专题07 恒定电流与交变电流(山东专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)高考1年模拟物理真题分类汇编
2025-08-26
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2份
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41页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 恒定电流,交变电流 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2025-08-26 |
| 更新时间 | 2025-08-26 |
| 作者 | 学科网物理精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-08-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53622590.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07 恒定电流与交变电流
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 恒定电流
2022
恒定电流部分,对欧姆定律、电阻定律、电功率、闭合电路欧姆定律等基础知识的考查较为频繁,会通过分析串并联电路、含电容器电路、动态变化电路等,考查学生对电路结构的分析与物理量计算能力 。交变电流则聚焦于交变电流的产生原理、描述物理量(如最大值、有效值、周期、频率)、变压器的工作原理和远距离输电过程中的能量损耗等知识,题型以选择题居多,也可能在计算题中结合实际的供电系统进行考查,让学生计算输电线上的电压损失、功率损失以及变压器的匝数比等,以此检验学生对知识的应用能力。
考点2 交变电流
2021、2022、2023、2025
考点01 恒定电流
1.(2022·山东·高考)某粮库使用额定电压,内阻的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行,此时电流。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食质量,配重质量,取重力加速度,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设电动机的牵引绳张力为,电动机连接小车的缆绳匀速上行,由能量守恒定律有 解得 小车和配重一起匀速,设绳的张力为,对配重有 设斜面倾角为,对小车匀速有 而卸粮后给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行,有 联立各式解得,
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动,设加速度为,对系统由牛顿第二定律有
可得 由运动学公式可知 解得
2.(2022·山东·高考)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
【答案】 A1 60 100 无
【详解】(1)[1]若不考虑电源内阻,且在电源两端只接R0时,电路中的电流约为 由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的处,则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有 计算出R = 60Ω
(2)[3]断开开关,保持滑片的位置不变,用Rx替换R0,闭合开关后,有 代入数据有Rx = 100Ω
(3)[4]若考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。
考点02 交变电流
3.(2025·山东·高考)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】(1) 200 2.4
(2)100
(3)0.9
【详解】(1)[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数为200mA;
[2]学生电源的输出功率
(2)低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为
高压输电时,电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
(3)示数为时,学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
4.(2023·山东·高考)某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368A B.输电线上损失的功率为4.8kW
C.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1:n2= 1:44
【答案】C
【详解】A.由题知,发电机的输出电压U1 = 250V,输出功率500kW,则有 A错误;
BD.由题知,用户端电压U4 = 220V,功率88kW,则有
P′ = U4I4
联立解得I4 = 400A,I3 = 8A,U3 = 11000V 则输电线上损失的功率为P损 = I32R = 4kW 且U2 = U3+I3R = 11500V 再根据,解得 BD错误;
C.根据理想变压器无功率损失有P = U2I3+P储 代入数据有P储 = 408kW C正确。
故选C。
5.(2022·山东·高考)如图所示的变压器,输入电压为,可输出、、电压,匝数为的原线圈中电压随时间变化为.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时,功率为。下列说法正确的是( )
A.n1为1100匝,为
B.间线圈匝数为120匝,流过R的电流为
C.若将R接在两端,R两端的电压为,频率为
D.若将R接在两端,流过R的电流为,周期为
【答案】D
【详解】A.变压器的输入电压为220V,原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系,故输入交流电压的最大值为,根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为解得原线圈为2200匝,A错误;
B.根据图像可知,当原线圈输入220V时,BC间的电压应该为12V,故BC间的线圈匝数关系有
BC间的线圈匝数为120匝,流过R的电流为 B错误;
C.若将R接在AB端,根据图像可知,当原线圈输入220V时,AB间的电压应该为18V。根据交流电原线圈电压的表达式可知,交流电的角速度为,故交流电的频率为 C错误;
D.若将R接在AC端,根据图像可知,当原线圈输入220V时,AC间的电压应该为30V,根据欧姆定律可知,流过电阻R的电流为 交流电的周期为 D正确。
故选D。
6.(2021·山东·高考)输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3,输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为。开关S接1时,右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1,R上的功率为;接2时,匝数比为1∶2,R上的功率为P。以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】当开关S接1时,左侧变压器次级电压U2=3×7.5V=22.5V 电阻R上的电压,即右侧变压器的次级电压 电流 则右侧变压器初级电压电流
则 当开关S接2时,设输电电流为I,则右侧变压器的次级电流为0.5I;右侧变压两边电压关系可知 解得I=3A则R上的功率
故选BD。
1.(2025·山东齐鲁名校·五联)如图1所示,一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一电源相连,副线圈与两电阻及理想电流表相连。电源的电压u随时间t变化的图像如图2所示,其中t轴上方为正弦图像的一半,最大阻值为4Ω,,,原、副线圈的匝数比。则( )
A.原线圈输入功率最大时,的阻值为0Ω
B.原线圈输入的最大功率为
C.当时,电流表的示数为1A
D.滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,电阻消耗的功率先减小后增大
【答案】B
【详解】C.根据等效法可知原线圈电阻等效为 等效电源的内阻为r,电源提供的有效电压 当时, 原线圈所在电路的总电阻 原线圈中的电流 根据可解得副线圈所在电路电流,故C错误;
AB.电源输出功率 当时,即时,原线圈输出功率最大 最大功率,故B正确,A错误;
D.滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,增大,则减小,根据知减小,所以消耗功率减小,故D错误。
故选B。
2.(2025·山东德州·三模)如图甲所示,电路M、N端输入电压不变的正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢向下滑动,记录交流电压表V的示数U与交流电流表A的示数I,并描绘U-I图像如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时,变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器,电压表和电流表均视为理想电表,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.变压器的最大输出功率为
C.滑动变阻器最大阻值为
D.变压器原、副线圈的匝数比为
【答案】B
【详解】A.设交变电源电压的有效值为,在原线圈回路中有 变形得 结合乙图可知,图像斜率的绝对值表示 将I=2A,U=24V,代入 解得
故A错误;
BD.将理想变压器与滑动变阻器整体等效为一个电阻,等效电阻 变压器的输出功率等于滑动变阻器消耗的功率,则有 当时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为 此时滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0,则有 解得 故B正确,D错误;
C.当滑动变阻器的阻值调到最大时,则等效电阻也最大,可知原线圈的电流最小,由乙图可知最小电流为I=2A,对应的电压表示数为U=24V,则等效电阻 解得 故C错误。
故选B。
3.(2025·山东潍坊·三模)如图所示,匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中,线圈的面积为、电阻为1Ω,与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器,其原副线圈的匝数比,两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向(从上向下看)绕竖直轴匀速转动,则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
【答案】A
【详解】矩形线圈匀速转动产生的感应电动势的峰值为有效值为 根据理想变压器的输入功率等于输出功率有又 联立解得, 定值电阻消耗的电功率为
根据右手定则可知,图示时刻矩形线圈内的电流方向为顺时针(从前往后看),所以中的电流方向向右。
故选A。
4.(2025·山东青岛·三模)如图甲所示,白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程,其输电原理如图乙所示。设输电功率为P,输电电压为U,输电线总电阻为r,仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上损耗的功率
C.P一定时,输电电压变为,输电线损耗的功率变为原来的4倍
D.U一定时,输电功率变为2P,用户得到的功率变为原来的2倍
【答案】C
【详解】A.输电线上的电流为 故A错误;
BC.输电线上损耗的功率 由此可知,P一定时,输电电压变为,输电线损耗的功率变为原来的4倍,故B错误,C正确;
D.用户得到的功率为 由此可知,U一定时,输电功率变为2P,输电线损失的功率变为原来的4倍,用户得到的功率不是变为原来的2倍,故D错误。
故选C。
5.(2025·山东淄博·三模)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,电阻为R、半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界),则线框内产生的感应电流的有效值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】杆绕点垂直切割磁感线,产生的感应电动势大小 线框在进入和离开磁场的过程中有感应电流,设线框转动周期为T,线框转动一周有时间产生感应电流,则有 解得
故选C。
6.(2025·山东青岛平度·高考模拟一)如图甲为风力发电的简易模型,发电机接在理想变压器原线圈上,导线上接入阻值的电阻,原、副线圈匝数之比,副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比。某一风速时,发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计,电路中电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A.风速加倍时,发电机两端电压的瞬时值表达式为
B.将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,电压表读数不变
C.将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,R消耗的功率先增大后减小
D.滑动变阻器的阻值为时,其消耗的功率最大
【答案】AC
【详解】A.风速加倍时,永磁体转动的转速与角速度均加倍,根据正弦交流电峰值表达式
可知风速加倍时发电机两端电压变为原来的2倍,即 风速加倍时角速度均加倍,则 可得风速加倍时,发电机两端电压的瞬时值表达式为 故A正确;
B.将变压器与负载整体作为一个等效电阻,其阻值为 设发电机两端电压有效值为U,则原线圈的电流 将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中R接入电路的阻值变小,等效电阻变小,变大,则定值电阻r的分压变大,故电压表读数变小,故B错误;
CD.滑动变阻器R的最大阻值为,可得等效电阻的最大值为,将r看成电源的内阻,当等效电阻等于等效电源内阻r时,等效电源的输出功率最大,电阻R消耗的功率最大。当时,解得 即时其消耗的功率最大,可知将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,R消耗的功率先增大后减小,故C正确,D错误。
故选AC。
7.(2025·山东齐鲁教研体·考前质量检测)如图所示,理想变压器原线圈与定值电阻和电压恒定的交流电源、开关构成闭合回路,副线圈接有定值电阻、滑动变阻器,其中,滑动变阻器的最大阻值为,原副线圈匝数比,电表均为理想交流电表。闭合开关,调节使阻值从最大逐渐减小到一半的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变
B.电流表的示数减小
C.和的功率都减小
D.与的功率之和减小
【答案】BD
【详解】ABC.在原线圈回路中,把理想变压器、和等效为一个电阻,并与电阻串联,则等效电阻 根据电压与匝数的关系 可得 根据电流与匝数的关系 可得 则有 其中 可得等效电阻 当滑动变阻器总阻值为时,与并联后的阻值是,则等效电阻此时为 调节使阻值从最大逐渐减小,等效电阻从2逐渐减小,则在原线圈回路中有 其中U为交流电源的有效值,且不变,不变,故原线圈中的电流增大; 根据 可知两端的逐渐电压增大; 根据可知功率逐渐增大;
在原线圈回路中,根据 可知原线圈的电压逐渐减小; 根据电压与匝数的关系 可知副线圈的电压逐渐减小,电压表的示数减小; 根据 可知逐渐减小,电流表的示数减小; 根据 可知功率逐渐减小,故B正确,AC错误;
D.把等效为电源的内阻,等效电阻最大时为,等于等效电源的内阻,此时等效电阻的功率最大,等效电阻逐渐减小,等效电阻的功率减小,即与的功率之和减小,故D正确。
故选BD。
8.(2025·山东齐鲁名校·联考)如图所示,理想变压器副线圈的匝数可调,、两端接电压有效值恒定的正弦式交流电,电压表和电流表均为理想交流电表,电表、、、的示数分别为、、、。当滑片或移动时,电表、、、示数变化量的绝对值分别为、、、。下列说法正确的是( )
A.当滑片向下滑动时,为了保持滑动变阻器两端的电压不变,需要将滑片向下滑动
B.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,变小
C.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,与的乘积可能会减小
D.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,可能不变
【答案】AC
【详解】A.变压器等效电阻 当滑片向下滑动时,滑动变阻器R阻值减小,则等效电阻减小,变压器初级电流变大,则电阻r上的电压变大,变压器初级电压减小,则次级电压也减小,则为了保持滑动变阻器两端的电压不变,需要增加次级匝数,即将滑片向下滑动,选项A正确;
B.因 而, 可得 可知 保持滑片不动,将滑片向下滑动时,不变,选项B错误;
C.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,根据 可知R等减小,将r视为电源U0的内阻,则当时等效电源输出功率U1I1最大,但是由于R等与r的大小关系不确定,则当R等减小时,与的乘积可能会减小,选项C正确;
D.等效电阻 保持滑片不动,将滑片向下滑动时,n2变大,则减小,选项D错误。
故选AC。
9.(2025·山东Flawless联考·选考四)磁悬浮列车是一种依靠三相交流电实现高速行驶的运载工具。三相交流电可产生周期性变化的磁场,通过电磁感应使列车获得向前的牵引力。下面是一简化模型:如图所示,xOy平面为轨道平面,x轴与列车前进方向平行,空间中存在垂直于轨道平面的磁场,大小为(其中B0,,k均为正常数),且时处的磁场方向垂直于纸面向里。固定的金属矩形框ABCD与轨道平面平行,AB平行于y轴,BC平行于x轴,且,,金属框的电阻为R,忽略由变化的磁场产生的感生电场,则( )
A.空间中磁场的传播方向为沿x轴正方向
B.空间中磁场的传播速率为
C.时金属框受到的安培力大小为
D.t=0至,金属框产生的总热量为
【答案】BD
【详解】A.由于 可知,金属框在运动过程中,左右两边所在位置的磁感应强度大小始终相等,方向始终相反,当磁场向右运动时,金属框相对磁场向左运动,当磁场向左运动时,金属框相对磁场向右运动,根据右手定则可以确定感应电流的方向,根据左手定则可以确定安培力的方向与磁场运动方向相同,即当磁场向右运动时,所受安培力方向向右,金属框向右运动,当磁场向左运动时,所受安培力方向向左,金属框向左运动,金属框运动方向与磁场传播方向相同。由于题中金属框运动方向不确定,则空间中磁场的传播方向也不确定,故A错误;
B.结合上述有 可知 根据圆频率与周期的关系有 则空间中磁场的传播速率为 故B正确;
C.结合上述可知,时,金属框左右两边的磁感应强度大小均为 金属框回路产生的感应电动势 感应电流为 金属框所受安培力大小 结合上述解得
故C错误;
D.结合上述,金属框左右两边的磁感应强度大小始终相等,均等于 金属框回路产生的感应电动势 感应电流为 结合上述解得 感应电流的有效值 则t=0至,金属框产生的总热量 解得 故D正确。
故选BD。
10.(2025·山东泰山教育联盟·4月联考)远距离高压交流输电的示意图如图所示.输入电压恒定,升压变压器、降压变压器均为理想变压器,且降压变压器原、副线圈的匝数比为,输电线的总电阻为r,为电阻箱,为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.若仅减小阻值,则输电线的分压增大
B.若仅减小阻值,则电流表示数减小
C.若仅闭合开关,则电压表和电流表示数变化量绝对值的比值为
D.若仅闭合开关,则电压表和电流表示数变化量绝对值的比值为
【答案】AC
【详解】AB.设升压变压器原、副线圈的匝数分别为、,原、副线圈两端的电压分别为、;降压变压器原、副线圈的匝数分别为、,原、副线圈两端的电压分别为、,则有 因为降压变压器原线圈有负载,根据 可以将副线圈的电阻等效到原线圈上, 若仅减小,则、不变,减小,所以升压变压器副线圈的电流 可知变大,所以输电线分压 可知输电线分压变大,降压变压器的副线圈的电流为,则有 因为变大,所以变大,即电流表示数变大,A正确,B错误;
CD.仅闭合开关,则降压变压器副线圈的电阻 则、不变,
未闭合开关前 闭合开关后 联立上述式解得 C正确,D错误。
故选AC。
11.(2025·山东枣庄·三模)某实验小组研究互感现象的装置如图甲所示,M为送电线圈,接正弦式交变电流,N为匝数的受电线圈,其磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.穿过线圈N的最大磁通量为0.002Wb
B.线圈N产生的感应电动势的最大值为4V
C.在时,线圈N中交变电流的方向不发生变化
D.线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为
【答案】BC
【详解】A.根据图乙可知,穿过线圈N的最大磁通量为,故A错误;
B.线圈N产生的感应电动势的最大值 由图乙可知
解得 故B正确;
CD.0时刻,穿过线圈N的磁通量最小,感应电动势最大,所以线圈N中感应电动势的表达式为
所以,在时,线圈N中的电流方向不变,只是大小改变,故C正确,D错误。
故选BC。
12.(2025·山东名校·4月联考)如图为交流发电机的简化模型图。矩形线圈匝数匝,面积,线圈总电阻,两磁极产生的磁场可视为匀强磁场,磁场方向水平向右,磁感应强度。线圈以转速匀速转动,图中外接负载电阻阻值,电表可视为理想电表,从图示位置(与磁感线平行的位置)开始计时。下列说法正确的是( )
A.电动势的峰值为
B.线圈转过60°的过程中,通过负载电阻的电荷量为0.5C
C.发电机工作时,负载电阻R上消耗的电功率为
D.图中电压表的示数为
【答案】AC
【详解】A.电动势的峰值为 选项A正确;
B.线圈转过60°的过程中,通过负载电阻的电荷量为 选项B错误;
C.发电机工作时,负载电阻R上消耗的电功率为 选项C正确;
D.图中电压表的示数为 选项D错误。
故选AC。
13.(2025·山东日照·二模)某实验小组模拟输电网供电的装置如图所示。发电机产生的交变电流经升压、降压变压器传输给用户。电阻R1并联在升压变压器原线圈a、b两端,降压变压器副线圈匝数可通过滑动触头P调节,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0,用户端电阻为R2,R2>R0,不计其余电阻。已知发电机输出电压恒定,变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.若R1的阻值增大,则用户端电阻R2消耗的功率减小
B.若在用户端再并联一个电阻,则R0上消耗的功率增大
C.若仅将滑片P向上滑动,则电阻R0消耗的功率增大
D.若用户端电阻R2增大,则用户端消耗的功率先增大后减小
【答案】BC
【详解】A.若R1的阻值增大,但是ab端的输入电压不变,升压变压器次级电压恒定不变,则用户端电阻R2消耗的功率不变,选项A错误;
B.将降压变压器以及R2等效为 则若在用户端再并联一个电阻,等效于R2减小,R等减小,通过R0的电流 变大,则R0上消耗的功率 增大,选项B正确;
C.若仅将滑片P向上滑动,则n4变大,则 减小,则通过R0的电流 变大,电阻R0消耗的功率 增大,选项C正确;
D.将R0等效为电动势为U2的电源的内阻,R等为外电阻,则当R0=R等时R2的功率最大;因开始时R2>R0, n3>n4,则R等>R0,若用户端电阻R2增大,R等远离R0的值,则用户端消耗的功率会一直减小,选项D错误。
故选BC。
14.(2025·山东泰安·二轮复习检测)如图所示,变压器为理想变压器,在变压器的原线圈接一交变电流,交变电流的电压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡和(设灯泡的电阻保持不变)和热敏电阻。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,下列说法正确的是( )
A.只将热敏电阻的温度降低,理想电流表示数变大
B.只将热敏电阻的温度降低,理想电流表示数变小
C.只将从4拨向3时,灯变亮
D.只将从2拨向1时,灯变亮
【答案】BD
【详解】AB.只将热敏电阻的温度降低,热敏电阻的阻值增大,副线圈电路中电阻增大,电流变小,变压器线圈匝数比不变,理想电流表的示数变小,故B正确,A错误;
C.只将S2从4拨向3时,原、副线圈匝数比变小,副线圈两端电压变小,副线圈电路中的电阻不变,电流变小,灯两端的电压变小,则变暗,故C错误;
D.只将S1从2拨向1时,原、副线圈匝数比变大,副线圈两端电压变大,副线圈电路中的电阻不变,电流变大,灯两端的电压变大,则变亮,故D正确。
故选BD。
15.(2025·山东菏泽·一模)交流发电机产生的感应电动势如图所示,通过自耦变压器给一电阻R供电,不计发电机内阻。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次
B.改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12V
C.t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行
D.自耦变压器滑片 P 向上滑动时,电阻 R 热功率增大
【答案】AC
【详解】A.由图可知,周期为0.2s,一个周期电流方向改变两次,则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次,故A正确;
B.电动势有效值为,则电压表的示数为,故B错误;
C.由图可知,时,电动势最大,此时磁通量变化率最大,磁通量为零,则发电机线圈平面与磁场方向平行,故C正确;
D.自耦变压器滑片P向上滑动时,原线圈匝数增大,根据可知,电阻R两端电压减小,电阻 R 热功率减小,故D错误。
故选AC。
16.(2025·山东济南历城二中·综合强化训练)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,是标称值为4.0Ω的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;________
(3)某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________Ω(保留两位小数)。
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表V读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
(4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是( )(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大
【答案】(1)1.0
(2)
(3)1.66
(4)CD
【详解】(1)根据改装后电表的量程 其中 代入解得
(2)实物图如图所示
(3)根据闭合电路的欧姆定律 可得 结合题中数据有
,,,
则 代入题中数据解得
(4)AB.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响,故AB错误;
C.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻和定值电阻之和,当的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,故C正确;
D.当的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,故D正确。
故选CD。
17.(2025·山东淄博·三模)如图甲为淄博火炬公园安装的智能无线充电座椅,该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。某同学设计实验测量电池有光照时的电动势和内阻。假设相同光照强度下,该光电池的电动势不变。可供选择的器材有:
待测光电池(电动势约为、内阻约为);
电流表(量程为、内阻);
电流表(量程为、内阻约为);
定值电阻;
定值电阻;
滑动变阻器R(最大阻值200Ω);
开关S,导线若干。
(1)实验电路如图乙所示,其中定值电阻应选________(填“R1”或“R2”),并在答题纸上补全实物图________。
(2)该同学用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,得到该电池的I1-I2曲线如图丁所示。由图可知,该电池的电动势为________V,当A1的示数为2.0mA时,电池内阻为________。(结果均保留三位有效数字)
(3)当A1的示数为1.0mA时,电池内阻消耗的功率为________W(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) R1
(2) 2.90 7.50
(3)0.42
【详解】(1)[1]待测光电池的电动势约为3V,则将电流表改装成3V的电压表,则 可知定值电阻应选。
[2]电路的实物连接图如图所示
(2)根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图像可知
代入题中数据,解得 当A1的示数为2.0mA时,A2的示数为120mA,根据表达式 联立解得
(3)当A1的示数为1.0mA时,A1的示数为220mA,根据解得此时电压内阻
故电池内阻消耗的功率为
18.(2025·山东省实验中学·二模)某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值,并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下:
压力传感器:约几十千欧
电源:电动势6V
电流表:量程250μA,内阻约为50Ω
电压表:量程3V,内阻=20kΩ
滑动变阻器:阻值范围0~100Ω
开关,导线若干。
(1)为提高测量的准确性,将电路原理图补充完整。
(2)经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置,分拣标准质量为0.20kg,大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器,为滑动变阻器,电源电动势为6V(内阻不计)。质量不同的物体经传送带运输到托盘上,当控制电路两端电压<2V时,水平,物体进入水平通道1;当控制电路两端电压≥2V时,端下移,物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知,接入电路的阻值为______kΩ(重力加速度大小取10m/s²,结果保留3位有效数字)。质量为0.15kg的物体将进入通道______(选填“1”或“2”)。
(3)若一段时间后电源内阻增大至不可忽略,但电动势不变,则分拣标准质量将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) 13.0 1
(3)变大
【详解】(1)由于电压表内阻确定,则采用外接法,滑动变阻器阻值相对较小,采用分压式接法,如图
(2)[1]质量为0.20kg的物体对的压力为N 由图甲可知,此时,由闭合电路欧姆定律 且 联立可得
[2]由甲图可知,压力变小,阻值变大,故电路中电流变小,两端电压变小,小于2V,故物体将进入通道1。
(3)若电源长时间未使用,内阻r增大,但电动势不变,根据闭合电路欧姆定律,有
可知内阻r增大,则实际要吸引衔铁打开通道时的电阻偏小,需要的压力偏大,即分拣标准质量将会偏大。
19.(2025·山东泰山教育联盟·4月联考)课题研究小组欲将电流表改装成量程为的电压表。实验需要先测量电流表的内阻,同学们根据实验目的,设计了实验电路并连接了部分电路。现有实验器材如下:
A.电流表(量程为,内阻约为)
B.电流表(量程为,内阻约为)
C.定值电阻(阻值为)
D.定值电阻(阻值为)
E.滑动变阻器
F.一节新的干电池
G.开关S及导线若干
(1)图甲中的定值电阻应选用_____(填“C”或“D”)。
(2)根据实验目的,在图甲中完成电流表的连线______。
(3)正确连接线路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,获得多组电流表的示数和电流表的示数,将对应的数据在坐标系中描点,作出图像如乙所示,电流表的内阻为_____。
(4)给电流表串联一个阻值为_____的定值电阻,可将电流表改装成量程的电压表。(保留三位有效数字)
【答案】(1)C
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)测量电流表的内阻,应使定值电阻与并联,电流表测量电流表和定值电阻的总电流,当电流表、满偏时,有 则 故应选用C。
(2)电流表的连线如图所示
(3)根据 得 由图乙可知图像的斜率为 即
解得
(4)设与电流表串联的定值电阻阻值为R,则R须满足 得
20.(2025·山东·百师联盟·二轮复习联考(二))某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表,在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有:
A.电压表V(量程为1V,内阻约为1kΩ)
B.滑动变阻器R0(最大阻值为10Ω)
C.电阻箱R(阻值0~9999.9Ω)
D.电源E(电动势为3V,内阻不可忽略)
E.开关、导线若干
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图,实验步骤如下:
①按照电路图连接电路(保持开关S断开);
②将电阻箱R的阻值调节为0,将滑动变阻器R0的滑片滑动到最左端,闭合开关S;
③调节滑动变阻器R0的滑片,使电压表示数为1.0V;
④保持滑动变阻器R0的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的阻值为1.0kΩ;
⑤断开开关S。
在步骤④中,电压表内阻的测量值为______kΩ,电压表内阻的真实值______(选填“大于”“等于”或“小于”)测量值。
(2)把电压表改装成有两个量程的电流表,其量程分别为0.6A和1A,设计的电路图如图乙所示,在使用1A量程测量电流时,导线应接在______(选填“A、B”或“A、C”)接线柱上。
(3)根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及R2,按照图乙所示电路进行改装。要对改装后量程为0.6A的电流表进行校准,把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中,如图丙所示,当标准电流表读数为0.2A时,该改装的电流表读数______(选填“大于”“等于”或“小于”)0.2A。
【答案】(1) 1.0 小于
(2)A、B
(3)大于
【详解】(1)[1]调节滑动变阻器R0的滑片,使电压表示数为1.0V;保持滑动变阻器R0的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的阻值为1.0kΩ,由于电压表与电阻箱串联,电流相等,且电压相等,所以电阻相等,即电压表内阻的测量值为1.0kΩ;
[2]调节电阻箱的阻值,则总电阻变大,干路电流减小,内阻和滑动变阻器右部分电压减小,电阻箱和电压表的总电压变大,即大于1V,当电压表的示数为0.5V时,电阻箱两端的实际电压大于0.5V,由于它们串联,所以电阻箱的电阻大于电压表的内阻,故电压表的实际阻值小于测量值。
(2)根据电流表的改装特点可知,若分流电阻越小,则电流表量程越大,所以在使用1A量程测量电流时,导线应接在A、B接线柱上。
(3)由于电压表的实际内阻偏小,故可知改装后的电流表量程偏小,即当选择0.6A量程时指针指在0.2A刻度时此时流过电流表的实际电流小于0.2A,即改装的电流表刻度上指示的读数大于实际值,故当用标准电流表与其串联时,当标准电流表读数为0.2A时,改装的电流表显示的读数大于0.2A。
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专题07 恒定电流与交变电流
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 恒定电流
2022
恒定电流部分,对欧姆定律、电阻定律、电功率、闭合电路欧姆定律等基础知识的考查较为频繁,会通过分析串并联电路、含电容器电路、动态变化电路等,考查学生对电路结构的分析与物理量计算能力 。交变电流则聚焦于交变电流的产生原理、描述物理量(如最大值、有效值、周期、频率)、变压器的工作原理和远距离输电过程中的能量损耗等知识,题型以选择题居多,也可能在计算题中结合实际的供电系统进行考查,让学生计算输电线上的电压损失、功率损失以及变压器的匝数比等,以此检验学生对知识的应用能力。
考点2 交变电流
2021、2022、2023、2025
考点01 恒定电流
1.(2022·山东·高考)某粮库使用额定电压,内阻的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行,此时电流。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食质量,配重质量,取重力加速度,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
2.(2022·山东·高考)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
考点02 交变电流
3.(2025·山东·高考)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
4.(2023·山东·高考)某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368A B.输电线上损失的功率为4.8kW
C.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1:n2= 1:44
5.(2022·山东·高考)如图所示的变压器,输入电压为,可输出、、电压,匝数为的原线圈中电压随时间变化为.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时,功率为。下列说法正确的是( )
A.n1为1100匝,为
B.间线圈匝数为120匝,流过R的电流为
C.若将R接在两端,R两端的电压为,频率为
D.若将R接在两端,流过R的电流为,周期为
6.(2021·山东·高考)输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3,输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为。开关S接1时,右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1,R上的功率为;接2时,匝数比为1∶2,R上的功率为P。以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.
1.(2025·山东齐鲁名校·五联)如图1所示,一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一电源相连,副线圈与两电阻及理想电流表相连。电源的电压u随时间t变化的图像如图2所示,其中t轴上方为正弦图像的一半,最大阻值为4Ω,,,原、副线圈的匝数比。则( )
A.原线圈输入功率最大时,的阻值为0Ω
B.原线圈输入的最大功率为
C.当时,电流表的示数为1A
D.滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,电阻消耗的功率先减小后增大
2.(2025·山东德州·三模)如图甲所示,电路M、N端输入电压不变的正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢向下滑动,记录交流电压表V的示数U与交流电流表A的示数I,并描绘U-I图像如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时,变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器,电压表和电流表均视为理想电表,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.变压器的最大输出功率为
C.滑动变阻器最大阻值为
D.变压器原、副线圈的匝数比为
3.(2025·山东潍坊·三模)如图所示,匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中,线圈的面积为、电阻为1Ω,与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器,其原副线圈的匝数比,两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向(从上向下看)绕竖直轴匀速转动,则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
4.(2025·山东青岛·三模)如图甲所示,白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程,其输电原理如图乙所示。设输电功率为P,输电电压为U,输电线总电阻为r,仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上损耗的功率
C.P一定时,输电电压变为,输电线损耗的功率变为原来的4倍
D.U一定时,输电功率变为2P,用户得到的功率变为原来的2倍
5.(2025·山东淄博·三模)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,电阻为R、半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界),则线框内产生的感应电流的有效值为( )
A. B.
C. D.
6.(2025·山东青岛平度·高考模拟一)如图甲为风力发电的简易模型,发电机接在理想变压器原线圈上,导线上接入阻值的电阻,原、副线圈匝数之比,副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比。某一风速时,发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计,电路中电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A.风速加倍时,发电机两端电压的瞬时值表达式为
B.将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,电压表读数不变
C.将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,R消耗的功率先增大后减小
D.滑动变阻器的阻值为时,其消耗的功率最大
7.(2025·山东齐鲁教研体·考前质量检测)如图所示,理想变压器原线圈与定值电阻和电压恒定的交流电源、开关构成闭合回路,副线圈接有定值电阻、滑动变阻器,其中,滑动变阻器的最大阻值为,原副线圈匝数比,电表均为理想交流电表。闭合开关,调节使阻值从最大逐渐减小到一半的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变
B.电流表的示数减小
C.和的功率都减小
D.与的功率之和减小
8.(2025·山东齐鲁名校·联考)如图所示,理想变压器副线圈的匝数可调,、两端接电压有效值恒定的正弦式交流电,电压表和电流表均为理想交流电表,电表、、、的示数分别为、、、。当滑片或移动时,电表、、、示数变化量的绝对值分别为、、、。下列说法正确的是( )
A.当滑片向下滑动时,为了保持滑动变阻器两端的电压不变,需要将滑片向下滑动
B.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,变小
C.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,与的乘积可能会减小
D.保持滑片不动,将滑片向下滑动时,可能不变
9.(2025·山东Flawless联考·选考四)磁悬浮列车是一种依靠三相交流电实现高速行驶的运载工具。三相交流电可产生周期性变化的磁场,通过电磁感应使列车获得向前的牵引力。下面是一简化模型:如图所示,xOy平面为轨道平面,x轴与列车前进方向平行,空间中存在垂直于轨道平面的磁场,大小为(其中B0,,k均为正常数),且时处的磁场方向垂直于纸面向里。固定的金属矩形框ABCD与轨道平面平行,AB平行于y轴,BC平行于x轴,且,,金属框的电阻为R,忽略由变化的磁场产生的感生电场,则( )
A.空间中磁场的传播方向为沿x轴正方向
B.空间中磁场的传播速率为
C.时金属框受到的安培力大小为
D.t=0至,金属框产生的总热量为
10.(2025·山东泰山教育联盟·4月联考)远距离高压交流输电的示意图如图所示.输入电压恒定,升压变压器、降压变压器均为理想变压器,且降压变压器原、副线圈的匝数比为,输电线的总电阻为r,为电阻箱,为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.若仅减小阻值,则输电线的分压增大
B.若仅减小阻值,则电流表示数减小
C.若仅闭合开关,则电压表和电流表示数变化量绝对值的比值为
D.若仅闭合开关,则电压表和电流表示数变化量绝对值的比值为
11.(2025·山东枣庄·三模)某实验小组研究互感现象的装置如图甲所示,M为送电线圈,接正弦式交变电流,N为匝数的受电线圈,其磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.穿过线圈N的最大磁通量为0.002Wb
B.线圈N产生的感应电动势的最大值为4V
C.在时,线圈N中交变电流的方向不发生变化
D.线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为
12.(2025·山东名校·4月联考)如图为交流发电机的简化模型图。矩形线圈匝数匝,面积,线圈总电阻,两磁极产生的磁场可视为匀强磁场,磁场方向水平向右,磁感应强度。线圈以转速匀速转动,图中外接负载电阻阻值,电表可视为理想电表,从图示位置(与磁感线平行的位置)开始计时。下列说法正确的是( )
A.电动势的峰值为
B.线圈转过60°的过程中,通过负载电阻的电荷量为0.5C
C.发电机工作时,负载电阻R上消耗的电功率为
D.图中电压表的示数为
13.(2025·山东日照·二模)某实验小组模拟输电网供电的装置如图所示。发电机产生的交变电流经升压、降压变压器传输给用户。电阻R1并联在升压变压器原线圈a、b两端,降压变压器副线圈匝数可通过滑动触头P调节,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0,用户端电阻为R2,R2>R0,不计其余电阻。已知发电机输出电压恒定,变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.若R1的阻值增大,则用户端电阻R2消耗的功率减小
B.若在用户端再并联一个电阻,则R0上消耗的功率增大
C.若仅将滑片P向上滑动,则电阻R0消耗的功率增大
D.若用户端电阻R2增大,则用户端消耗的功率先增大后减小
14.(2025·山东泰安·二轮复习检测)如图所示,变压器为理想变压器,在变压器的原线圈接一交变电流,交变电流的电压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡和(设灯泡的电阻保持不变)和热敏电阻。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,下列说法正确的是( )
A.只将热敏电阻的温度降低,理想电流表示数变大
B.只将热敏电阻的温度降低,理想电流表示数变小
C.只将从4拨向3时,灯变亮
D.只将从2拨向1时,灯变亮
15.(2025·山东菏泽·一模)交流发电机产生的感应电动势如图所示,通过自耦变压器给一电阻R供电,不计发电机内阻。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次
B.改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12V
C.t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行
D.自耦变压器滑片 P 向上滑动时,电阻 R 热功率增大
16.(2025·山东济南历城二中·综合强化训练)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,是标称值为4.0Ω的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;________
(3)某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________Ω(保留两位小数)。
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表V读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
(4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是( )(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大
17.(2025·山东淄博·三模)如图甲为淄博火炬公园安装的智能无线充电座椅,该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。某同学设计实验测量电池有光照时的电动势和内阻。假设相同光照强度下,该光电池的电动势不变。可供选择的器材有:
待测光电池(电动势约为、内阻约为);
电流表(量程为、内阻);
电流表(量程为、内阻约为);
定值电阻;
定值电阻;
滑动变阻器R(最大阻值200Ω);
开关S,导线若干。
(1)实验电路如图乙所示,其中定值电阻应选________(填“R1”或“R2”),并在答题纸上补全实物图________。
(2)该同学用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,得到该电池的I1-I2曲线如图丁所示。由图可知,该电池的电动势为________V,当A1的示数为2.0mA时,电池内阻为________。(结果均保留三位有效数字)
(3)当A1的示数为1.0mA时,电池内阻消耗的功率为________W(结果保留两位有效数字)。
18.(2025·山东省实验中学·二模)某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值,并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下:
压力传感器:约几十千欧
电源:电动势6V
电流表:量程250μA,内阻约为50Ω
电压表:量程3V,内阻=20kΩ
滑动变阻器:阻值范围0~100Ω
开关,导线若干。
(1)为提高测量的准确性,将电路原理图补充完整。
(2)经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置,分拣标准质量为0.20kg,大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器,为滑动变阻器,电源电动势为6V(内阻不计)。质量不同的物体经传送带运输到托盘上,当控制电路两端电压<2V时,水平,物体进入水平通道1;当控制电路两端电压≥2V时,端下移,物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知,接入电路的阻值为______kΩ(重力加速度大小取10m/s²,结果保留3位有效数字)。质量为0.15kg的物体将进入通道______(选填“1”或“2”)。
(3)若一段时间后电源内阻增大至不可忽略,但电动势不变,则分拣标准质量将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(2025·山东泰山教育联盟·4月联考)课题研究小组欲将电流表改装成量程为的电压表。实验需要先测量电流表的内阻,同学们根据实验目的,设计了实验电路并连接了部分电路。现有实验器材如下:
A.电流表(量程为,内阻约为)
B.电流表(量程为,内阻约为)
C.定值电阻(阻值为)
D.定值电阻(阻值为)
E.滑动变阻器
F.一节新的干电池
G.开关S及导线若干
(1)图甲中的定值电阻应选用_____(填“C”或“D”)。
(2)根据实验目的,在图甲中完成电流表的连线______。
(3)正确连接线路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,获得多组电流表的示数和电流表的示数,将对应的数据在坐标系中描点,作出图像如乙所示,电流表的内阻为_____。
(4)给电流表串联一个阻值为_____的定值电阻,可将电流表改装成量程的电压表。(保留三位有效数字)
20.(2025·山东·百师联盟·二轮复习联考(二))某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表,在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有:
A.电压表V(量程为1V,内阻约为1kΩ)
B.滑动变阻器R0(最大阻值为10Ω)
C.电阻箱R(阻值0~9999.9Ω)
D.电源E(电动势为3V,内阻不可忽略)
E.开关、导线若干
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图,实验步骤如下:
①按照电路图连接电路(保持开关S断开);
②将电阻箱R的阻值调节为0,将滑动变阻器R0的滑片滑动到最左端,闭合开关S;
③调节滑动变阻器R0的滑片,使电压表示数为1.0V;
④保持滑动变阻器R0的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的阻值为1.0kΩ;
⑤断开开关S。
在步骤④中,电压表内阻的测量值为______kΩ,电压表内阻的真实值______(选填“大于”“等于”或“小于”)测量值。
(2)把电压表改装成有两个量程的电流表,其量程分别为0.6A和1A,设计的电路图如图乙所示,在使用1A量程测量电流时,导线应接在______(选填“A、B”或“A、C”)接线柱上。
(3)根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及R2,按照图乙所示电路进行改装。要对改装后量程为0.6A的电流表进行校准,把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中,如图丙所示,当标准电流表读数为0.2A时,该改装的电流表读数______(选填“大于”“等于”或“小于”)0.2A。
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