单元检测(十五) 交变电流 传感器-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（湖北专版）

·物理· 速度为 m1十m2=m,Us十nb4 1 1 1 2024一2025学年度单元过关检测( 一、选择题 1,B【解析】由图甲、乙可知线圈初始时刻处于与 中性面垂直的平面，则两装置在图示位置所产生 的瞬时电流达到最大值，A错误；由图丙、丁可 知，甲装置所产生的电流变化周期为T甲=0，乙 装置所产生的电流变化周期为Tz=2t0,故两装 置中所产生的电流变化周期不相同，B正确：在 0~2。内，两装置中电阻R产生的焦耳热相同， 均为Q= （分)R×2,C错误：振培g=1·x E .△Φ R+r ·4=R十，由于在0~21。内，两装置中 的磁通量的变化量不同，故在02。内，两装置 中通过电阻R的电荷量不同，D错误。 2.A【解析】当线框从图示位置转过90°时，线框 中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电 动势E。=BSw=0.2πV,最大感应电流Im E=2xA,战框转动周期T-2红=0,02s,在线 框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的 60和最后特过的60，所时应时间为最初的写和 最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面 积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在 这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周 期内中同的号时间内，感应电流接正弦规律文 化，A正确。 3.A【解析】由题可知，设R2=R,=R,当开关S 断开时，副线图的负载电阻为2R:当开关闭合 时，副线圈的负载电阻为R;将理想变压器的原、 副线圈和负载电阻等效为一个电阻，画出电路的 等效电路图，如图所示，根据理想变压器电阻等 效法，得R等= (但)R,因此当开关断开时 ·15 参考答案及解析 mo=(m。十mb)o5 碰后，对a有I=m.U一m3 1 3mRvo 解得B:=元N2L· 五) 物理·交变电流传感器 )X2R=8R,当开关闭合时R等1= (侣)》×R=4R,根据闭合电路欧姆定律，可知等 U 效电路中电流表示数I=R,十R等故1= 平01=8平R7-是解得R=10A 220 正确。 R A 4C【解析】若仅将滑片D1向上滑动，则变压器 初级适数瑞加，根排号-只，则次级电压该小 次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A、 A2的示数均变小，A、B错误；若仅将滑片P2向 上滑动，则次级电阻变大，次级电流减小，初级电 流也减小，则电流表A、A2的示数均变小，C正 确，D错误。 5.B【解析】由图乙知该交流电的周期为0.02s, 则频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率，A 错误：原线图电压U,-“==3Y-=20V,电 2√2 压表的床数U=U=号×20V=4V,制 线圈电压由原线图电压和匝数比决定，与负载电 阻无关，因此电压表示数不变，B正确：当R,处 发生火灾时，RT阻值减小，副线图电流变大，输 出总功率变大，输入总功率变大，而输入的电压 不变，所以输入电流增大，因此电流表的示数变 大，C错误：当RT处发生火灾时，R,阻值减小， 副线圈电流变大，R。两端电压变大，根据串联分 4 衡水真题密卷 U 压可知指示灯两端的电压变小，由P R可知， 指示灯变暗，D错误。 6.D【解析】升压变压器原副线圈的匝数之比为 n1U1880 1 m?U2220×10一250，A错误；根据变压器 的功率关系有U山=U山+Ul,又=， -,整理得m山3=1，十nl,可见通过R Us ns 的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 3卡 =200B错误：当富阳负荷中心负载增加时， 功率增大，负载线路电流增大，则降压变压器原 线图中的电流增大，输电线损耗的电压增大，降 压变压器原线圈上得到的电压减小，萧山负荷中 心获得的电压将减小，C错误；当换用传统电网 输电时，发电站输出功率P山=U出I,设萧山和 富阳负荷中心负载为R城，则有U鱼=I(R十 R复)，由于远距离輸电线路等效电阻R增大， 则输电的电流I变小，则发电站输出功率减小， D正确。 7.C【解析】在原线圈回路中，根据欧姆定律有 -U。-R,则有-R-5nAB错 误：由理想变压器电压、电流与匝数的关系，可得 是-片-6：联主，新得-要-1经则 有欲：-尽-号n.C正确，D格民。 8BD【解析】根据电容器的电容公式C=,S 4kπd 当电介质插入极板间越深，相对介电常数增大， 则电容器电容越大，A错误；当传感器以恒定加 速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小 不变，则电容器的电容不变，因两极的电压不变， 则电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流， B正确：若传感器原来向右匀速运动，突然减速 时，因惯性，质量块继续向右运动，从而压缩弹 簧，C错误：当传感器由静止突然向右加速瞬间， 质量块要向左运动，导致插入极板间电介质加 深，因此电容会增大，由于电压不变，根据Q= 单元过关检测 C,可知，极板间的电荷量增大，电容器处于充 电决态，D正确。 9.AC【解析】根据理想变压器的工作原理，原、 副线圈的电流与臣数成反比，则流过送电线图与 受电线圈的电流之比为1：5，A正确：由题意得 四=100x,交变电流的频率了-公-50，由于 正弦式交变电流每个周期内电流方向改变两次， 所以每秽变化100次，B错误；在t=0.05s时， 电压u=220√2sin100π×0.05(V)=0,由法拉 第电磁高应定徐E=儿吧可知，穿过受也线圈 的磁通量的变化率最小，C正确：根据理想变压 器电压和电流与臣数关系有U,-U,=U, n 1=1,=号A,又U=U+1R,U=1,R+ U,整理可得20=U+号R,U=2R+5, 联立解得Uu=U2=42.5V,D错误。 10.AD【解析】根据交流电源的表达式可知周期 2π 为T=100元s=0.02s,一个周期内电流方向改 变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化 100次，A正确；根据交流电源的表达式可知原 线图输入电压有效值为U1=220V,则副线圈 输出电压有效值为U2=U,=10V,则电压 表的示数为10V,B错误：通过指示灯的电流 为1-是-治A=04A,测适过电动款的也 流为1M=I2一I1=2A-0.4A=1.6A,则电 动机的电功率为P电=U2IM=10×1.6W 16W,电动机的输出功率为P曲=mg℃=2× 10×0.5W=10W,动机的热功率为P= IMr=P。一P出=6W,解得电动机线圈的电 阻为r=,6<6.250,电动机的效率为 P×100%18×100%=62.5%,C错误，D 正确。 二、非选择题 11.1)见解析图(2)。 lrI (3)10.57.5 ·物理· 【解析】(1)电源的电动势为3V,实验所给电 压表量程为0~15V,读数误差较大，不宜使 用。由于电流表A1内阻已知，则可用电流表 A1作电压表使用，如图所示。 A Ro (2)根据并串联电路规律和欧姆定律可得，该电 路测量电阻R:阻值的表达式为R:, Tri (3)根据闭合电路欧姆定律有E=I(R。十r1+ R,),由题可知，当I=0.1A时，压力为零，结 合图乙可知R=18n,代入数据解得R。= 10.52,由图乙可知，R,与所受压力F成一次 函数关系，两者关系为R,=18一2F,则根据闭 E 合电路欧姆定律有1一R,+7,+R30-2F 可知当I=0.2A时，可得此时压力值为F 7.5N。 12.(2)200(3)V1(4)A、B调大 【解析】(2)闭合开关S,电流计与R。并联，则 相当于将电流计改装为电流表的量程为I= +=0aA. (3)由于电源电动势为12V,减小实验误差，电 表示数超过量程的三分之一，电压表应选 择V1。 (4)由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小， 当线图的电流达到一定值时，继电器的衔铁被 吸合，电源不再给恒温箱加热器通电，故应该把 恒温箱内的加热器接在A、B端。根据闭合电 E 路欧姆定律可得I一R十R+R。,若恒温箱内 的温度保持在更高的致值，热敏电阻的阻值变 小，则可变电阻R'的值应增大。 13.(1)NB2 (2)5w(NBL2)2 R 2R 【解析】(1)设线图转过60°的过程中产生的感 参考答案及解析 应电动势为E,经历的时间为△，由法拉第电 难格应定体有E=V盟 其中磁通量的变化量 △Φ=2BL2-2BL2c0s60°=BL2 E 通过导线拔面的电荷量q一反△4 联立解得q= NBL? R (2)线图在磁场中转动时产生的电动势随时间 变化的规律如图所示，设ab边，cd边在磁场中 转动产生电动势的最大值分别为E1m、Em,有 效值分别为E1、E,则 te π3元2π -E 2 -Eim E=2NBL'0 √② E2=NBL' 2 产生的热量Q=尺·0R 联立解得Q 5πw(NBL)2 2R 14.(1)7.2×10w(2)0 【解析】(1)发电机输出的电功率为 P1=QghX75%=7.5X105W 则用户获得的电功率为 P2=P1×96%=7.2X105W。 -P_36000 (2)降压变器的输出电流为1，=， A 11 输电线上损失的功率为P,=P1一P2=I,r 可得降压支压器的输入电流为I,=100A 所以连接用户的降压变压器原、副线圈匝数比 m1_L2360 n21111 15.(1)i=2.82cos282t(A)(2)90V (3)0.01C 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，电动势 的瞬时值为e=nBL:L2 coS wt 衡水真题密卷 单元过关检测 电流的瞬时值为i一R十 (3》电动势的平均值E= △迎 由以上两式解得i=2.82cos282t(A)。 (2)由上式可知Em-141V 转这90的时间△=品 外电压最大位U.R尽. E 平均电流1一R 有效值U- 电荷量g=I·△ √2 由以上各式解得电荷量g=0.01C。 由以上各式解得U=90V。 2024一2025学年度单元过关检测（十六）物理·热学 原子结构和波粒二象性原子核 一、选择题 密度不变，D错误。 1.B【解析】钚核(Pu)比杯核(Pu)少了6个 4.D【解析】以B中气体为研究对象，体积不变， 中子，A错误：根据核反应方程中质量数守恒和 电荷数守恒，可知X粒子的电荷数为2，质量数 根据麦理定律得号一器，可知B中气体温度升 为4，为氮核(He),B正确：依题意，核反应过程 高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受 出现了质量亏损，可知怀核(Pu)的质量大于 到向上和向下气体的压力pzSA和p,Sc,因为 铀核(U)与X粒子的质量之和，C错误；半衰 SA<Sc,则有pzSA<p2Sc可知活塞和连杆合 期由原子核内部性质决定，与外界的物理和化学 力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，压强 状态无关。所以杯核(P)的半衰期不会随外 减小，对外做功，根据热力学第一定律△U=W十 界环境温度的变化而改变，D错误。 Q,汽缸绝热Q=0,内能减小，温度降低，A、B错 2.C【解析】布朗运动是悬浮的小颗粒的无规则 误；C中气体体积变小，气体分子数密度增大，D 正确：B中气体温度升高，分子的平均动能增大， 运动，分子都在永不停息地做无规则运动不是布 并不是所有分子的动能均增大，C错误。 朗运动，A错误；浸润即液体在与固体表面接触 时能够吸附在固体表面的现象，而照片中的玻璃 5.D【解析】由于气闸舱B内为真空，可知气体进 和水不浸润，B错误：由于液体表面张力的作用 入B中的过程中不对外做功，又因为整个系统与 外界没有热交换，根据热力学第一定律△U 使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球 形，C正确：照片中水滴表面分子比水滴的内部 W十Q,可知内能不变，A错误：因为内能不变， 稀蔬，表现为引力，使表面层分子有收缩的趋势， 故温度不变，平均动能不变，因为气闸舱B内为 从而形成球形，D错误。 真空，根据玻意耳定律可知pV=C(定值)，可知 扩散后体积V增大，压强p减小，所以气体的密 3.C【解析】根据体积不变，温度降低，根据 T 集程度减小，根据气体压强的微观意义可知，气 体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将 会，可知，压强降低A错误：气袁内气体可视为 变少，B错误，D正确：根据熵增加原理可知一切 理想气体，其内能的大小由温度决定，温度降低， 宏规热现象均具有方向性，故B中气体不可能自 内能减小，B错误；根据△U=Q十W,其中△U减 发地全部逃回到A中，C错误。 小，W=0,故Q<0,故气体向外界放热，C正确： 6.A【解析】n=4跃迁到i=2的光子能量为 气体质量不变，分子数不变，体积不变，故分子数 2.55eV,当电压大于等于0.8V时，逸出来最大 ·182024一2025学年度单元过关检测（十五） 物理·交变电流传感器 (考试时间75分种，感分100分) 一，选择题：本题共10小题，每小题4分，共0分。在每小原给出的网个菇项中，第1一7 额只有一项符合题目要求，第8一10原有多项符合第目要求。部小燃金部远对的得4 分，选对但不全的得2分，有选佛的得自分。 题号1 2345678 910 答案 1,为探究于摇式发电机的工你原理，两同学来到宾验室设计了知图甲，乙所示的两个实验 装置，由于两装蟹中仅使用的滑环有所不同，使得甲装置产生了直茂电（知图丙），乙装 置产生了交流电《如图丁)。若两装置中线概以相同角速度在相同句强延场中同步进行 匀速转动。潮下列跳法正确的是 甲 A两装置在图示位置新产生的爵时电流均为零 B两装置中所产生的电流变化藏期不相同 C在0~2：。内，两装置中电阻R产生的热耳热不同 D,在0-2，内，两装暨中通过电阻R的电背量相同 2.如图所示，acd为一个单维闭合矩形金属线屁，已知b的长崖L1-10cm,c的长度 L:一20cm,线根电阳R一0.10，图中虚线O,O:为匀数磁场的右边界《壁场左边界是 够运)，0,0：与线起的山边平行，且将加边等分，磁场的酷感应强度大小BQ1T。 方向垂直于线根平面向里。1一0时线框由图示位置开始烧山边以角速度一 100x/%匀速转动，下列关于线相中感应电流随时间变化的图绿可能正确的是图像 中只面了一个周别，图线均为正弦值线，实线表示实际电流，应线表示没有电流)〔) x×x×x0 单元过关检测（十五】物理第1页（共8西） 衡水真 班圾 Y10s) 之6 姓名 B 得分 2 3.如图所示，理想变压器的原，以线图重数比13一2：1，原线图电路中接人正弦交流 电压u=29w泛(100)V,电旋表为理想交流电表。已每R1=8几.R:=R,开关S 闭合前，后电葡表示数之比为3·4，财电路中定值电阻R,和R,的阻值为 A A.10 B21 C30 D41 4,理想自湖变压器如图所示，在A、B阿输入电压有效值恒定的交雯电流，开始时滑片P 位于线图CD的中点G,滑片P:位于滑动变阻器R的中点，电流表A,和A为理想电 表，下判说法正确的是 A,若仅将滑片P,向上带动，则电面表A示数变大，A,的示 数均变小 品若仅将滑片P,向上滑动，则电流表A:,A:的示数均变大 C,若仅将滑片P,向上滑动，则电流表A,、A,的示数均变小 D若仅将滑片P:向上滑动，则电花表A:的示数变小，A:的 示数变大 5.如图甲所示，理塑变压鞋原线图的重数比，·：一5·1，炉线图接人加图乙所示的正弦交 南电压￥，期线制接火灾数警系统（报警紧未善出），R:为定值电阻，L为电1恒定的斯示灯 R。为阻值用温度升高减小的热最电阻，图中电表均为调想交流电表。则 V 31 密香 单元过关检测（十五）物理第2页（共8页} 4 A.通过热敏电阻的交变电盖领率为100Hz 五若L的灯丝烧斯，别电压表的示数仍为44V C当R。处发生火灾时，电迄表的示数变小 D当R,处发生火实时，指示灯L变亮 乐2023华6月底投运的杭州柔性氐频交速输电示范工程实现了杭州市富阳区，黄山区两 大负花中心互联互道，为杭州重运会主场馆所在区娘提佚了最大功率为如8万千瓦的 灵括活电衡支算。该输电工程的原理箭图如图所示，海上风力爱电站输出电压U 8如V,经升压变压器传换为20kV的高压后送人远更离恰电线路，到达杭州电力中心 通过降压变压帮将电能分判输送给富阳和萧山负萄中心，降压变医器原副此圈的原数 比为n,1n::n,=20011·2.下列说法正绳的是 高前负有中 开压变压着 降诉变压善 A.升压变压器原则线周的匝数之比为n1：n=135 B通过R的电藏与通过富阳负背中心的电流之比142阅 C仅当言阳负龚中心负载增如时，萧山负黄中心获得的电压增大 D,当繞用传统电同缩电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负背中心 负线不变，则询上风力发电站输出功半减小 ?,如图所示，鼎想变压器原线图与阻值R,=多印的定值电阻串联后接在输出电压恒定的 正弦交流电系a,5两端，图线圆电路中定值R电阻R,-10几.R为可变电阻.电流表 A,A和电压表V,,V,均为理想电表，理想变压器原.副线周压数之比为是一5。改变 可变电阻的阻植，电流表A:,A:和电区表V1,V:的示数变化量的地对值分则为△」： △：、了，U,下列关系式正的是 ( 要-5n -00 c-}a AU:1 D.a/:-100 &电容式加建麦传感#的原理结构如图所承，质量块右树连接轻质弹簧，左侧连接电介 质，弹簧与电容器固定在外起上，质量块可带动电介质移待改变电容，则 电介暖地 计算机 单元过关检测（十五】物理第3页（共8西） 衡水真 A电介插人吸板间越深，电容器电容速小 民当传眼器以面定都速度运动妇时，电路中没有电篷 C若传速器原来向右匀该运动，突然减速时弹簧会俺长 D当传移器由静止突然向右如建瞬间，极板闻的电背量蜡大，电容器处于充电状吉 9.手机无线充电技术越来越鲁及，图甲晶某款手机无线充电装置，其工作解承如阁乙所 示，其中运电线面和受电线周的正数比1·，一子·，两个线图中所接电图的阻值均为 R。当a动间接上w=22Dw2n100m(V)的正弦式交变电源后，受电线周中产生交变电 流实残给手机快速充电，此时手机两端的电压为5V,充电电流为2A。若把两线图视 为理想变压器，划下列说法正确的是 受电 送电线周 A.流过送电线圈与受电线魔的电速之比为】：5 且，b间输入的交变电流方向每秒变化50次 C,在一05s时，穿过受电线圈的磁通量的变化率最小 D快速充电时，线圈cd两瑞的输出电压为4MV 10.一个小型起重机的电路图如图甲所示，M为电动机，理想变层器原，叫战属的重数比为 22·1,眼线幅援在M一2202100(V门的交流电源上，电流表的示数为2A,额定 功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为？kg的重物以 Q,5m/:的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加 速度g取10m/g,下判说法正确的是 A 电动同 ☒ 电尚帆 甲 A.通过电流表的电流方向每秒变化100次 B电压表的示数为14.1V C,电动机线图的电阻为(，250 D电动机的效率为62.5% 密西 单元过关检测（十五）物理第4页（共8页） 二，非选择通：本题共5小题，共60分。 11.(8分》用如图甲所承的电路研究压敏电用应变片及，的压和效应。电尊的电动势为 3V,内阻忽略不计。 除图甲中的器材外，实晚室还提供了如下器材可供进择： 电压表V量型为一15V,内阻约为0.其读数用U表示》 电资表A(量程为0-0.8A,内阻r-1.5n,其读数用I表示) 电簧表A(量程为0-一0.6A,内的为2n.其读数用1士表示) 2345N 乙 (1)请在选好器材后完战图甲中虚线配内的部分电络 (2)在电阻R,上施加压力F,团合乖关S,记下电表读数，该电路离量电阻R,阻值的 表达式为R,一 《用题日中始出的字母表示)。，改变压力F,得到不同的R 值，记录数据并绘或R,P图像如图乙所示。 (3)一一司学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表世，只是把表盘上标示的 数字“0,2、0,4.0,6“改为相应的压力值，实验果用的电路如图丙所示。能在表盘上 表示0.1A的刻度线处标上数字0，财电路中滑动变阻器的阻值应为R,一 :觉压力表表盘上02如A的刻度线处标上的压力值为 N 12(12分)某实羚小组为测量一个热服电阳的阻值（可变范围】5-100》随湿度变化的 关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图 A.电额E(电动势12V,内阻约为10) B电据表V,(量醒为8V,内阻的为3kQ) C.电压表V:最程为15V,内m的为5k2) D.电流计G(量程为1C0mA,内阻为100》 E滑动变阳器R,(最大阻值为10，额定电流为3A) F.定值电阻R,一102 单元过关检测（十五】物理第5页（共8页） 衡水真显 电 乙 《1)断开开关S,闭合开关S,调节滑动变器测出较低潮度时的热敏电阳佩值 (2)随着热做电阻温度升高，新测电流也逐新增大，当通过热敏电阻电流即将短过 100mA时，闭合开关S.相当于将电茂计改装为量程为mA的电藏表，井 继线进行电阻的测重。 (3)为减小实险误差，皮保证电表不数显过量程的三分之一，测电压表应老择 (选填“V,"或V. (4)经过测量得出热敏电阻的阻值R与昌度：的关系图像如图乙所示，孩减小组利用此 热簸电阻R与睡电若组成一个简单袒箱温控电路如图丙所常，背线圆的电流达 到一定值时，雅电器的衔铁被颤合，调中·电源”是恒温霜加热器的电源。则恒温箱 的加构器应接在（达填“A,君”或“C,D”)南：若要提高相首前内的度，应 (选填调大或“风小)可变电阻器尽的阻值。 13,《12分)如图所示，矩形线圈d匝数为N,总电阻为R,ab边和ad边长分别为L.和 3L,O,O为缓魔上两点，00与d边军行且与d边的距离为L,OY左侧空同有垂直 于纸而内里的匀强弦场，赋感应强度大小为B,现使线周烧了以角速度匀速转 动，求， 《1)从图示位置开始转过0过程中通过导线戴而电背量？： 《2)线圈在转动一周过程中产生的侧耳热Q: 密程 单元过关检测（十五）物理第6页（共8页} 4 14.12分)重庆某河流，河水流量为Q=10m/,落燕为10m,当地建这了一个水电来 15,(15分)一交流发电机的原理示图知图所示。矩形线圈d可绕过你，4d边中点且 发电，水电站的总效率为5%。水电站到用户间要进行远距离输电，两地阿输电线的 垂直于强赋畅方向的水平轴了匀速较动。线盾的边连在金属帝环K上，d边 总电阻为30，用户所需电压为220V,所用变压器为群想变压器，用户能孩得发电杭 连在金国滑环L上：用导体管的两个电侧E,F分别压在两个带环上，线圈在转动过程 恰出动率的6%。已知重力加速度为10m/%。求： 中可以通过滑环和电保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线周山一 (1)用户能获得的电功率， d一50cm,k一ad-20m,夏数=]00里，线圈的总电阳r=5.00,线烟转动的角 《2)连接用户的降压变压普原，第线圈匝数比。 池度=282t/,外电路的定值电图R=45口，匀强蓝场的慰感应强度B=Q05T, 2一1,1。从线版经过图示位置开始计时，求。 (1)线圆内的电流随时同变化的函数关系式： (2)找酒转动0时电压表的示数： (3)在线属转过0的过程中，通过线圈导线某戴压的电黄量. 单元过关检测（十五】物理第7页（共8西） 衡水真蹈密在 单元过关检测（十五）物理第8页（共8面】