专题07 交变电流 传感器（4大考点）（人教版2019）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期末真题分类汇编

专题07 交变电流 传感器 交变电流 1．(24-25高二下·湖北汉阳一中、江夏一中、洪山高中·)2024春节，湖北部分地区发生暴雪及冻雨灾害天气，气温下降剧烈。市场上某款电热器热销，其内部电路示意图如图甲所示，现把电热器接在交流电源上，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为（    ） A．55V B．110V C．156V D．220V 【答案】B 【来源】湖北省汉阳一中、江夏一中、洪山高中2024-2025学年高二下学期2月联考物理试卷 【详解】理想交流电压表的示数为有效值，则示数为 解得。 故选B。 2．(23-24高二下·甘肃临夏州·期末)学校科技活动丰富了同学们的课余生活。如图所示为小华同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮的手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光。已知小皮带轮的半径为r，大皮带轮的半径为，摇动手柄时的角速度为，小灯泡两端电压达到一定值就发光。且摇动过程中皮带不打滑。则下列说法正确的是（　　） A．小灯泡闪烁的频率为 B．发电机产生的交变电流频率为 C．增大摇动手柄的角速度，小灯泡闪烁频率增大，但亮度不变 D．增大摇动手柄的角速度，小灯泡闪烁频率不变，但亮度增大 【答案】B 【来源】甘肃省临夏州2023-2024学年高二下学期期末统考物理试卷 【详解】B．根据题意有 皮带传动时，两皮带轮边缘线速度大小相等，根据 解得 可知，发电机转子的角速度为手柄角速度的4倍，发电机产生的交变电流频率为 故B正确； A．小灯泡闪烁的频率是交流电频率的两倍，即有 故A错误； CD．感应电动势的峰值为 结合上述可知，增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，电动势的峰值增大，即电动势的有效值增大，即小灯泡的亮度也增大，故CD错误。 故选B。 3．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·期末)如图甲所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数n=30，线圈电阻r=2Ω，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，定值电阻R＝8Ω，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．t=0时，线圈位于中性面 B．当BC边与磁场方向的夹角为30°时，感应电动势的瞬时值e=15πV C．该交流电电流的有效值3πA D．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为0.6C 【答案】D 【来源】黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】A．线圈位于中性面时穿过线圈的磁通量最大，t=0时，穿过线圈的磁通量为零，故A错误； B．由图可知 则 图示位置BC边与磁场方向平行，感应电动势最大 当BC边与磁场方向的夹角为30°时，感应电动势的瞬时值 故B错误； C．该交流电电动势的有效值 该交流电电流的有效值 故C错误； D．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为 又 ， 可得 故D正确。 故选D。 4．(23-24高二下·四川广安·期末)如图甲所示，两个完全相同的正方形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的同一根轴匀速转动，转轴位于磁场边界处。线圈P以一条边为转轴，线圈Q以中心线为转轴，分别产生的电流随时间变化的图像如图乙、丙所示，则两线圈中电流的有效值之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】四川省广安市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】根据电流的热效应，可得 解得 由丙图可知 则两线圈中电流的有效值之比 故选B。 5．(23-24高二下·四川成都·期末)图（a）为某自行车安装的车灯发电机，其内部结构如图（b）所示。当车轮匀速转动时，灯泡两端电压u随时间t呈正弦函数变化，如图（c）所示。当自行车匀加速行驶过程中，灯泡两端电压u随时间t变化的关系可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】四川省成都市2023-2024学年高二下学期期末高中毕业班摸底测试零诊物理试题 【详解】设摩擦小轮的半径为，骑行速度为 当自行车匀加速行驶，则角速度增大，由周期为 知周期减小，感应电动势的最大值 则角速度增大，感应电动势的最大值越来越大，故选C。 6．(23-24高二下·吉林吉林友好学校·期末)如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A．线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B．回路中产生的感应电动势有效值为 C．a、d两点间的电压为 D．周期内通过R的电荷量为 【答案】D 【来源】吉林省吉林市友好学校2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试题 【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次。故A错误； BC．回路中产生的感应电动势有效值为 a、d两点间的电压为路端电压为 故B正确；C错误； D．周期通过的电荷量为 故D正确。 故选D。 7．(23-24高二下·四川攀枝花·期末)如图所示，边长l=10cm、匝数n=100匝的正方形线圈位于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线方向的轴OO′以的角速度匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知线圈总电阻，外电路电阻，求： （1）线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式； （2）从计时起点开始，线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）每秒钟电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】四川省攀枝花市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值为 感应电流的最大值为 线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式 （2）从计时开始，线圈逆时针转过60°的过程中，由平均感应电动势 平均感应电流为 通过电阻R的电荷量为 又 解得 （3）线圈转动过程中电流的有效值为 电阻产生的热量为 8．(23-24高二下·山东烟台·期末)图甲是某发电机的示意图，边长为L的正方形金属线框的总电阻为r，其两端与两个半圆形金属滑环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕垂直于磁感应强度方向的轴转动。阻值为R的电阻与两个半圆形金属滑环相连，R两端电压如图乙所示，电压的最大值为。其它电阻不计，在金属线框转动一周的过程中，求： （1）流过电阻R的电荷量； （2）电阻R上产生的焦耳热。 　　 【答案】（1）；（2） 【来源】山东省烟台市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）金属框转动的过程中，有 在金属框转动的过程中，流过电阻R的电荷量为 则在金属线框转动一周的过程中，流过电阻R的电荷量为 （2）设金属框转动的角速度为，则有 金属框中电动势的最大值为 金属框转动的周期为 根据焦耳定律可得电阻R产生的焦耳热为 联立解得 变压器 1．(23-24高二下·贵州毕节部分县区教研联盟·期末)如图甲所示，理想变压器副线圈回路中接有阻值为的定值电阻，现给变压器原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后理想交流电压表的示数为50V，下列说法正确的是（　　） A．理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 B．电阻R消耗的功率为2000W C．原线圈中的电流为2.5A D．副线圈中交流电的频率为100Hz 【答案】C 【来源】贵州省毕节市部分县区教研联盟2023-2024学年高二下学期期末联合检测物理试卷 【详解】A．根据图乙可知变压器原线圈的输入电压的有效值为100V，根据变压器原、副线圈两端的电压与匝数比的关系，有 故A错误； B．电阻R消耗的功率 故B错误； C．根据欧姆定律可知副线圈中的电流为 再根据变压器原、副线圈中的电流和匝数比的关系，有 可得原线圈中的电流为 故C正确； D．变压器不改变交流电的频率，则副线圈中交流电的频率为Hz=50Hz 故D错误。 故选C。 2．一交流电源电压，已知变压器原、副线圈匝数比为10∶1，灯泡的额定功率为16W，灯泡的额定功率为18W，排气扇电动机线圈的电阻为，电流表的示数为4A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，则（　　） A．电压表示数为20V B．流过灯泡的电流为40A C．排气扇电动机的热功率为9W D．整个电路消耗的功率为43W 【答案】C 【来源】2025版高中同步教科版选择性必修第二册 期末学业水平检测 【详解】AB．由题意知副线圈中的电流为4A，则由变流比公式可得，原线圈中的电流即通过灯泡的电流 由可得灯泡两端的电压 故原线圈两端的电压为 则由变压比公式 可得副线圈两端电压即电压表示数为 故AB错误； C．由可得通过灯泡的电流为 则通过排气扇的电流为 故排气扇电动机的热功率为 故C正确； D．整个电路的总功率为 故D错误。 故选C。 3．(23-24高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)一电路图如图所示，电压U恒定不变，其中理想变压器匝数比，电阻为，最大值为，R为，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向下，理想电流表A的示数减小 B．滑片P向下，理想电压表V的示数增大 C．滑片P向上，的电压值减小 D．当P处于中点时，R和消耗的功率最大 【答案】D 【来源】福建省莆田市仙游县华侨中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】AB．滑片P向下，则滑动变阻器接入电路阻值变小，将变压器与副线圈负载看成一个等效电阻，有 ， 可知等效电阻变小，原线圈电流增大，即理想电流表A的示数增大；两端电压增大，则原线圈输入电压减小，根据变压器电压比等于匝数比可知，副线圈输出电压减小，由于滑动变阻器接入电路阻值变小，则滑动变阻器两端电压减小，即理想电压表V的示数减小，故AB错误； C．滑片P向上，则滑动变阻器接入电路阻值变大，将变压器与副线圈负载看成一个等效电阻，可知等效电阻变大，原线圈电流减小，两端电压减小，则原线圈输入电压增大，故C错误； D．将变压器与副线圈负载看成一个等效电阻，等效电阻消耗的功率为 可知当时，等效电阻消耗的功率最大，即R和消耗的功率最大，此时有 代入数据解得 可知此时P处于中点，故D正确。 故选D。 4．(23-24高二下·浙江宁波九校·期末)如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度随时间正弦变化的图象如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．时，圆形线圈中有最大电流 C．内，流过的电荷量为0.01C D．1s内原线圈输入的能量为 【答案】C 【来源】浙江省宁波市九校2023-2024学年高二下学期6月期末联考物理试题 【详解】A．0.005s～0.015s时间内，分析图乙可知，垂直纸面向里的磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律可知，圆形线圈中产生顺时针感应电流，故A错误； B．t＝0.005s时，磁感应强度的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，圆形线圈中的感应电流为零，故B错误； C．根据可知穿过圆形线圈的最大磁通量为 在0~ 0.005s内穿过圆形线圈的磁通量的变化量为 圆形线圈产生的平均感应电动势为 则变压器的输出电压的平均值为，根据 解得 通过的平均电流为 所以内，流过的电荷量为 故C正确； D．根据乙图可知 圆形线圈产生的感应电动势的最大值为 所以感应电动势的有效值为 电阻的功率 因为二极管的存在，所以电阻两端电压的有效值 则电阻的功率为 变压器的输入功率为 故D错误。 故选C。 5．(23-24高二下·广东韶关·期末)如图甲所示是可拆变压器的实验装置图，已知小灯泡额定电压为2V，调节学生电源，使小灯泡正常发光，此时原线圈上的电压随时间变化的图像如图乙所示。变压器可看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．此时变压器的原、副线圈匝数之比为10：1 B．若拆走可拆卸铁芯，则小灯泡两端没有电压 C．若原线圈接学生电源直流输出端，则小灯泡仍能正常发光 D．此时通过小灯泡的交变电流周期为0.02s 【答案】D 【来源】广东省韶关市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】A．如图乙所示，原线圈电压有效值为 根据原副线圈电压与线圈匝数的关系，所以此时变压器的原副线圈匝数之比为 故A错误； B．若拆走可拆卸铁芯，还是有互感现象，灯泡两端仍然有电压，故B错误； C．若原线圈接学生电源直流输出端，不能发生电磁感应现象，副线圈两端无电压，则灯泡不能发光，故C错误； D．变压器不改变交流电的周期，根据如图乙所示，可知周期为 故D正确。 故选D。 远距离输电 1．如图所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，输电线的电阻为r。则下列判断正确的是（　　） A． B．输电线上损失的功率为 C．若输送功率增大，则增大 D．若输送功率增大，则输电线上损失的功率与输送功率之比减小 【答案】A 【来源】2025版高中同步教科版选择性必修第二册 期末学业水平检测 【详解】A．由理想变压器电压关系 ， 可得 由于输电线有电压损失，则 故 故A正确； B．输电线上损失的功率为 故B错误； C．若输送功率增大，因为输送电压恒定，则输送电流增大，输电线上损失的电压增大，则减小，根据，可知减小，故C错误； D．若输送功率增大，则输送电流增大，输电线上损失的功率与输送功率之比为 不变，由知，也不变，则输电线上损失的功率与输送功率之比增大，故D错误。 故选A。 2．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B．输电线上损失的功率为 C．降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D．若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压也增大 【答案】C 【来源】湖南省部分学校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷 【详解】A．升压变压器的原、副线圈匝数比为 故A错误； B．输电线上的电流为 输电线上损耗的功率为 故B错误； C．降压变压器的输入电压 则降压变压器的原、副线圈匝数比 故C正确； D．若用户消耗的功率增大，则发电系统输出功率一定增大，升压变压器的输入电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，故副线圈中的电流也增大，即输电电流增大，输出电压不变，又因为 所以降压变压器的输入电压减小，输出电压即用户电路两端的电压减小，故D错误。 故选C。 3．(23-24高二下·山东烟台·期末)如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数，定值电阻、、、的阻值，A1，A2为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，下列说法正确的是（    ） A．A1的示数大于A2的示数 B．的功率小于的功率 C．两端的电压大于两端的电压 D．两端的电压大于两端的电压 【答案】C 【来源】山东省烟台市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】A．在远距离输电的过程中，在输电线路相同时，通过升压变压器，使输送的电压升高，从而减小了输电电流，所以A1的示数小于A2的示数。故A错误； B．根据 可知输电线路电阻相等时，高压输电时损失功率较小，到达用户的功率较大，即的功率大于的功率。故B错误； C．根据 可知用户电阻不变情况下，高压输电时用户端的电压较大，即两端的电压大于两端的电压。故C正确； D．由欧姆定律 可知两端的电压小于两端的电压。故D错误。 故选C。 4．(23-24高二下·广东潮州·期末)如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】广东省潮州市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测物理试题 【详解】AB．依题意，输电线有电压损失，可得 可知 ， 故AB错误； CD．根据理想变压器原副线圈匝数与电流关系，可得 ， 故C正确；D错误。 故选C。 5．(23-24高二下·江西抚州·)2023年2月16日国家电网有限公司特高压直流输电工程—通山抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成800的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（　　） A．将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压 B．采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响 C．用户越多，输电线上损耗的功率越小 D．保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400，输电线上损耗的功率加倍 【答案】B 【来源】江西省抚州市2023-2024学年高二下学期学生学业质量监测物理试卷 【详解】A．将发电站输出的电压直接整流，则输入升压变压器原线圈的为直流电，升压变压器的副线圈将不会输出电压，所以将发电站输出的电压整流后不能利用升压变压器升压，A错误； B．长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响不能忽略，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了减少感抗和容抗，在输电环节可以使用直流电，故B正确； C．用户增多，降压变压器副线圈中的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电流增大，则由公式 可知，输电线上损耗的功率增大，故C错误； D．保持输电功率不变，由公式 可知，若电压经升压和整流后为400kV，输电线中的电流变为原来的2倍，由可知输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D错误。 故选B。 6．(23-24高二下·浙江舟山·期末)如图所示为某条高速铁路牵引供电系统的示意图，其中牵引变电所利用变压器将220kV或110kV的电网电压降至27.5kV输送给高铁牵引网，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，若将牵引变电所的变压器视为理想变压器，原、副线圈匝数分别为和，则下列说法正确的是（    ） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 C．若高铁机车运行功率增大，则机车工作电压将会高于25kV D．如果高铁机车的电动机输出功率为9000kW，机械效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为 【答案】B 【来源】浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试题 【详解】A．若电网的电压为110kV，则 选项A错误； B．电压由输入电压和线圈匝数决定，若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的电流变大，根据P=I2R可知，热损耗功率也会随之增大，选项B正确； C．若高铁机车运行功率增大，输送过程中的电流变大，线路中的电压损失变大，则机车工作电压将会低于25kV，选项C错误； D．若高铁机车功率为 P=9000kW=9×106W 根据功率关系可得 P=90%UI 其中U=25kV=25000W，则电流 I=400A 牵引变电所至机车间的等效电阻 故D错误； 故选B。 7．(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数N=500匝，面积，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，经高压输电，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，两根输电导线的总电阻为R=5Ω，变压器可视为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻不可忽略，其它导线的电阻值均可忽略。 （1）求交流发电机产生电动势的最大值； （2）求输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈上的热功率Pr。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】江苏省南京市江宁区2023-2024学年高二下学期期末物理试卷 【详解】（1）电动势的最大值为 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有 由于 解得 所以输电线路上损耗的电功率为 （3）由于 可得 升压变压器副线圈两端电压为 又由 可得 电动势有效值为 则交流发电机线圈电阻r电压为 根据升压变压器副线圈电流关系 可得 则，交流发电机线圈上的热功率为 传感器 1．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图（a）。现将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表的示数如图（b）。下列说法正确的是（　　） A．在时间至内，小车做匀速直线运动 B．在时间至t2内，小车做匀加速直线运动 C．在时间至内，小车做匀速直线运动 D．在时间至内，小车做匀加速直线运动 【答案】D 【来源】广东省广州市天河区2023-2024学年高二下学期期末物理试题 【详解】AB．在时间至内，由图像知电流均匀增大，说明压敏电阻的阻值逐渐变小，可知压敏电阻所受的压力逐渐变大，由牛顿第三定律知，绝缘重球受到向右的弹力变大，重球的水平方向合外力变大，小车向右做加速度变大的加速直线运动，故AB错误； CD．在时间至内，由图像知电流不变，压敏电阻阻值不变，可知其所受压力不变，由牛顿第三定律知绝缘重球受的向右的弹力不变，此过程电流最大，压敏电阻的阻值应该最小，弹力应该最大，重球的水平方向合外力最大且不变，小车向右做匀加速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 2．(23-24高二下·吉林白山浑江区·期末)根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次，下列说法正确的是（    ） A．有光照射时的阻值比无光光照时大 B．有光照射时两端的电压比无光照射时大 C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小 D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小 【答案】C 【来源】吉林省白山市浑江区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】AB．由图可知，每当光照被挡住时，信号处理系统获得一次低电压就记数一次，则此时光敏电阻两端电压较大，阻值较大；故有光照射时的阻值比无光光照时小，有光照射时两端的电压比无光照射时小，故AB错误； C．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则外电阻总阻值比无光照射时小，电源两端的电压比无光照射时小，故C正确； D．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则电路总电阻比无光照射时小，电路总电流比无光照射时大，定值电阻消耗的电功率比无光照射时大，故D错误。 故选C。 3．(23-24高二下·北京朝阳区·期末)可变差动变压器（LVDT）是一种常用的直线位移传感器，简化模型如图所示。它内部主要结构包括一个初级线圈和一对匝数相等的次级线圈，初级线圈位于中间，次级线圈则沿相反方向串联，对称缠绕在初级线圈的两侧；导磁铁芯可以在空心管（图中未画出）中移动，连接到要测量位移的物体上，初始时铁芯恰好位于空心管的中央，运动中铁芯始终有一端在副线圈中。在ab端输入有效值为的正弦式交变电压，cd端输出电压的有效值记为，则（    ） A．铁芯从中央位置开始向上移动时，增加 B．铁芯从中央位置开始的移动量越大，越小 C．铁芯向上移动一定距离后，若增大，会减小 D．可变差动变压器无法反映物体的运动方向 【答案】A 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】负线圈反向接，当铁芯在中央时上下方次级线圈的磁通量相同，此时副线圈电压为零。即铁芯移动时会因铁芯的移动导致的磁通量的变化产生感应电动势。 A．当铁芯向上移动时，它会使得上方的次级线圈中的磁通量增加，下方的次级线圈中的磁通量减少。由于次级线圈是沿相反方向串联的，所以上方的次级线圈产生的感应电动势会与下方的次级线圈产生的感应电动势相加，而不是相减。因此，cd端输出电压的有效值U2会增加，故A正确； B．当铁芯从中央位置开始的移动量越大时，它改变穿过次级线圈的磁通量也越多，从而导致次级线圈中产生的感应电动势也越大。因此，U2会越大，而不是越小，故B错误； C．当铁芯向上移动一定距离后，若增大，则初级线圈中产生的交变电流会增大，进而产生的交变磁场也会增强。这个增强的交变磁场会穿过次级线圈，并在次级线圈中产生更大的感应电动势。因此，会增大，而不是减小，故C错误； D．由于可变差动变压器的输出电压与铁芯的移动方向有关，如果此时输入端的磁通量向上增加，磁铁向上移动导致上方的磁通量向上增加而下方的减少，如果此时副线圈的电压为正，而此时向下移动则会导致副线圈电压为负，即可以通过电压的正负反应物体的运动方向。 故选A。 4．(23-24高二下·湖北·期末)如图甲所示是电饭锅的电路图，是一个限温开关，其内部结构如图乙所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当感温磁体的温度达到居里点（103）时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧和磁体重力的作用下，两触点断开。是一个自动温控开关，当温度低于70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，下列说法正确的是（　　） A．电饭锅的米饭煮熟后可以长时间保持的温度在70到80之间 B．若自动温控开关失效（开路），则电饭锅的煮饭功能也失效 C．是加热电阻，是限流电阻 D．和电水壶一样，用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关也会自动断开 【答案】A 【来源】湖北省2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】A．电饭锅的米饭煮熟后，根据题意，当温度低于70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，因此锅内的温度可以长时间保持的温度在70到80之间，故A正确； B．若自动温控开关失效（开路），将闭合，电饭锅的煮饭功能不失效，故B错误； C．是加热电阻，是限流电阻，故C错误； D．用电饭锅烧水，水沸腾后水的温度会保持100不变，锅底温度不能达到居里点（103），因此限温开关不会自动断开，故D错误。 故选A。 5．(23-24高二下·浙江宁波慈溪·期末)如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、R2为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小 B．图甲中，仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 C．图乙中，温度升高至74℃时，灯L2亮报警 D．图乙中，温度升高至78℃时，灯L1亮报警 【答案】A 【来源】浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二下学期期末测试物理试题 【详解】A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，光照变弱，R1阻值变大，根据“串反并同”，A、B之间电压减小，A正确； B．图甲中，仅减小R2的阻值时，回路电流增大，根据 ，A、B之间的电压减小，B错误； CD．图乙中，温度升高至78℃时，回路导通，电磁铁得电，灯L2亮报警，灯L1熄灭，CD错误。 故选A。 6．(23-24高二下·四川广安·期末)如图所示，图甲为热敏电阻的阻值R随温度t的变化关系曲线，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路。当线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合。则（　　） A．恒温箱内的加热器接在P、Q之间 B．恒温箱内的加热器接在M、N之间 C．滑动变阻器的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越高 D．滑动变阻器的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越低 【答案】AC 【来源】四川省广安市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】AB．当温度较低时，热敏电阻阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与P、Q端连接，现在需要加热的，恒温箱内的加热器需要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在P、Q端，故A正确，B错误； CD．当温度达到一定值时，加热电路要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到一定电流，设继电器线圈的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则电流值一定时R变小，不变，故可变电阻R′的值应增大，即向右移动从而实现目标，故C正确，D错误。 故选AC。 7．(23-24高二下·山东淄博·期末)某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤。如图所示为电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势，内阻，保护电阻，是滑动变阻器（最大阻值为），电流表A量程为90mA，内阻为，压敏电阻阻值R随压力F变化的关系式为（R与F均取国际单位）。重力加速度g取，实验步骤如下：    （1）闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应置于 （选填“a”或“b”）端。 （2）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值为 时，电流表指针达到满偏； （3）保持滑动变阻器（2）中接入电路的阻值不变，秤盘上放置质量为m的重物，读出此时电流表示数，则此时压敏电阻的阻值为 ，重物的质量 kg； （4）换用不同质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； （5）将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，质量刻度是 （选填“均匀的”或“不均匀的”）。 【答案】 b 16 70 4 不均匀的 【来源】山东省淄博市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于接入阻值最大位置处，即端； （2）[2]根据题意可知不放重物时，压敏电阻的阻值为，根据闭合电路欧姆定律 代入数据可得 （3）[3][4]同理，将电流等于45mA，代入解得 根据 可得 解得 （5）[5]根据可知，电流不是随着线性变化的，而随着（即）线性变化，所以电流不是随着重物的质量线性变化，则质量刻度是不均匀的。 8．(23-24高二下·广东梅州·期末)酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则，酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示，某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。 A．干电池组（电动势V，内阻Ω）         B．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） C．电压表V（满偏电压0.6V，内阻未知）             D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E.多用电表                                         F.开关及导线若干 （1）该同学用选择开关指向欧姆挡“×100”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表V的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的 （选填“×1k”或“×10”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表V的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表V的内阻为 Ω（结果保留两位有效数字），该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等； （2）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表V与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表； （3）该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上0.4V处，则应将电阻箱的阻值调为 Ω； （4）完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示，已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“饮酒驾驶”或“醉酒驾驶”）范围内。 【答案】 ×10 80 32.0 醉酒驾驶 【来源】广东省梅州市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）[1] [2] 电阻挡从左到右读数逐渐减小，测量时发现指针向右偏转角度太大，说明电阻太小，选择的挡位太大，所以换成挡位，表盘上的读数为8.0，倍数为，所以测量的电压表内阻为； （3）[3] 电压表V与电阻箱串联改装成量程为的电压表，则有 由电表改装可知改装后的电压表内阻为 由图甲可知，当酒精气体浓度为零时，该酒精气体传感器电阻 并联电阻为 电压表读数为，则并联电压为 由串联分压原理可知 解得 （4）[4] 电压表指针如图丁所示，并联电压为，由串联分压原理可知 而 联立代入数据解得此时酒精气体传感器的电阻为 由图甲可知酒精气体浓度大于，在醉驾范围内。 交变电流 1．(23-24高二下·广西北海·期末)某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙所示。绕有线圈的“”形铁芯开口处装有磁铁（磁通量为Φ，能够全部通过铁芯），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V 6W”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机榆出电压视为正弦交流电，该发电机供电部分理想变压器原线圈匝数为n，副线圈匝数为6n，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过L的电流方向由c到d B．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，L中的电流逐渐变小 C．若灯泡L正常发光，原线圈两端的电压为2V D．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 【答案】AC 【来源】广西北海市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测物理试卷 【详解】A．根据题意，由楞次定律可知，通过L的电流方向由c到d，故A正确； B．由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知，转动过程中L中的电流逐渐增大，故B错误； C．若灯泡L正常发光，副线圈两端的电压为12V，根据变压器电压与匝数关系有 解得 故C正确； D．原线圈两端的最大值为，由 可得 故D错误。 2．(23-24高二下·福建莆田·期末)“海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A．线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B．线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C．线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D．线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 【答案】AD 【来源】福建省莆田市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】AB．如图所示，穿过线圈的磁通量为0，该位置与中性面垂直，线圈经过中性面时，电流方向发生变化，经过与中性面垂直位置时，感应电流最大，则线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化，且感应电流最大，故A正确，B错误； C．线圈产生的电动势峰值为 故线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关，故C错误； D．线圈转动到如图所示为止时，根据右手定则可知线圈内部电流方向由b流向a，电源内部电流从低电势流向高电势，则a端电势高于b端电势，故D正确。 故选AD。 3．(23-24高二下·天津部分区·期末)如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（    ） A．线圈转动的快慢程度会影响感应电动势的最大值 B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变 C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为 D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大 【答案】AD 【来源】天津市部分区2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】A．线圈转动的越快，通过线圈的磁通量变化的越快，由电磁感应定律可知，线圈产生的感应电动势越大，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流越大，反之越小，因此线圈转动的快慢程度会影响回路中的电流大小，A正确； B．当线圈转到中性面，即线圈平面与磁感线垂直时，电流方向将发生改变，B错误； C．若从图乙位置开始计时，此时线圈中的电流最大，则有线圈中的电流瞬时值表达式为 C错误； D．当线圈转到图乙所示位置时，线圈中的电流最大，穿过线圈磁通量的变化率最大，D正确。 故选AD。 4．(23-24高二下·福建福州八县（）协作校·期末)图甲为小型交流发动机的原理图，矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，外接的电阻，电流表和电压表均为理想交流电表。穿过线圈的磁通量随时间t按如图乙的余弦规律变化，则（　　） A．当时，线圈产生的感应电动势最大 B．当时，线圈产生的感应电动势为零 C．当时，感应电流方向发生改变 D．当时，电压表示数为V 【答案】BC 【来源】福建省福州市八县（市）协作校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】AB．当时，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量变化率为零，则线圈产生的感应电动势为零，故A错误，B正确； C．当时，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量变化率为零，则线圈产生的感应电动势为零，感应电流为零，感应电流方向发生改变，故C正确； D．电压表示数为有效值，感应电动势的最大值为 有效值为 则电压表示数为 故D错误。 故选BC。 5．(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有电阻的灯泡。外力推动线圈框架的端，使线圈的速度随时间变化的规律如图丙所示。已知取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量。 【答案】（1）；（2） 【来源】内蒙古自治区赤峰市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】（1）导线切割磁感线产生的电动势 一匝线圈的有效切割长度 当切割速度最大 时，感应电动势最大，线圈运动产生的最大感应电动势 （2）由线圈运动的图像知产生正弦交流电感应电动势的有效值 由闭合电路欧姆定律 回路中电流 一个周期内线圈中产生的热量 6．(23-24高二下·天津西青区·期末)如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为 匝，边长 的正方形线圈，总电阻为 线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为 R=9.0Ω的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）交流电表的示数及电灯正常发光的功率； （2）从图示位置开始，线圈转过的过程中，通过电灯的电量； （3）线圈每转动1min，外力所需做的功。 【答案】（1），18W；（2）0.02C；（3）1200J 【来源】天津市西青区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）电动势的最大值为 电动势的有效值为 交流电表的示数为 电灯正常发光的功率为 （2）通过电灯的电量为 又 ， 联立解得 （3）线圈每转动1min，整个回路上产生的热量为 则外力所需做的功为 变压器 1．(23-24高二下·湖南浏阳·期末)无线充电是充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，小功率无线充电常采用电磁感应式，充电原理图简化如图所示。发射线圈所加电压有效值为的家用交流电，匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，该无线充电装置可视为理想变压器，下列说法正确的是（     ） A．接收线圈的输出电压的最大值为10V B．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比约为1：22 C．发射线圈与接收线圈中电流之比约为22：1 D．若增大接收线圈中的电流，则发射线圈中电流也增大 【答案】D 【来源】湖南省浏阳市2023-2024学年高二下学期期末质量监测物理试卷 【详解】A．由理想变压器的原理有 代入数据解得 这是接收线圈的输出电压的有效值，故A错误； B．发射线圈与接收线圈中磁通量变化的频率相等，所以发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相等，故B错误； C．理想变压器的电流之比等于匝数的反比，即 故C错误； D．由 可知若增大接收线圈中的电流，则发射线圈中电流也增大，故D正确。 故选D。 2．(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期末)如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电。下列说法中正确的是（　　） A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最小 C． R1温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大 D． R1温度升高时，变压器的输入功率变大 【答案】D 【来源】内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】A．由图乙可知交流电压最大值 周期 可由周期求出角速度的值为 则可得交流电压u的表达式 故A错误； B．t=0.01s时，瞬时值为零，及磁场量变化速度为0，此时穿过线圈的磁通量最大，故B错误； CD．R1温度升高时，其阻值变小，副线圈中的电流I2变大，则原线圈中电流也变大，由得，变压器的输入功率变大，电压表读数 则U3减小，故C错误，D正确； 故选D。 3．(23-24高二下·广东华附、实、广雅、深中四校·期末)风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广，在一定的技术条件下，风能可作为一种重要的能源得到开发利用。如图为风力发电机的简化模型，风带动叶片转动，使叶片的转速为 n 转/秒，升速齿轮箱的转速比为1：k，高速转轴使匝数为 N 的发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电通过理想变压器后向用户端的m盏灯泡供电，其中A灯为指示灯，A灯与用户端的灯泡相同，额定电压均为 U，所有灯泡正常发光，已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．用户端的交变电流的频率为 B．变压器原副线圈的匝数比为1：m C．发电机线圈的面积为 D．若增多用户端的灯泡数量，且叶片的转速不变，则A灯变亮（设灯泡不会被烧坏），其余灯泡的亮度变暗 【答案】ACD 【来源】广东省华附、省实、广雅、深中四校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】A. 低速转轴转速为n，由升速齿轮箱可知发电机线圈转速为kn，所以用户端的交变电流的频率为，故A正确； B. 根据理想变压器原副线圈功率相同 因所有灯泡相同且正常发光，所以 根据理想变压器的原副线圈电压与匝数关系 故B错误； C. 根据条件可知 所以发电线圈的电动势有效值为 则发电线圈的电动势最大值为 且 求得发电机线圈的面积为 故C正确； D. 理想变压器输入功率与输出功率相等，所以 整理得到 若增多用户端的灯泡数量，且叶片的转速不变，所以电动势E不变，R2变小，RA不变，原副线圈电压比值不变，所以u2变小，u1变小，uA变大则A灯变亮（设灯泡不会被烧坏），其余灯泡的亮度变暗，故D正确。 故选ACD。 4．(23-24高二下·陕西榆林第十中学·期末)互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，常用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为，的原、副线圈匝数比为，交流电压表的示数为，交流电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A．a是交流电压表，b是交流电流表 B．的原、副线圈匝数比为 C．高压线路输送的电流为 D．高压线路输送的电功率为 【答案】BD 【来源】陕西省榆林市第十中学2023-2024学年高二下学期期末物理试题 【详解】A．图中的原线圈并联在高压输电线上，的原线圈串联在高压输电线上，可知，为电流互感器，为电压互感器，即a是交流电流表，b是交流电压表，故A错误； B．为电压互感器，根据电压与匝数的关系有 故B正确； C．为电流互感器，根据电流与匝数的关系有 解得 故C错误； D．结合上述，高压线路输送的电功率为 故D正确。 故选BD。 5．(23-24高二下·福建泉州第一中学·期末)如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO'以转速10r/s匀速转动，线圈的匝数为N，面积为S，电阻不计。线圈通过电刷与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为2Ω的相同灯泡L1和L2，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，若开关S断开时L1正常发光，此时电流表示数为0.1A，电表为理想电表，则（　　） A．若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为（V） B．若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小 C．若开关S闭合，灯泡L1将变暗 D．若开关S闭合，电流表示数将变大 【答案】BD 【来源】福建省泉州第一中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A．开关S断开L1正常发光时有 可知 可知 感应电动势的峰值为 若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为 A错误； B．由 输入电压不变，若增大原、副线圈匝数比，输出电压、电流减小，输出功率减小，变压器输入功率也减小，B正确； C．若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变，C错误； D．若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，输出电流增加，输入电流也增加，电流表示数将增大，D正确； 故选BD。 6．(23-24高二下·福建泉州·)某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，通过旋转滑动触头的位置可以改变副线圈的匝数，其输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．通过R的交变电流的频率为50Hz B．时电流表的示数为0 C．将沿顺时针方向转动一些，电流表的示数变大 D．将沿逆时针方向转动一些，电流表的示数变大 【答案】AD 【来源】福建省泉州市2023-2024学年高二下学期教学质量监测物理试卷 【详解】A．由图乙可知，该交变电流的周期为 则通过R的交变电流的频率为 故A正确； B．电流表的读数为电流有效值，所以时电流表的示数不为0，故B错误； C．将沿顺时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变小，根据 可知副线圈输出电压变小，输出功率变小，所以输入功率也变小，故电流表的示数将变小，故C错误； D．将沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，根据 可知副线圈输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表的示数将变大，故D正确。 故选AD。 7．(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期末)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2 = 2∶1，定值电阻R1和R2的阻值分别为10 Ω和1 Ω，电阻箱R3的最大阻值为25 Ω，交流电源电压U的有效值为14 V，下列说法正确的是（　　） A．R1与R2消耗的功率之比为5∶2 B．当R3的阻值调至14 Ω时，其消耗的功率最大 C．变压器输出功率的最大值为4.9 W D．当R1消耗功率为最大值时，R2消耗功率为4 W 【答案】ACD 【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试卷 【详解】A．变压器原副线圈电流与匝数比关系 根据P = I2R可知，R1与R2消耗的功率之比为 故A正确； B．变压器等效为在原线圈电路中的电阻，则等效电阻为 所以，原线圈中的电流为 副线圈的电流为 电阻R3的功率为 代入数据，整理可得 由数学知识可得，当R3 = 3.5 Ω时，其消耗的功率最大，故B错误； C．变压器的输出功率为 代入数据，整理可得 由数学知识可得，当R′ = R1时变压器的功率最大，解得最大值为 故C正确； D．根据P = I2R可知，当原线圈电流最大时，R1的功率最大，即此时R′最小，R3 = 0，R′ = 4 Ω。此时变压器的原线圈电压为 副线圈的电压为 所以，R2的功率为 故D正确。 故选ACD。 8．(23-24高二下·山东聊城·期末)如图所示，长为L的导体棒ab，其两个端点分别搭接在两个竖直放置半径均为R的金属圆环上，两圆环及导体棒处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环与交流电流表、理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器副线圈连接定值电阻。导体棒ab沿金属圆环，从圆环的最低点开始以角速度匀速转动。交流电流表的内阻为，圆环、导体棒ab和导线电阻均不计，导体棒ab与圆环始终接触良好。求： （1）导体棒ab产生的电动势的瞬时值表达式； （2）交流电流表的示数。 【答案】（1）；（2） 【来源】山东省聊城市2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】（1）ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大 又导体棒ab以角速度匀速转动，导体棒ab产生的电动势的表达式为 （2）将变压器与副线圈连接的定值电阻等效为一个整体，则整体的等效电阻为 导体棒ab产生的电动势的有效值 交流电流表的示数即原线圈的电流的有效值 9．(22-23高二下·北京东城区·期末)为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图1所示，交流发电机线圈的匝数n＝50，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线OO＇为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的变化图像如图2所示，磁通量的最大值。发电机与变压器的原线圈相连，副线圈接入到医院，使额定电压为220V的医疗设备恰好能正常工作。若线圈及导线的电阻均不计，将变压器视为理想变压器，求： （1）图中电压表的示数U； （2）变压器原线圈和副线圈的匝数之比； （3）当医疗设备端增加了10kW的用电功率，发电机线圈中电流的增加量△I。    【答案】（1）；（2）；（3）200A 【来源】北京市东城区2022-2023学年高二下学期期末统一检测物理试题 【详解】（1）线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电，其电动势的峰值 由图2知T＝0.02s，代入数据知电压表的示数 （2）由 得 （3）理想变压器的输入功率等于输出功率，即，因此有 得到 △I＝200A 远距离输电 1．(23-24高二下·福建泉州永春第三中学等校·期末)泉州地处山区，水力资源丰富，现利用市内某条流量m3/s、落差m的河流发电并进行远距离输电。如图所示，若发电机输出功率为W，输出电压恒为240V，输电线路总电阻Ω，允许损失功率为输出功率的6%，要满足居民220V的用电需求。重力加速度m/s2，水的密度kg/m3，则（    ） A．发电机的效率为45% B．该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比是3∶50 C．该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比是180∶11 D．若用户区消耗的功率增大，则用户区获得的电压将变小 【答案】BD 【来源】福建省泉州市永春第三中学等校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题 【详解】A．发电机的效率为 =44% 故A错误； B．升压变压器原线圈电流为 A 根据 解得输电线电流为 A 则该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比为 故B正确； C．升压变压器负线圈的输出电压为 V 降压变压器原线圈的输入电压为 V 则该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比为 故C错误； D．若用户区消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由 可知升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则降压变压器副线圈电压也变小。故D正确。 故选BD。 2．(23-24高二下·山西大同·期末)作为大同装备制造业的龙头，“大同机车”已成为了我国电力机车走向世界的一张名片！如图为某电力机车的供电流程的简化图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为）的牵引变电所，将电网中高压降至，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得为25kV的额定工作电压，电力机车牵引变压器将此电压进一步降压，多路输出到动力系统中其他用电设备。下列说法正确的是（    ） A．牵引变电所中变压器原、副线圈匝数之比为 B．若该机车运行功率增大，由于匝数比不变，故机车的工作电压仍为25kV C．若该机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D．若在额定电压下，该机车的输入功率为10000kW，则牵引变电所到机车间的等效电阻r为6.25Ω 【答案】CD 【来源】山西省大同市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A．牵引变电所中变压器为理想变压器，则 解得 故A错误； B．若高铁机车运行功率增大，根据P=UI知电流将会增大，则牵引变电所至机车间损失的电压增大，所以机车的工作电压 低于25kV，故B错误； C．若高铁机车运行功率增大，根据P=UI知电流将会增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大，故C正确； D．若在额定电压下，该机车的输入功率为10000kW，则该机车的输入电流为 由 所以 故D正确。 故选CD。 3．(23-24高二下·山东滨州·期末)随着科技发展，我国用电量也日趋增加，风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为24kW，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．用户获得的功率为22kW C．降压变压器原、副线圈匝数比 D．保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，输电线R上消耗的功率会减小 【答案】BC 【来源】山东省滨州市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题 【详解】A．根据可知，线圈转动的加速度为 则线圈中产生的电动势的最大值为 由于线圈电阻不计，则升压变压器原线圈的输入电压为 根据变压器原副线圈匝数比等于电压比，可得，副线圈的电压为 故A错误； B．升压变压器副线圈的电流为 两变压器间的输电线上损失的功率为 用户获得的功率为 故B正确； C．降压变压器原线圈的电流为 副线圈中的电流为 降压变压器原、副线圈匝数比 故C正确； D．保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，则升压变压器的输出电压减小，输电线上的电流增大，输电线R上消耗的功率会增大，故D错误。 故选BC。 4．(23-24高二下·广西桂林·期末)2024年1月18日，随着国能永福堡里风电场风电项目首台风机并网发电成功，国能永福发电有限公司风电装机实现“零”的突破。这标志着广西首个“风光火”多能互补电源项目实现并网发电，进一步加快了永福百万千瓦级“风光火储”能源基地的建设进程。如图为其远距离输电示意图，发电机输出电压，输出功率，经升压变压器升压至进行远距离输电：降压变压器输出电压，输电线上损失的功率（变压器均可视为理想变压器）。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的匝数比 B．输电线上的电流为 C．输电线路的电阻为 D．降压变压器的匝数比 【答案】AC 【来源】广西桂林市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 【详解】A．升压变压器的匝数比 故A正确； B．输电线上的电流为 故B错误； C．输电线路的电阻为 故C正确； D．降压变压器的匝数比 故D错误。 故选AC。 5．目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器）。 (1)求输电线路中的电流； (2)高压变压器原、副线圈的匝数比； (3)深圳5G网络建设领跑全国，2020年底已实现全市5G网络信号全覆盖。已知深圳市面积约为2000平方公里，试计算全市的5G基站运行一天将消耗约多少度电？（取3） 【答案】(1)5A (2) (3) 【来源】2025版高中同步鲁科版选择性必修第二册 测平卷 期末学业水平检测 【详解】（1）由题意可知，总功率为 线路损耗功率为 由 解得 （2）高压变压器副线圈两端的电压为 由 解得 （3）需要的基站个数 个 每个基站一天耗电量约为 总耗电量约为 6．(23-24高二下·山东泰安·期末)风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，并通过变压器和远距离输电线路给用户供电。若发电机的矩形线圈处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线圈面积、匝数N = 200匝、总电阻 线圈绕垂直于磁场的水平轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，输出的电压 降压变压器原、副线圈的匝数比为5：1，降压变压器的副线圈连接用电户，两变压器间的输电线损耗的功率占发电机输出功率的 两变压器均为理想变压器。若用这个供电设备给某学校供电，该校获得的工作电压220V、电功率5.5kW。求 （1）输电线的总电阻R； （2）升压变压器原、副线圈匝数比∶； （3）发电机线圈绕轴的转速n。 【答案】（1）；（2）；（3）27r/s 【来源】山东省泰安市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】（1）降压变压器两端的电功率相等，即 W 用电户的电流为 根据电流之比与线圈匝数之比的关系有 输电线损耗的功率占发电机输出功率的 则 解得 （2）根据电压之比与线圈匝数之比的关系有 ， 其中 解得 （3）升压变压器原、副线圈的电流满足 发电机的总电压为 V 根据最大值的计算公式有 其中 解得 r/s 7．(23-24高二下·湖北十堰·期末)利用一座小型水电站为某村庄供电，该水电站到用户之间需要进行远距离输电，输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降低后供用户使用，用户使用的所有用电器的额定电压均为，输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率，在输电线路起始端接入I、II两个互感器，已知电压互感器原、副线圈的匝数比为200∶1，电流互感器原、副线圈的匝数比为1∶50，电压表的示数为55V，电流表的示数为2.0A，发电机线圈的电阻，所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求： （1）输电线路上损耗的电功率； （2）降压变压器原、副线圈的匝数比； （3）升压变压器原线圈内的电流I1。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】湖北省十堰市2023-2024学年高二下学期6月期末调研考试物理试卷 【详解】（1）设输电线路上的电流为I，对电流互感器分析有 输电线路上损耗的电功率 解得 （2）对电压互感器分析有 降压变压器原线圈两端的电压 降压变压器原、副线圈的匝数比 解得 （3）线圈转动产生的感应电动势的最大值 有效值 根据能量守恒定律有 升压变压器原线圈的输入功率 解得 传感器 1．(23-24高二下·广东东莞·期末)电熨斗构造示意图如图所示，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（　　） A．双金属片的作用是控制电路的通断 B．常温下，电熨斗的上下触点是接触的 C．当温度过高时，双金属片向上弯曲 D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋 【答案】ABD 【来源】广东省东莞市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题 【详解】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，故C错误； AB．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，常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，故双金属片的作用是控制电路的通断，故AB正确； 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ABD。 2．(23-24高二下·北京西城区·期末)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，图1为电路原理图。图1中，直流电源电动势为3V，内阻可不计，和其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻。光敏电阻的阻值随照度变化的规律如图2所示（照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，lx是它的单位）。控制开关两端电压高于2V时照明系统将自动开启。下列说法正确的是（　　） A．是光敏电阻 B．若定值电阻的阻值为20kΩ，则当照度降低到1.0lx时照明系统将开启 C．若要使照明系统在照度降低到0.6lx时开启，则定值电阻的阻值应为15kΩ D．定值电阻的阻值越大，开启照明系统时的光照越暗 【答案】CD 【来源】北京市西城区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试卷 【详解】A．当光线较暗，照度较小时，光敏电阻阻值较大，照明系统将自动开启，此时控制开关两端电压高于2V，两端的电压增大，可知是光敏电阻，故A错误； B．若定值电阻的阻值为20kΩ，根据欧姆定律 其中 可得 可知当照度降低到0.4lx时照明系统将开启，故B错误； C．照度降低到0.6lx时，光敏电阻的阻值为，根据欧姆定律 可得 故C正确； D．定值电阻的阻值越大，根据分压比可知开启照明系统时，光敏电阻的阻值越大，开启照明系统时的光照越暗，故D正确。 故选CD。 3．(23-24高二下·四川南充普通高中·期末)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，光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度（E）描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（lx）。某实验小组根据光敏电阻在不同照度下的阻值，绘制图像如图甲所示。 (1)由图甲可知，随着照度的减小，光敏电阻的阻值不断 （选填“增大”或“减小”）；同一规格的光敏电阻传感器，当照度不同时，其灵敏度存在着较大的差异，要使光敏电阻传感器比较灵敏，就应使之工作在灵敏度较大的区间。本实验中，在照度 （选填“小于的区间”或“大于以后”）其灵敏度较大； (2)如图乙所示，要求当照度低至时光敏电阻两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸引照明电路中开关K的衔铁实现启动照明系统，此时两端的电压叫做放大电路的激励电压，已知直流电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为3V，为实现照度低至时电磁开关启动照明电路，电阻箱R的阻值为 kΩ（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 增大 小于的区间 (2)28 【来源】四川省南充市普通高中2023-2024学年高二下学期7月期末教学质量监测物理试题 【详解】（1）[1]由图甲可知，随着照度的减小，光敏电阻的阻值不断增大. [2]本实验中，在照度小于0.6 lx的区间图像的斜率较大，其灵敏度较大。 （2）根据图甲，照度低至0.6lx时，RG=28 kΩ。根据图乙，当R=RG时，RG两端的电压为3V，电磁开关启动照明电路，所以。 4．(23-24高二下·重庆渝西南七校联盟·期末)合川是中国枇杷之乡，其中古楼镇种植枇杷规模最大。图2为某课外兴趣小组设计的一个自动筛选枇杷重量的装置，可以筛选出两类重量不同的枇杷。当不同重量的枇杷传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图1所示。是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，枇杷就进入 B通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。 (1)由图1可知，压力传感器的电阻值R1随压力的增大而 （填：“增大、减小”）。 (2)从B通道通过的是 枇杷（填：“重、轻”）。 (3)由两个图可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的重枇杷对压力秤的压力要大于 N。（保留两位有效数字） (4)要想选择出更重的枇杷，需要把电阻R2的阻值调 （填：“大、小”）。 【答案】(1)减小 (2)重 (3) (4)小 【来源】重庆市渝西南七校联盟2023-2024学年高二下学期期末物理试卷 【详解】（1）根据图1可知，压力传感器的电阻值随压力的增大而减小。 （2）对的压力越大，的阻值越小，则电路中的总电阻越小，电流越大，两端的电压越大，电磁铁的磁性越大，可以吸动衔铁使弹簧下压，枇杷就进入B通道，所以从B通道通过的是重枇杷。 （3）若两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，，则此时两端的电压为 12V-3V=9V 即两端电压是两端电压的3倍，所以此时的阻值为，根据图1可知上的压力为0.20N，即选择的重枇杷对压力秤的压力要大于0.20N。 （4）要想选择出更重的鸡蛋，提高分拣的门槛，应使两端获得较小电压，使电磁铁不吸引弹簧，则需要把电阻的阻值调小。 5．(23-24高二下·重庆主城四区·调研)某项目式学习小组，在老师带领下设计了一个汽车轮胎温度报警器，其电路如图甲所示，其中温度传感器RT（核心部件在常温下阻值约为几千欧姆的热敏电阻）与一块变阻箱并联，滑动变阻器R1的最大阻值为10kΩ，电路中没有使用电流表，而是将一块满偏电压表与定值电阻R0=90Ω并联，电源不计内阻，且U=3V。 (1)在连接电路时可供选择的变阻箱有两个不同规格：阻值范围为0-999.99Ω的变阻箱R2；阻值范围为0-9999.9Ω的变阻箱R3。应该选用 （选填“R2”或“R3”）进行实验。 (2)连接好电路后，在老师的带领下同学们测量温度传感器RT“温度一电阻”变化规律。闭合开关前应将变阻器R1的滑片往 （选填“a”或“b”）端滑。 (3)将图乙所示的传感器测温探头放在温度不断上升的水中，然后做如下操作：将S2闭合到“1”位置，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0（接近满偏），再迅速将开关S2闭合到“2”位置，调节电阻箱使电压表示数再次为U0（忽略该操作过程液体温度变化），此时变阻箱的阻值就是温度传感器热敏电阻RT在此温度下的阻值。待温度上升下一个记录温度时，重复上述操作得到了下表数据。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 阻值/kΩ 9.99 5.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20 请在图丙坐标纸上将剩余的点描完，并绘出热敏电阻，RT的阻值随温度变化规律。 (4)有同学利用测出的热敏电阻RT的阻值随温度变化规律，又设计了如图丁所示电路图，采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，可以实现变档测温，通过控制开关S1能够实现0~40℃和0~100℃的两种测温范围，改装后的电流表不同档挡对应不同测温范围。由此可推测Rc= Ω。将开关S1接到 （选填“c”或“d”）测温量程为0~100℃。 【答案】(1) (2)b (3)见解析 (4) 2 c 【来源】重庆市主城四区2023-2024学年高二下学期学生学业质量调研测试物理试题 【详解】（1）由于温度传感器RT在常温下阻值约为几千欧姆，则变阻箱应该选用。 （2）闭合开关前，为了保证电表安全，将变阻器R1的滑片往b端滑。 （3）根据表格数据描出剩余点，并作出RT的阻值随温度变化的图线如图所示 （4）[1]采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，则有 联立解得 ， [2]当开关S1接到c时，改装的电流表量程为15mA，电流表的内阻为 当开关S1接到d时，改装的电流表量程为3mA，电流表的内阻为 当温度为100℃时，，若将开关S1接到c，则有 若将开关S1接到d，则有 可知将开关S1接到c测温量程为0~100℃。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 交变电流 传感器 交变电流 1．(24-25高二下·湖北汉阳一中、江夏一中、洪山高中·)2024春节，湖北部分地区发生暴雪及冻雨灾害天气，气温下降剧烈。市场上某款电热器热销，其内部电路示意图如图甲所示，现把电热器接在交流电源上，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为（    ） A．55V B．110V C．156V D．220V 2．(23-24高二下·甘肃临夏州·期末)学校科技活动丰富了同学们的课余生活。如图所示为小华同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮的手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光。已知小皮带轮的半径为r，大皮带轮的半径为，摇动手柄时的角速度为，小灯泡两端电压达到一定值就发光。且摇动过程中皮带不打滑。则下列说法正确的是（　　） A．小灯泡闪烁的频率为 B．发电机产生的交变电流频率为 C．增大摇动手柄的角速度，小灯泡闪烁频率增大，但亮度不变 D．增大摇动手柄的角速度，小灯泡闪烁频率不变，但亮度增大 3．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·期末)如图甲所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数n=30，线圈电阻r=2Ω，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，定值电阻R＝8Ω，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．t=0时，线圈位于中性面 B．当BC边与磁场方向的夹角为30°时，感应电动势的瞬时值e=15πV C．该交流电电流的有效值3πA D．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为0.6C 4．(23-24高二下·四川广安·期末)如图甲所示，两个完全相同的正方形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的同一根轴匀速转动，转轴位于磁场边界处。线圈P以一条边为转轴，线圈Q以中心线为转轴，分别产生的电流随时间变化的图像如图乙、丙所示，则两线圈中电流的有效值之比为（    ） A． B． C． D． 5．(23-24高二下·四川成都·期末)图（a）为某自行车安装的车灯发电机，其内部结构如图（b）所示。当车轮匀速转动时，灯泡两端电压u随时间t呈正弦函数变化，如图（c）所示。当自行车匀加速行驶过程中，灯泡两端电压u随时间t变化的关系可能为（　　） A． B． C． D． 6．(23-24高二下·吉林吉林友好学校·期末)如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A．线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B．回路中产生的感应电动势有效值为 C．a、d两点间的电压为 D．周期内通过R的电荷量为 7．(23-24高二下·四川攀枝花·期末)如图所示，边长l=10cm、匝数n=100匝的正方形线圈位于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线方向的轴OO′以的角速度匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知线圈总电阻，外电路电阻，求： （1）线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式； （2）从计时起点开始，线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）每秒钟电阻R上产生的焦耳热Q。 8．(23-24高二下·山东烟台·期末)图甲是某发电机的示意图，边长为L的正方形金属线框的总电阻为r，其两端与两个半圆形金属滑环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕垂直于磁感应强度方向的轴转动。阻值为R的电阻与两个半圆形金属滑环相连，R两端电压如图乙所示，电压的最大值为。其它电阻不计，在金属线框转动一周的过程中，求： （1）流过电阻R的电荷量； （2）电阻R上产生的焦耳热。 　　 变压器 1．(23-24高二下·贵州毕节部分县区教研联盟·期末)如图甲所示，理想变压器副线圈回路中接有阻值为的定值电阻，现给变压器原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后理想交流电压表的示数为50V，下列说法正确的是（　　） A．理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 B．电阻R消耗的功率为2000W C．原线圈中的电流为2.5A D．副线圈中交流电的频率为100Hz 2．一交流电源电压，已知变压器原、副线圈匝数比为10∶1，灯泡的额定功率为16W，灯泡的额定功率为18W，排气扇电动机线圈的电阻为，电流表的示数为4A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，则（　　） A．电压表示数为20V B．流过灯泡的电流为40A C．排气扇电动机的热功率为9W D．整个电路消耗的功率为43W 3．(23-24高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)一电路图如图所示，电压U恒定不变，其中理想变压器匝数比，电阻为，最大值为，R为，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向下，理想电流表A的示数减小 B．滑片P向下，理想电压表V的示数增大 C．滑片P向上，的电压值减小 D．当P处于中点时，R和消耗的功率最大 4．(23-24高二下·浙江宁波九校·期末)如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度随时间正弦变化的图象如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．时，圆形线圈中有最大电流 C．内，流过的电荷量为0.01C D．1s内原线圈输入的能量为 5．(23-24高二下·广东韶关·期末)如图甲所示是可拆变压器的实验装置图，已知小灯泡额定电压为2V，调节学生电源，使小灯泡正常发光，此时原线圈上的电压随时间变化的图像如图乙所示。变压器可看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．此时变压器的原、副线圈匝数之比为10：1 B．若拆走可拆卸铁芯，则小灯泡两端没有电压 C．若原线圈接学生电源直流输出端，则小灯泡仍能正常发光 D．此时通过小灯泡的交变电流周期为0.02s 远距离输电 1．如图所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，输电线的电阻为r。则下列判断正确的是（　　） A． B．输电线上损失的功率为 C．若输送功率增大，则增大 D．若输送功率增大，则输电线上损失的功率与输送功率之比减小 2．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B．输电线上损失的功率为 C．降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D．若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压也增大 3．(23-24高二下·山东烟台·期末)如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数，定值电阻、、、的阻值，A1，A2为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，下列说法正确的是（    ） A．A1的示数大于A2的示数 B．的功率小于的功率 C．两端的电压大于两端的电压 D．两端的电压大于两端的电压 4．(23-24高二下·广东潮州·期末)如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（    ） A． B． C． D． 5．(23-24高二下·江西抚州·)2023年2月16日国家电网有限公司特高压直流输电工程—通山抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成800的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（　　） A．将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压 B．采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响 C．用户越多，输电线上损耗的功率越小 D．保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400，输电线上损耗的功率加倍 6．(23-24高二下·浙江舟山·期末)如图所示为某条高速铁路牵引供电系统的示意图，其中牵引变电所利用变压器将220kV或110kV的电网电压降至27.5kV输送给高铁牵引网，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，若将牵引变电所的变压器视为理想变压器，原、副线圈匝数分别为和，则下列说法正确的是（    ） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 C．若高铁机车运行功率增大，则机车工作电压将会高于25kV D．如果高铁机车的电动机输出功率为9000kW，机械效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为 7．(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数N=500匝，面积，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，经高压输电，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，两根输电导线的总电阻为R=5Ω，变压器可视为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻不可忽略，其它导线的电阻值均可忽略。 （1）求交流发电机产生电动势的最大值； （2）求输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈上的热功率Pr。 传感器 1．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图（a）。现将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表的示数如图（b）。下列说法正确的是（　　） A．在时间至内，小车做匀速直线运动 B．在时间至t2内，小车做匀加速直线运动 C．在时间至内，小车做匀速直线运动 D．在时间至内，小车做匀加速直线运动 2．(23-24高二下·吉林白山浑江区·期末)根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次，下列说法正确的是（    ） A．有光照射时的阻值比无光光照时大 B．有光照射时两端的电压比无光照射时大 C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小 D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小 3．(23-24高二下·北京朝阳区·期末)可变差动变压器（LVDT）是一种常用的直线位移传感器，简化模型如图所示。它内部主要结构包括一个初级线圈和一对匝数相等的次级线圈，初级线圈位于中间，次级线圈则沿相反方向串联，对称缠绕在初级线圈的两侧；导磁铁芯可以在空心管（图中未画出）中移动，连接到要测量位移的物体上，初始时铁芯恰好位于空心管的中央，运动中铁芯始终有一端在副线圈中。在ab端输入有效值为的正弦式交变电压，cd端输出电压的有效值记为，则（    ） A．铁芯从中央位置开始向上移动时，增加 B．铁芯从中央位置开始的移动量越大，越小 C．铁芯向上移动一定距离后，若增大，会减小 D．可变差动变压器无法反映物体的运动方向 4．(23-24高二下·湖北·期末)如图甲所示是电饭锅的电路图，是一个限温开关，其内部结构如图乙所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当感温磁体的温度达到居里点（103）时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧和磁体重力的作用下，两触点断开。是一个自动温控开关，当温度低于70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，下列说法正确的是（　　） A．电饭锅的米饭煮熟后可以长时间保持的温度在70到80之间 B．若自动温控开关失效（开路），则电饭锅的煮饭功能也失效 C．是加热电阻，是限流电阻 D．和电水壶一样，用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关也会自动断开 5．(23-24高二下·浙江宁波慈溪·期末)如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、R2为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小 B．图甲中，仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 C．图乙中，温度升高至74℃时，灯L2亮报警 D．图乙中，温度升高至78℃时，灯L1亮报警 6．(23-24高二下·四川广安·期末)如图所示，图甲为热敏电阻的阻值R随温度t的变化关系曲线，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路。当线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合。则（　　） A．恒温箱内的加热器接在P、Q之间 B．恒温箱内的加热器接在M、N之间 C．滑动变阻器的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越高 D．滑动变阻器的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越低 7．(23-24高二下·山东淄博·期末)某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤。如图所示为电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势，内阻，保护电阻，是滑动变阻器（最大阻值为），电流表A量程为90mA，内阻为，压敏电阻阻值R随压力F变化的关系式为（R与F均取国际单位）。重力加速度g取，实验步骤如下：    （1）闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应置于 （选填“a”或“b”）端。 （2）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值为 时，电流表指针达到满偏； （3）保持滑动变阻器（2）中接入电路的阻值不变，秤盘上放置质量为m的重物，读出此时电流表示数，则此时压敏电阻的阻值为 ，重物的质量 kg； （4）换用不同质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； （5）将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，质量刻度是 （选填“均匀的”或“不均匀的”）。 8．(23-24高二下·广东梅州·期末)酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则，酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示，某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。 A．干电池组（电动势V，内阻Ω）         B．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） C．电压表V（满偏电压0.6V，内阻未知）             D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E.多用电表                                         F.开关及导线若干 （1）该同学用选择开关指向欧姆挡“×100”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表V的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的 （选填“×1k”或“×10”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表V的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表V的内阻为 Ω（结果保留两位有效数字），该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等； （2）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表V与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表； （3）该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上0.4V处，则应将电阻箱的阻值调为 Ω； （4）完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示，已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“饮酒驾驶”或“醉酒驾驶”）范围内。 交变电流 1．(23-24高二下·广西北海·期末)某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙所示。绕有线圈的“”形铁芯开口处装有磁铁（磁通量为Φ，能够全部通过铁芯），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V 6W”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机榆出电压视为正弦交流电，该发电机供电部分理想变压器原线圈匝数为n，副线圈匝数为6n，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过L的电流方向由c到d B．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，L中的电流逐渐变小 C．若灯泡L正常发光，原线圈两端的电压为2V D．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 2．(23-24高二下·福建莆田·期末)“海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A．线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B．线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C．线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D．线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 3．(23-24高二下·天津部分区·期末)如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（    ） A．线圈转动的快慢程度会影响感应电动势的最大值 B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变 C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为 D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大 4．(23-24高二下·福建福州八县（）协作校·期末)图甲为小型交流发动机的原理图，矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，外接的电阻，电流表和电压表均为理想交流电表。穿过线圈的磁通量随时间t按如图乙的余弦规律变化，则（　　） A．当时，线圈产生的感应电动势最大 B．当时，线圈产生的感应电动势为零 C．当时，感应电流方向发生改变 D．当时，电压表示数为V 5．(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有电阻的灯泡。外力推动线圈框架的端，使线圈的速度随时间变化的规律如图丙所示。已知取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量。 6．(23-24高二下·天津西青区·期末)如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为 匝，边长 的正方形线圈，总电阻为 线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为 R=9.0Ω的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）交流电表的示数及电灯正常发光的功率； （2）从图示位置开始，线圈转过的过程中，通过电灯的电量； （3）线圈每转动1min，外力所需做的功。 变压器 1．(23-24高二下·湖南浏阳·期末)无线充电是充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，小功率无线充电常采用电磁感应式，充电原理图简化如图所示。发射线圈所加电压有效值为的家用交流电，匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，该无线充电装置可视为理想变压器，下列说法正确的是（     ） A．接收线圈的输出电压的最大值为10V B．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比约为1：22 C．发射线圈与接收线圈中电流之比约为22：1 D．若增大接收线圈中的电流，则发射线圈中电流也增大 2．(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期末)如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电。下列说法中正确的是（　　） A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最小 C． R1温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大 D． R1温度升高时，变压器的输入功率变大 3．(23-24高二下·广东华附、实、广雅、深中四校·期末)风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广，在一定的技术条件下，风能可作为一种重要的能源得到开发利用。如图为风力发电机的简化模型，风带动叶片转动，使叶片的转速为 n 转/秒，升速齿轮箱的转速比为1：k，高速转轴使匝数为 N 的发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电通过理想变压器后向用户端的m盏灯泡供电，其中A灯为指示灯，A灯与用户端的灯泡相同，额定电压均为 U，所有灯泡正常发光，已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．用户端的交变电流的频率为 B．变压器原副线圈的匝数比为1：m C．发电机线圈的面积为 D．若增多用户端的灯泡数量，且叶片的转速不变，则A灯变亮（设灯泡不会被烧坏），其余灯泡的亮度变暗 4．(23-24高二下·陕西榆林第十中学·期末)互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，常用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为，的原、副线圈匝数比为，交流电压表的示数为，交流电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A．a是交流电压表，b是交流电流表 B．的原、副线圈匝数比为 C．高压线路输送的电流为 D．高压线路输送的电功率为 5．(23-24高二下·福建泉州第一中学·期末)如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO'以转速10r/s匀速转动，线圈的匝数为N，面积为S，电阻不计。线圈通过电刷与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为2Ω的相同灯泡L1和L2，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，若开关S断开时L1正常发光，此时电流表示数为0.1A，电表为理想电表，则（　　） A．若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为（V） B．若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小 C．若开关S闭合，灯泡L1将变暗 D．若开关S闭合，电流表示数将变大 6．(23-24高二下·福建泉州·)某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，通过旋转滑动触头的位置可以改变副线圈的匝数，其输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．通过R的交变电流的频率为50Hz B．时电流表的示数为0 C．将沿顺时针方向转动一些，电流表的示数变大 D．将沿逆时针方向转动一些，电流表的示数变大 7．(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期末)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2 = 2∶1，定值电阻R1和R2的阻值分别为10 Ω和1 Ω，电阻箱R3的最大阻值为25 Ω，交流电源电压U的有效值为14 V，下列说法正确的是（　　） A．R1与R2消耗的功率之比为5∶2 B．当R3的阻值调至14 Ω时，其消耗的功率最大 C．变压器输出功率的最大值为4.9 W D．当R1消耗功率为最大值时，R2消耗功率为4 W 8．(23-24高二下·山东聊城·期末)如图所示，长为L的导体棒ab，其两个端点分别搭接在两个竖直放置半径均为R的金属圆环上，两圆环及导体棒处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环与交流电流表、理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器副线圈连接定值电阻。导体棒ab沿金属圆环，从圆环的最低点开始以角速度匀速转动。交流电流表的内阻为，圆环、导体棒ab和导线电阻均不计，导体棒ab与圆环始终接触良好。求： （1）导体棒ab产生的电动势的瞬时值表达式； （2）交流电流表的示数。 9．(22-23高二下·北京东城区·期末)为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图1所示，交流发电机线圈的匝数n＝50，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线OO＇为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的变化图像如图2所示，磁通量的最大值。发电机与变压器的原线圈相连，副线圈接入到医院，使额定电压为220V的医疗设备恰好能正常工作。若线圈及导线的电阻均不计，将变压器视为理想变压器，求： （1）图中电压表的示数U； （2）变压器原线圈和副线圈的匝数之比； （3）当医疗设备端增加了10kW的用电功率，发电机线圈中电流的增加量△I。    远距离输电 1．(23-24高二下·福建泉州永春第三中学等校·期末)泉州地处山区，水力资源丰富，现利用市内某条流量m3/s、落差m的河流发电并进行远距离输电。如图所示，若发电机输出功率为W，输出电压恒为240V，输电线路总电阻Ω，允许损失功率为输出功率的6%，要满足居民220V的用电需求。重力加速度m/s2，水的密度kg/m3，则（    ） A．发电机的效率为45% B．该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比是3∶50 C．该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比是180∶11 D．若用户区消耗的功率增大，则用户区获得的电压将变小 2．(23-24高二下·山西大同·期末)作为大同装备制造业的龙头，“大同机车”已成为了我国电力机车走向世界的一张名片！如图为某电力机车的供电流程的简化图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为）的牵引变电所，将电网中高压降至，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得为25kV的额定工作电压，电力机车牵引变压器将此电压进一步降压，多路输出到动力系统中其他用电设备。下列说法正确的是（    ） A．牵引变电所中变压器原、副线圈匝数之比为 B．若该机车运行功率增大，由于匝数比不变，故机车的工作电压仍为25kV C．若该机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D．若在额定电压下，该机车的输入功率为10000kW，则牵引变电所到机车间的等效电阻r为6.25Ω 3．(23-24高二下·山东滨州·期末)随着科技发展，我国用电量也日趋增加，风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为24kW，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．用户获得的功率为22kW C．降压变压器原、副线圈匝数比 D．保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，输电线R上消耗的功率会减小 4．(23-24高二下·广西桂林·期末)2024年1月18日，随着国能永福堡里风电场风电项目首台风机并网发电成功，国能永福发电有限公司风电装机实现“零”的突破。这标志着广西首个“风光火”多能互补电源项目实现并网发电，进一步加快了永福百万千瓦级“风光火储”能源基地的建设进程。如图为其远距离输电示意图，发电机输出电压，输出功率，经升压变压器升压至进行远距离输电：降压变压器输出电压，输电线上损失的功率（变压器均可视为理想变压器）。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的匝数比 B．输电线上的电流为 C．输电线路的电阻为 D．降压变压器的匝数比 5．目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器）。 (1)求输电线路中的电流； (2)高压变压器原、副线圈的匝数比； (3)深圳5G网络建设领跑全国，2020年底已实现全市5G网络信号全覆盖。已知深圳市面积约为2000平方公里，试计算全市的5G基站运行一天将消耗约多少度电？（取3） 6．(23-24高二下·山东泰安·期末)风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，并通过变压器和远距离输电线路给用户供电。若发电机的矩形线圈处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线圈面积、匝数N = 200匝、总电阻 线圈绕垂直于磁场的水平轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，输出的电压 降压变压器原、副线圈的匝数比为5：1，降压变压器的副线圈连接用电户，两变压器间的输电线损耗的功率占发电机输出功率的 两变压器均为理想变压器。若用这个供电设备给某学校供电，该校获得的工作电压220V、电功率5.5kW。求 （1）输电线的总电阻R； （2）升压变压器原、副线圈匝数比∶； （3）发电机线圈绕轴的转速n。 7．(23-24高二下·湖北十堰·期末)利用一座小型水电站为某村庄供电，该水电站到用户之间需要进行远距离输电，输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降低后供用户使用，用户使用的所有用电器的额定电压均为，输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率，在输电线路起始端接入I、II两个互感器，已知电压互感器原、副线圈的匝数比为200∶1，电流互感器原、副线圈的匝数比为1∶50，电压表的示数为55V，电流表的示数为2.0A，发电机线圈的电阻，所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求： （1）输电线路上损耗的电功率； （2）降压变压器原、副线圈的匝数比； （3）升压变压器原线圈内的电流I1。 传感器 1．(23-24高二下·广东东莞·期末)电熨斗构造示意图如图所示，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（　　） A．双金属片的作用是控制电路的通断 B．常温下，电熨斗的上下触点是接触的 C．当温度过高时，双金属片向上弯曲 D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋 2．(23-24高二下·北京西城区·期末)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，图1为电路原理图。图1中，直流电源电动势为3V，内阻可不计，和其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻。光敏电阻的阻值随照度变化的规律如图2所示（照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，lx是它的单位）。控制开关两端电压高于2V时照明系统将自动开启。下列说法正确的是（　　） A．是光敏电阻 B．若定值电阻的阻值为20kΩ，则当照度降低到1.0lx时照明系统将开启 C．若要使照明系统在照度降低到0.6lx时开启，则定值电阻的阻值应为15kΩ D．定值电阻的阻值越大，开启照明系统时的光照越暗 3．(23-24高二下·四川南充普通高中·期末)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，光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度（E）描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（lx）。某实验小组根据光敏电阻在不同照度下的阻值，绘制图像如图甲所示。 (1)由图甲可知，随着照度的减小，光敏电阻的阻值不断 （选填“增大”或“减小”）；同一规格的光敏电阻传感器，当照度不同时，其灵敏度存在着较大的差异，要使光敏电阻传感器比较灵敏，就应使之工作在灵敏度较大的区间。本实验中，在照度 （选填“小于的区间”或“大于以后”）其灵敏度较大； (2)如图乙所示，要求当照度低至时光敏电阻两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸引照明电路中开关K的衔铁实现启动照明系统，此时两端的电压叫做放大电路的激励电压，已知直流电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为3V，为实现照度低至时电磁开关启动照明电路，电阻箱R的阻值为 kΩ（结果保留2位有效数字）。 4．(23-24高二下·重庆渝西南七校联盟·期末)合川是中国枇杷之乡，其中古楼镇种植枇杷规模最大。图2为某课外兴趣小组设计的一个自动筛选枇杷重量的装置，可以筛选出两类重量不同的枇杷。当不同重量的枇杷传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图1所示。是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，枇杷就进入 B通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。 (1)由图1可知，压力传感器的电阻值R1随压力的增大而 （填：“增大、减小”）。 (2)从B通道通过的是 枇杷（填：“重、轻”）。 (3)由两个图可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的重枇杷对压力秤的压力要大于 N。（保留两位有效数字） (4)要想选择出更重的枇杷，需要把电阻R2的阻值调 （填：“大、小”）。 5．(23-24高二下·重庆主城四区·调研)某项目式学习小组，在老师带领下设计了一个汽车轮胎温度报警器，其电路如图甲所示，其中温度传感器RT（核心部件在常温下阻值约为几千欧姆的热敏电阻）与一块变阻箱并联，滑动变阻器R1的最大阻值为10kΩ，电路中没有使用电流表，而是将一块满偏电压表与定值电阻R0=90Ω并联，电源不计内阻，且U=3V。 (1)在连接电路时可供选择的变阻箱有两个不同规格：阻值范围为0-999.99Ω的变阻箱R2；阻值范围为0-9999.9Ω的变阻箱R3。应该选用 （选填“R2”或“R3”）进行实验。 (2)连接好电路后，在老师的带领下同学们测量温度传感器RT“温度一电阻”变化规律。闭合开关前应将变阻器R1的滑片往 （选填“a”或“b”）端滑。 (3)将图乙所示的传感器测温探头放在温度不断上升的水中，然后做如下操作：将S2闭合到“1”位置，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0（接近满偏），再迅速将开关S2闭合到“2”位置，调节电阻箱使电压表示数再次为U0（忽略该操作过程液体温度变化），此时变阻箱的阻值就是温度传感器热敏电阻RT在此温度下的阻值。待温度上升下一个记录温度时，重复上述操作得到了下表数据。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 阻值/kΩ 9.99 5.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20 请在图丙坐标纸上将剩余的点描完，并绘出热敏电阻，RT的阻值随温度变化规律。 (4)有同学利用测出的热敏电阻RT的阻值随温度变化规律，又设计了如图丁所示电路图，采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，可以实现变档测温，通过控制开关S1能够实现0~40℃和0~100℃的两种测温范围，改装后的电流表不同档挡对应不同测温范围。由此可推测Rc= Ω。将开关S1接到 （选填“c”或“d”）测温量程为0~100℃。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$