新高考物理二轮复习提分讲与练专题10 直流电路和交流电路（培优专练）（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理二轮复习提分讲与练专题10 直流电路和交流电路（培优专练）（2份，原卷版+解析版）试卷主要包含了新情境【磁吸基座无线充电器】，新情境【手动小型发电机】，新考法，新情境【自耦变压器】，新情境【自动控制装置】，新情境【漂浮式波浪能发电】等内容，欢迎下载使用。

1．新情境【磁吸基座无线充电器】（2026·湖南省长沙市长郡中学·上学期期中考试）（多选）如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. “超充模式”下电流表读数为0.5A
B. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟
C. 若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω
D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω
2．新考法（2026·山西省运城市运城中学·上学期期中考试）如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线开始进入磁场，直到全部穿过磁场过程中，外力所做的功为
A 0B. C. D.
3．新情境【手动小型发电机】（2026·江苏省南京市第一中学·上学期期中考试）如图甲、乙所示为家庭应急式手动小型发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为r的圆形线圈沿轴线做简谐运动，速度随时间变化的规律为，线圈匝数为n，电阻不计，所在位置磁感应强度大小恒为B，灯泡的额定电压为U，若灯泡刚好正常发光，则理想变压器的原副线圈匝数比等于（ ）
A. B.
C. D.
4．新考法（2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试）图（1）为某款手机充电器的铭牌信息，家庭电路两端电压随时间变化的关系如图（2）所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A. 该充电器的最大输出功率为1440W
B. 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原副线圈的匝数之比为
C. 该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40A
D. 家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压，该充电器允许的脉冲电压峰值约为339V
5．新情境【自耦变压器】（2026·河南省新乡市河南师范大学附属中学·上学期期中考试）如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为B），一正方形线框（边长为L，匝数为N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端，定值电阻R1阻值为R，L1电阻为4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A1为理想交流电流表，K为理想二极管，P为理想自耦变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（ ）
A. 线框转动切割产生电动势最大值为
B. 电流表A1的读数为
C. P不动，向下滑动时，减小
D. P顺时针转动一个小角度，小灯泡L2变亮
6．新考法（2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试）某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统，它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究，某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示，在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场，导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同，导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好，当导线框在如图所示位置时（ ）。
A. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1
B. 踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动
C. 松开驱动踏板，电容器上板带负电
D. 松开驱动踏板，半圆环A、D两端输出的是交流电
7．新情境【自动控制装置】（2026·广东省广州市第一中学·上学期11月调研测试）（多选）某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1示数逐渐减小B. 电流表A示数逐渐增大
C. 电源的总功率减小D. 电源的效率减小
8．新情境【漂浮式波浪能发电】（2026·广西南宁市·适应性大联考）我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置，它可以将波浪能转化为机械能，再通过发电机转化为电能，为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示，矩形线圈abcd固定不动，磁铁绕OO'轴转动，abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是（ ）
A. 兆瓦是能量的单位
B. 磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变
C. 图示时刻线圈中电流为零
D. 图示时刻线圈中电流方向为dcba
建议用时：45min
1．（2026·云南省开远市第一中学·上学期期中考试）如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，、和为定值电阻，为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关，、、I分别表示电压表、和电流表A的示数，当滑动变阻器的滑片向上移动时，下列说法正确的是
A. A示数增大，，示数均减小B. 变大，变小
C. 变小，变小D.
2．（2026·四川省成都市郫都区第一中学·上学期期中考试）我国农村地区幅员辽阔，在人烟稀少的地区，一台低压变压器的供电半径可达1000m左右，这使得远离变压器的用户由于输电线的电阻较大导致供电电压偏低。某同学为了研究这种现象设计了如图所示的电路，图中T为理想降压变压器，对用户供电，甲用户离变压器很近，输电线电阻不计，乙用户距变压器500m，丙用户距变压器1000m，、为两段低压输电线的等效电阻，可认为，、、是三个用户正在工作的用电器的等效电阻，且，为丙用户未接入的用电器，用、、分别表示、、两端的电压，输入电压的有效值不变，下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 若闭合，不变，、均增大
D. 若闭合，不变，、均减小
3．（2026·辽宁省点石联考·11月联合考试）某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：电容器（初始带电量为0），电源E（内阻不计），定值电阻、，电流传感器，理想电压表，开关、，导线若干。实验步骤如下（结果均保留小数点后一位）：
（1）断开，闭合，电容器开始充电，电流传感器示数从20.0mA开始变化，电压表从0开始变化，最后稳定在不变，则电源电动势______V，定值电阻______。
（2）充电结束后，保持闭合，再闭合，得到放电过程的曲线如图乙所示，由图可知定值电阻______，电压表最后稳定的示数为______V。
（3）实验得到放电过程的曲线如图乙所示，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C，则电容器的电容为______。若在1~3s图中曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为______V。
4．（2026·江西省南昌中学·上学期期中考试）交流电在人们生产、生活中有着非常重要的应用。如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c、d．当输入图（乙）所示正弦式交变电压时，四灯泡均能正常发光．下列说法正确的是
A. 原、副线圈匝数比为1:2
B. 原、副线圈匝数比为1:4
C. 灯泡的额定电压为55V
D. 灯泡的额定电压为110V
5．（2026·江苏省南通市·上学期期中考试）如图所示电路中，闭合电键S，电路稳定时，带电油滴恰能静止在水平放置的平行板电容器两板之间。若仅改变下列某一个条件，使油滴能向上运动的是（ ）
A. 将的滑片向左移动B. 将的滑片向左移动
C. 增大两板间的距离D. 断开电键S
6．（2026·河北省衡水市枣强中学·第四次调研考试）（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V1、V2、V3为理想电压表，R1、R3为定值电阻，R2为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A恰好静止．当室温从25 ℃升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是ΔI，三只电压表的示数变化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.则在此过程中（ ）
A. V1示数增大
B. Q点电势升高
C.
D. R3中的电流方向由M向N，微粒A匀加速下移
7．（2026·贵州省六盘水市盘州市第一中学·上学期期中考试）如图所示，电源电动势E=20 V，内阻r=10 Ω，定值电阻R=90 Ω，R0为可变电阻，在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中，求：
（1）可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率；
（2）定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值；
（3）定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
8．（2026·贵州省毕节市第一中学·上学期期中考试）实验室有一单匝矩形闭合金属线框，线框总电阻，现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时线框中的感应电流最小
B. 时线框中产生感应电动势最大
C. 线框转动一周外力所做的功为1J
D. 时间内，流过线框的电荷量为
9．（2026·广东梅县东山中学·上学期期中考试）（多选）如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，R是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片P向下滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 和均保持不变B. 增大，变小
C. 电源的输出功率变大D. 保持不变
10．（2026·安徽省太和中学·上学期期中考试）如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，、和为定值电阻，为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关，、、I分别表示电压表、和电流表A的示数，当滑动变阻器的滑片向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A. A示数增大，、示数均减小B. 变大，变小
C. 变小，变小D.
11．（2026·安徽省黄山市黄山第一中学·上学期期中考试）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（ ）
A. 在图中时刻线圈平面平行于匀强磁场
B. 线圈先后两次转速之比为
C. 交流电b的电压有效值为
D. 交流电b在时，穿过线圈的磁通量是最大值的一半
12．（2026·广西壮族自治区贵港市·上学期模拟预测）位于广西天峨县的龙滩水电站是“西电东送”的标志性工程，是“西部大开发”的重点工程，电站拥有三项世界之最：一是最高碾压混凝土大坝，坝高为216.5米，坝顶长836米；二是规模最大的地下厂房，厂房长388.5米、宽28.5米、高74.4米；三是提升高度最高的升船机，最高提升高度为179米。水电站输电电路简化后如图所示，副线圈输电线的电阻用表示，滑动变阻器代表用户所有用电器的总电阻。变压器上的能量损失可忽略，水电站输出电压可认为不变，各表均视为理想电表，当用电器数量明显增多时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小
13．（2026·河南省郑州市宇华实验学校·一模）如图所示，变压器原线圈接正弦交变电源，变压器原、副线圈匝数之比，电路中定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，灯泡的电阻（保持不变）为，已知。闭合开关S，通过调节滑动变阻器，改变灯泡亮度，则灯泡功率最小值与最大值之比为（ ）
A. 9：49B. 1：4C. 25：81D. 9：25
14．（2026·湖南省长沙市集团联考·一模）（多选）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为20V，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，电阻R₁、R₂、R₃阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 交流电的频率为50HzB. 理想电压表的示数为4V
C. R₁的阻值为4.5ΩD. 副线圈的输出功率为
15．（2026·陕西省西安市高新第一中学·上学期四模）新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为3.7V，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r，设计了如下两组实验：
（1）利用图甲测量定值电阻R0的大小。测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则定值电阻R0=__________（用I1、I2、RA1、RA2表示，不一定全部用到）。从设计原理看，其测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（2）乙实验中，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计G示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的A1和A2的示数，做出I2R—I1图像，纵轴截距为___________，斜率绝对值为_________。（用E、E1、r、R0、RA1、RA2表示，不一定全部用到）
16．（2026·四川省眉山中学校·一模）如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h，负载10kg时正常工作电流约为5A，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 充电器的输入电流频率为100Hz
B. 充电器的输入电压瞬时表达式为（V）
C. 机器人充满电后电池的电量为25C
D. 机器人充满电后，负载10kg时大约可以持续正常工作5h
17．（2026·浙江省浙东北县域名校发展联盟（ZDB）·一模）如图所示为某发电系统和供电系统，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度ω匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时，线圈平面与磁场方向恰好垂直，线圈电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置时，矩形线圈中的电流变化最慢
B. 图示位置时，电压表的示数为
C. 图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量为NBS
D. 减小，P减小
18．（2026·陕西省榆林市·三模）（多选）如图，电源电动势E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S，将滑片向上滑动过程中（ ）
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动，将电容器C上极板上移，P点电势降低
19．（2026·湖南省T8联盟·一模）随着电动汽车的普及，充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接有交变电源，当仅有一个充电桩处于正常工作状态，其余充电桩闲置，此时充电电压为220V，充电功率为4400W，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为
B. 流过充电桩的电流方向每一秒改变50次
C. 流经充电桩电流的最大值为20A
D. 若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8800W
20．（2026·四川省眉山中学校·一模）（多选）光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时（ ）
A. 灯、灯均逐渐变暗
B. 灯的电压与电流的变化量之比不变
C. 电源的输出功率一定是先变大后变小
D. 小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大
21. （2026·四川省合江县马街中学校·上学期二模）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
22. （2026·四川省雅安市·上学期一诊）（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻，定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计，某时刻光照强度下，则以下说法正确的是（ ）
A. 逐渐增大的光照强度，油滴将向上运动
B. 逐渐增大的光照强度，电流计中有从b到a的电流
C. 逐渐增大的光照强度，电源的输出功率变大
D. 若断开电键S，油滴将继续保持静止
23. （2026·四川省绵阳南山中学·上学期二诊）（多选）如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接，其中发电机部分由长为L的电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒以角速度ω沿金属圆环做圆周运动时始终与磁场方向垂直，整个空间存在方向竖直向下（金属圆环所在平面与磁场方向平行）、磁感应强度大小为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈两端接有阻值为R的定值电阻，电阻箱RP，理想交流电压表V1、V2、V3，理想交流电流表A2。已知变压器原、副线圈匝数比初始时调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于2R，则与电阻箱的阻值为R时相比，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表 A1的示数减小，电流表A2的示数也减小
B. 电压表V的示数不变，电压表V3的示数增大
C. 电压表V₂的示数不变且等于
D. 电阻箱消耗的电功率增大