，兩個燈泡始終發光且工作在額定電壓以內，下列說法正確的是（）A.L1先變暗后變亮，L2一直變亮B.L1先變亮后變暗，L2一直變亮C.L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D.L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗11、（2021·遼寧卷·T5）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長為L，線圈處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉動，ab邊距軸SKIPIF1<0。線圖中感應電動勢的有效值為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<012、（2021·天津卷·T3）如圖所示，閉合開關后，SKIPIF1<0的電阻兩端的交流電壓為SKIPIF1<0，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）A.該交流電周期為SKIPIF1<0 B.電壓表的讀數為SKIPIF1<0C.電流表的讀數為SKIPIF1<0 D.電阻的電功率為SKIPIF1<013、（2021·浙江省6月卷·T5）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值SKIPIF1<0相同，則實線所對應的交流電的有效值U滿足（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<014、（2021·山東卷·T9）輸電能耗演示電路如圖所示。左側變壓器原、副線圈匝數比為1∶3，輸入電壓為SKIPIF1<0的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導線總電阻為r，負載R的阻值為SKIPIF1<0。開關S接1時，右側變壓器原、副線圈匝數比為2∶1，R上的功率為SKIPIF1<0；接2時，匝數比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<015、（2021·福建卷·T3）某住宅小區變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負載變化，則當住戶使用的用電器增加時，圖中各電表的示數變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小16、（2021·江蘇卷·T12）貫徹新發展理念，我國風力發電發展迅猛，2020年我國風力發電量高達4000億千瓦時。某種風力發電機的原理如圖所示，發電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為SKIPIF1<0，線圈的匝數為100、面積為SKIPIF1<0，電阻為SKIPIF1<0，若磁體轉動的角速度為SKIPIF1<0，線圈中產生的感應電流為SKIPIF1<0。求：（1）線圈中感應電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P。17、（2021·北京卷·T19）類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力SKIPIF1<0（k為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規律可用方程SKIPIF1<0（①式）描述，其中m為物體質量，G為其重力。求物體下落的最大速率SKIPIF1<0。（2）情境2：如圖1所示，電源電動勢為E，線圈自感系數為L，電路中的總電阻為R。閉合開關S，發現電路中電流I隨時間t的變化規律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規律類似。類比①式，寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出I-t圖線。（3）類比情境1和情境2中的能量轉化情況，完成下表。情境1情境2物體重力勢能的減少量物體動能的增加量電阻R上消耗的電能【2020年真題】1、（2020·全國=1\*ROMANI卷·T17）圖（a）所示電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中，正確的是（）A.B.C. D.2、（2020·全國=2\*ROMANII卷·T19）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應用了特高壓輸電技術。假設從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達B處時電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變為?P′，到達B處時電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A.?P′=SKIPIF1<0?P B.?P′=SKIPIF1<0?P C.?U′=SKIPIF1<0?U D.?U′=SKIPIF1<0?U3、（2020·浙江1月卷·T6）小明在一根細橡膠管中灌滿食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動勢和內阻恒定。握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長的1.2倍，若忽略溫度對電阻率的影響，則此鹽水柱（）A.通過的電流增大B.兩端的電壓增大C.阻值增大為原來的1.2倍D.電功率增大為原來的1.44倍4、（2020·江蘇卷·T6）某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時，開關S閉合，電機工作，車燈突然變暗，此時（）A.車燈的電流變小 B.路端電壓變小C.電路的總電流變小 D.電源的總功率變大5、（2020·浙江7月卷·T16）如圖所示，系留無人機是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機，旋翼由電動機帶動。現有質量為SKIPIF1<0、額定功率為SKIPIF1<0的系留無人機從地面起飛沿豎直方向上升，經過SKIPIF1<0到達SKIPIF1<0高處后懸停并進行工作。已知直流電源供電電壓為SKIPIF1<0，若不計電纜的質量和電阻，忽略電纜對無人機的拉力，則（）A.空氣對無人機的作用力始終大于或等于SKIPIF1<0B.直流電源對無人機供電的額定電流為SKIPIF1<0C.無人機上升過程中消耗平均功率為SKIPIF1<0D.無人機上升及懸停時均有部分功率用于對空氣做功6、（2020·北京卷·T12）圖甲表示某金屬絲的電阻SKIPIF1<0隨攝氏溫度SKIPIF1<0變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯起來（圖乙），用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易溫度計。下列說法正確的是（）A.SKIPIF1<0應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關系B.SKIPIF1<0應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關系C.SKIPIF1<0應標在電流較大刻度上，且溫度與電流是線性關系D.SKIPIF1<0應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關系7、（2020·海南卷·T4）一車載加熱器（額定電壓為SKIPIF1<0）發熱部分的電路如圖所示，a、b、c是三個接線端點，設ab、ac、bc間的功率分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<08、（2020·海南卷·T3）圖甲、乙分別表示兩種電流的波形，其中圖乙所示電流按正弦規律變化，分別用SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示甲和乙兩電流的有效值，則（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<09、（2020·全國=3\*ROMANIII卷·T20）在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10SKIPIF1<0，R3=20SKIPIF1<0，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.所用交流電頻率為50Hz B.電壓表的示數為100VC.電流表的示數為1.0A D.變壓器傳輸的電功率為15.0W10、（2020·山東卷·T5）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數比n1：n2=22：3，輸入端a、b所接電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻應調節為（）A.1Ω B.5Ω C.6Ω D.8Ω11、（2020·天津卷·T6）手機無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示，電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產生的磁場傳遞能量。當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電。在充電過程中（）A.送電線圈中電流產生磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞D.手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失12、（2020·浙江1月卷·T10）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數比為SKIPIF1<0，電壓表讀數為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數比為SKIPIF1<0，電流表讀數為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（）

A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<013、（2020·江蘇卷·T2）電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數較少，串聯在電路中，副線圈匝數較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）A.是一種降壓變壓器B.能測量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流14、（2020·浙江7月卷·T11）如圖所示，某小型水電站發電機的輸出功率SKIPIF1<0，發電機的電壓SKIPIF1<0，經變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻SKIPIF1<0，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為SKIPIF1<0。已知輸電線上損失的功率SKIPIF1<0，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A.發電機輸出的電流SKIPIF1<0B.輸電線上的電流SKIPIF1<0C.降壓變壓器的匝數比SKIPIF1<0D.用戶得到的電流SKIPIF1<015、（2020·北京卷·T9）如圖所示，理想變壓器原線圈接在SKIPIF1<0的交流電源上，副線圈接三個阻值相同的電阻R，不計電表內電阻影響。閉合開關S后（）

A.電流表SKIPIF1<0的示數減小B.電壓表SKIPIF1<0的示數減小C.電壓表SKIPIF1<0的示數不變D.電流表SKIPIF1<0的示數不變第二部分：練新題1、（2023·北京市房山區高三上學期期末）利用電流表和電壓表測一節干電池的電