专题09 交变电流与传感器（2大考点）（北京专用）-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编

专题09 交变电流与传感器 交变电流 一、单选题 1．（2025·北京西城·一模）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接R=22Ω的电阻。原、副线圈的匝数比为10：1，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为100Hz B．电压表的示数约为31.1V C．原线圈电流的有效值为1A D．原线圈的输入功率为22W 2．（2025·北京门头沟·一模）一交流发电机产生的正弦式交变电流的电流i随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A． 时穿过线圈的磁通量最大 B．该交变电流的表达式为 C．额定电流为2A的用电器可以在此电流下正常工作 D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为120J 3．（2025·北京房山·一模）一理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=11∶5，如图甲所示，原线圈与正弦交流电源连接，副线圈接入一个10Ω的电阻。原线圈输入电压u随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为10A B．电压表的示数为100V C．变压器的输入功率为100W D．经过60s电阻产生焦耳热为1.2×105J 4．（2025·北京顺义·一模）如图所示，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变化的关系式为，副线圈接工作电压为36V的照明灯，照明灯正常工作，原线圈匝数为1100。下列说法正确的是（　　） A．副线圈匝数为18 B．原副线圈匝数比为 C．交变电流的周期为0.01s D．副线圈输出电压的峰值为 5．（2025·北京延庆·一模）如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u＝220sin(100πt)V的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22V，22W”的灯泡5个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为10∶1 B．电流表示数为0.5A C．副线圈中电流的频率为25Hz D．若副线圈中的灯泡减少一个，其余的灯泡都会变亮 6．（2025·北京丰台·一模）标有“6V、3W”  的灯泡接在正弦式交流电源上，正常发光，通过灯泡的电流随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．通过灯泡的电流表达式 B．交变电流每秒电流方向改变50次 C．灯泡一分钟内消耗的电能为3J D．灯泡两端电压的峰值为6V 7．（2025·北京石景山·一模）如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入的交流电压可视为不变，变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户，定值电阻R0表示输电线的电阻，变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器，电表为理想电表，当接入电路的家用电器个数增加时（　　） A．V2示数变大 B．V1示数变小 C．A1示数变大 D．A2示数变小 8．（2025·北京朝阳·一模）一台小型发电机与交流电压表、小灯泡按图1所示连接，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图2所示，发电机内阻不可忽略，交流电压表视为理想电压表。则（　　） A．交流电压表的示数为220V B．电动势的有效值为220V C．电动势表达式为 D．穿过线圈的磁通量表达式为 传感器 一、单选题 1．（2025·北京门头沟·一模）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　） A．当温度过高时双金属片会向上弯曲 B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 2．（2025·北京房山·一模）某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置，原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是（　　） A．若只减小软铁芯的直径，该传感器的灵敏度降低 B．若待测物体向左平移，软铁芯插入线圈，电路中的电流将增大 C．若待测物体向右平移，软铁芯从线圈中拔出，线圈的自感系数增大 D．若a、b间接干电池和灵敏电流计，则该传感器可测量出待测物体的位移变化量 3．（2025·北京顺义·一模）如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 4．（2025·北京丰台·一模）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在 b 处 B．若使启动报警器的温度提高些，可将图1中左边电源电动势调小一些 C．若使启动报警器的温度提高些，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使启动报警器的温度提高些，可将图1中弹簧更换为劲度系数更小的弹簧 5．（2025·北京朝阳·一模）为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。物理学中用照度（单位为lx）描述光的强弱，光越强照度越大。某光敏电阻RP的阻值随着光的强弱变化的规律如图1所示。利用该光敏电阻设计一个简单电路如图2所示，R1为定值电阻，用电动势为3V、内阻不计的直流电源E供电，要求当照度降低至某一值启动照明系统。已知1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。不考虑控制开关对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A．光照越强，光敏电阻的阻值越大 B．电路中R1=20kΩ时，开启照明系统的照度值为1.0 lx C．仅增大直流电源电动势，则开启照明系统的照度值增大 D．仅增大定值电阻的阻值，则开启照明系统的照度值增大 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 交变电流与传感器 交变电流 一、单选题 1．（2025·北京西城·一模）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接R=22Ω的电阻。原、副线圈的匝数比为10：1，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为100Hz B．电压表的示数约为31.1V C．原线圈电流的有效值为1A D．原线圈的输入功率为22W 【答案】D 【详解】A．交流电的频率为 故A错误；     B．电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比 可得副线圈的电压为 所以电压表的读数为22V，故B错误； CD．根据欧姆定律可得副线圈的电流的大小为 根据电流与匝数成反比 可得原线圈的电流的大小为 由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 故C错误，D正确。 故选D。 2．（2025·北京门头沟·一模）一交流发电机产生的正弦式交变电流的电流i随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A． 时穿过线圈的磁通量最大 B．该交变电流的表达式为 C．额定电流为2A的用电器可以在此电流下正常工作 D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为120J 【答案】D 【详解】A．时流过线圈的电流最大，此时穿过线圈的磁通量变化率最大，磁通量为零，故A错误； B．该交变电流的表达式为 代入数据可得 故B错误； C．改交变电流的最大值为，则有效值为 则额定电流为2A的用电器可以在此电流下不能正常工作，故C错误； D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为 代入数据可得 故D正确。 故选D。 3．（2025·北京房山·一模）一理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=11∶5，如图甲所示，原线圈与正弦交流电源连接，副线圈接入一个10Ω的电阻。原线圈输入电压u随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为10A B．电压表的示数为100V C．变压器的输入功率为100W D．经过60s电阻产生焦耳热为1.2×105J 【答案】B 【详解】B．原线圈电压有效值为 电压表示数等于副线圈电压的有效值，为 故B正确； A．流过电阻的电流 根据电流比与匝数比的关系 解得电流表的示数为 故A错误； C．变压器的输入功率是 故C错误； D．理想变压器输入功率与输出功率相等，即 则经过60s电阻产生焦耳热为 故D错误。 故选B。 4．（2025·北京顺义·一模）如图所示，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变化的关系式为，副线圈接工作电压为36V的照明灯，照明灯正常工作，原线圈匝数为1100。下列说法正确的是（　　） A．副线圈匝数为18 B．原副线圈匝数比为 C．交变电流的周期为0.01s D．副线圈输出电压的峰值为 【答案】D 【详解】AB．原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 原副线圈匝数比为 解得 故AB错误； C．由输入电压u随时间t变化的关系式可得 则交变电流的周期为 故C错误； D．副线圈输出电压的峰值为 故D正确。 故选D。 5．（2025·北京延庆·一模）如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u＝220sin(100πt)V的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22V，22W”的灯泡5个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为10∶1 B．电流表示数为0.5A C．副线圈中电流的频率为25Hz D．若副线圈中的灯泡减少一个，其余的灯泡都会变亮 【答案】B 【详解】A．灯泡正常发光，灯泡两端的电压为 原线圈两端电压有效值为 所以原、副线圈匝数之比为 故A错误； B．副线圈的电流为 所以电流表示数为 故B正确； C．根据原线圈电压的瞬时值表达式可知 原副线圈频率相等，所以副线圈中电流的频率为50Hz，故C错误； D．若副线圈中的灯泡减少一个，由于原副线圈两端电压不变，则灯泡两端的电压不变，所以灯泡亮度不变，故D错误。 故选B。 6．（2025·北京丰台·一模）标有“6V、3W”  的灯泡接在正弦式交流电源上，正常发光，通过灯泡的电流随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．通过灯泡的电流表达式 B．交变电流每秒电流方向改变50次 C．灯泡一分钟内消耗的电能为3J D．灯泡两端电压的峰值为6V 【答案】A 【详解】A．流过灯泡的电流 电流最大值 周期T=0.02s，则 可知通过灯泡的电流表达式 选项A正确； B．一个周期内电流方向改变2次，则交变电流每秒电流方向改变100次，选项B错误； C．灯泡一分钟内消耗的电能为E=Pt=3×60J=180J 选项C错误； D．灯泡两端电压的峰值为6V，选项D错误。 故选A。 7．（2025·北京石景山·一模）如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入的交流电压可视为不变，变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户，定值电阻R0表示输电线的电阻，变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器，电表为理想电表，当接入电路的家用电器个数增加时（　　） A．V2示数变大 B．V1示数变小 C．A1示数变大 D．A2示数变小 【答案】C 【详解】B．因为变压器输入的交流电压可视为不变，故V1示数不变，B错误； D．由于变压器的原、副线圈电压由电源和匝数比决定，因为变压器输入的交流电压可视为不变，故变压器的输出电压不变，当用户的用电器增加时，副线圈的电阻减小，故副线圈电流增大，电流表A2示数变大，D错误； C．变压器原、副线圈电流与匝数成反比，因为副线圈电流增大，所以原线圈电流增大，故电流表A1示数变大，C正确； A．因为副线圈电流增大，定值电阻R0分压变大，故电压表V2示数减小，A错误。 故选C。 8．（2025·北京朝阳·一模）一台小型发电机与交流电压表、小灯泡按图1所示连接，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图2所示，发电机内阻不可忽略，交流电压表视为理想电压表。则（　　） A．交流电压表的示数为220V B．电动势的有效值为220V C．电动势表达式为 D．穿过线圈的磁通量表达式为 【答案】B 【详解】B．电动势的有效值为 选项B正确； A．因线圈有电阻，可知灯泡两端电压小于220V，即交流电压表的示数小于220V，选项A错误； C．因 可知电动势表达式为 选项C错误； D．穿过线圈的磁通量最大值 可得 磁通量表达式为 选项D错误。 故选B。 传感器 一、单选题 1．（2025·北京门头沟·一模）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　） A．当温度过高时双金属片会向上弯曲 B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 【答案】D 【详解】AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，当温度过高时，双金属片向下弯曲使触点断开，电熨斗不工作，双金属片的作用是控制电路的通断，故AB错误； C．当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，将双金属片换成单金属片，电熨斗将不能正常工作，故C错误； D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。 故选D。 2．（2025·北京房山·一模）某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置，原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是（　　） A．若只减小软铁芯的直径，该传感器的灵敏度降低 B．若待测物体向左平移，软铁芯插入线圈，电路中的电流将增大 C．若待测物体向右平移，软铁芯从线圈中拔出，线圈的自感系数增大 D．若a、b间接干电池和灵敏电流计，则该传感器可测量出待测物体的位移变化量 【答案】A 【详解】A．灵敏度可能取决于电感变化的程度。如果软铁态的直径减小，那么软铁芯插入线圈时，与线圈的耦合面积减少，导致电感的变化量减少，因此，传感器输出的电信号变化量（如电流变化）也会减少，导致灵敏度降低，故A正确； B．当铁芯插入线圈，电感L增加，感抗增加，电流减小，故B错误； C．拔出铁芯会减少线圈的电感，所以自感系数应该减小，故C错误。 D．若该传感器接干电池，电流为直流电，稳定后不会随电感变化而变化，不能测量出待测物体的位移变化量，故D错误。 故选A。 3．（2025·北京顺义·一模）如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 【答案】B 【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。 B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。 C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误； D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。 故选 B。 4．（2025·北京丰台·一模）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在 b 处 B．若使启动报警器的温度提高些，可将图1中左边电源电动势调小一些 C．若使启动报警器的温度提高些，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使启动报警器的温度提高些，可将图1中弹簧更换为劲度系数更小的弹簧 【答案】B 【详解】A．使温度过高时，热敏电阻阻值降低，电流增大，则电磁铁磁性增强，衔铁接a，若此时报警器响铃， c应接在a处，故A错误； BCD．若使报警的温度提高些，则相当于减小了热敏电阻的阻值，为了仍等于刚好接通时的电流，应减小左边电源电动势调小一些，或将图1中弹簧更换为劲度系数更大的弹簧，或增大滑动变阻器接入电路中电阻，此时滑动变阻器应将P向左移动，故CD错误，B正确； 故选B。 5．（2025·北京朝阳·一模）为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。物理学中用照度（单位为lx）描述光的强弱，光越强照度越大。某光敏电阻RP的阻值随着光的强弱变化的规律如图1所示。利用该光敏电阻设计一个简单电路如图2所示，R1为定值电阻，用电动势为3V、内阻不计的直流电源E供电，要求当照度降低至某一值启动照明系统。已知1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。不考虑控制开关对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A．光照越强，光敏电阻的阻值越大 B．电路中R1=20kΩ时，开启照明系统的照度值为1.0 lx C．仅增大直流电源电动势，则开启照明系统的照度值增大 D．仅增大定值电阻的阻值，则开启照明系统的照度值增大 【答案】C 【详解】A．由图1可知，光照越强，光敏电阻的阻值越小，故A错误； B．由题知，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，当电路中R1=20kΩ时其两端的电压为1V，与串联，电流相等，则有 解得 由图1可知，此时开启照明系统的照度值为0.39 lx左右，故B错误； C．仅增大直流电源电动势，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，则两端的电压增大，与串联，电流相等，则有 可知减小，由图1可知，此时开启照明系统的照度值增大，故C正确； D．仅增大定值电阻的阻值，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，则流过的电流减小，与串联，电流相等，现在电流减小，而两端的电压不变，故增大，由图1可知，此时开启照明系统的照度值减小，故D错误。 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$