2025-2026学年高二下学期物理筑基阶段课件 第十三课：交变电流

该高中物理单元复习课件系统梳理了交变电流的产生与描述、变压器与远距离输电、电磁振荡与电磁波及传感器等核心内容，通过粤题风向、高考真题、模拟训练等模块串联知识点，结合解析与考法点睛构建知识网络，体现从基础概念到实际应用的逻辑脉络。 其亮点在于采用“真题引领-分层训练-素养提升”复习策略，如通过2024广东高考题分析交变电流表达式，结合模拟题训练有效值计算，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。分层设计满足不同学生需求，助力教师精准教学，有效提升复习效率。

物理清北班——筑基阶段 教师：林志敏 第十三课：交变电流 1 第1节 交变电流的产生与描述 粤题风向 物理本质　明晰规律　思维回归 (2024广东,1,4分)将阻值为50 Ω的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间 的变化规律如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该交流电的频率为100 Hz B.通过电阻电流的峰值为0.2 A C.电阻在1秒内消耗的电能为1 J D.电阻两端电压表达式为u=10 ·sin (100πt) V D 返回目录 解析     由题图可知该交流电的周期T=0.02 s,则频率f= =50 Hz,A错误;ω= =100π rad/s,电压 表达式u=Um sin (ωt)V=10  sin(100πt)V,D正确;Im= =  A=0.2  A,B错误;电压 有效值为10 V,则电阻在1秒内消耗的电能W= t= ×1 J=2 J,C错误。 考法点睛　对交变电流的产生原理及过程、表达式、有效值的求解等进行联动考 查。 返回目录 高考筑基 1.★★(2024新课标,20,6分)(多选)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电 能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转,在线圈中产生电流。磁极匀速 转动的某瞬间,磁场方向恰与线圈平面垂直,如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁 场,则磁极再转过90°时,线圈中 (　　) A.电流最小 B.电流最大 C.电流方向由P指向Q D.电流方向由Q指向P BD 返回目录 解析     题图中线圈所在的位置是中性面,线圈从中性面位置开始计时,感应电流的瞬时值表达 式为i=im sin ωt,ωt=90°时,电流最大,A错误,B正确;线圈相对磁场逆时针转动,PQ边相对 磁场在向下切割磁感线,由右手定则可知感应电流方向由Q到P,C错误,D正确。 返回目录 2.★★(2022广东,4,4分)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n 不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离 相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转 动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列 说法正确的是     (　　) A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等 B 返回目录 解析     条形磁铁转动一圈,两线圈中的磁通量变化情况相同,相位相差 ,但由于两线圈匝数不 相等,所以匝数为n1的线圈产生的电动势的有效值更大,A错误。两线圈交流电的变化 周期相等,由f= 可知两线圈产生的交变电流频率相等,B正确。因为两线圈产生的交 流电相位相差 ,所以两线圈产生的电动势不能同时达到最大值,C错误。两电阻大小 相等,由P= 可知,匝数为n1的线圈所连电阻消耗的电功率更大,D错误。 返回目录 3.★★(2024河北,4,4分)R1、R2为两个完全相同的定值电阻,R1两端的电压随时间周期性 变化的规律如图1所示(三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的 倍),R2两端的电压随 时间按正弦规律变化如图2所示,则两电阻在一个周期T内产生的热量之比Q1∶Q2为  (　　)        A.2∶3　　　    B.4∶3 C.2∶ 　　　    D.5∶4 B 返回目录 解析     依题意,0~ 时间内R1两端电压的有效值为 ,设R1=R2=R,根据焦耳定律以及有效值的 概念得Q1= · + · ,Q2= T,可得Q1∶Q2=4∶3,B正确。 返回目录 4.★★(2023湖南,9,5分)(多选)某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与 小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线 圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形,共n匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁 感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动, 转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设 发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是 (　　) AC 返回目录 A.线圈转动的角速度为4ω B.灯泡两端电压有效值为3 nBL2ω C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈,则灯泡 两端电压有效值为  D.若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮 返回目录 解析     大轮和小轮通过皮带传动,皮带不打滑,则大轮和小轮边缘的线速度大小相等,即ω·4r= ω'r,解得小轮及线圈转动的角速度ω'=4ω,A正确。线圈中产生的感应电动势的最大值 Em=nBL2ω'=4nBL2ω,则感应电动势的有效值E= =2 nBL2ω,由闭合电路欧姆定律可 知灯泡两端电压的有效值U= = nBL2ω,B错误;若用总长为原来两倍的相同漆包线绕 制成边长仍为L的多匝正方形线圈,则线圈匝数为2n,线圈总阻值为2R,线圈中产生的感 应电动势的最大值Em'=2nBL2ω'=8nBL2ω,感应电动势的有效值E'= =4 nBL2ω,由闭 合电路欧姆定律可知灯泡两端电压的有效值U= = nBL2ω,C正确。若仅将小轮半 径变为原来的两倍,则小轮及线圈转动的角速度减小,线圈中产生的感应电动势减小,灯 泡两端电压减小,功率减小,灯泡变暗,D错误。 返回目录 模拟训练 5.★★(2025届汕头潮南开学联考)风力发电风车通过风轮机带动发电机转子转动实现 发电。如图所示为交流发电机示意图,矩形线圈ABCD绕垂直于匀强磁场的轴OO'沿逆 时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间变化的规律为e=30 sin (100πt) V,外电路接 有阻值R=10 Ω的定值电阻,线圈电阻不计,下列说法正确的是 (　　) A.电流变化的周期为0.01 s B.线圈在图示位置时,产生的电动势为30 V C.线圈在图示位置时,磁通量最大 D.电流表的示数为3 A B 返回目录 解析     由e=30 sin (100πt)V可知,ω= =100π rad/s,解得电流变化的周期为T=0.02 s,A错误;线 圈在图示位置时,穿过线圈的磁通量为0,磁通量的变化率最大,产生的电动势最大,为30 V,B正确,C错误;电动势有效值为E=  V=15  V,则电流表的示数为I= =  A=1.5   A,D错误。 返回目录 6.★★(2024届东华高级中学联考)如图甲所示,把小灯泡与教学用发电机相连接,匀速 转动手柄带动线圈在两磁极之间转动,产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示, 小灯泡正常发光。下列说法正确的是 (　　) A.线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度 B.线圈转动产生的电动势e有效值为6  V C.手柄匀速转动的角速度为100π rad/s D.t=0时刻,线圈位于中性面 D 返回目录 解析     线圈转动越快,通过线圈的磁通量变化越快,电路中电流越大,小灯泡越亮,A错误;线圈 转动产生的电动势e有效值为  V=6 V,B错误;线圈转动的角速度为 =100π rad/s, 固定手柄的圆盘和线圈转轴通过皮带相连,二者线速度大小相等,由v=ωr知ω与r成反比, 从图甲可知,圆盘半径大于线圈转轴的半径,手柄匀速转动的角速度应该小于100π rad /s,C错误;当线圈平面转到中性面时,通过线圈的磁通量变化率最小,此时感应电动势为 零,D正确。 返回目录 7.★★(2024届河源中学三模)如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框,置于垂 直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示。 线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置 (　　) A.转动90°时回路中电流方向发生改变 B.转动180°的过程中通过线框截面的电荷量为零 C.转动90°时回路中感应电动势大小为3BL2ω D.转动过程中电流的有效值为  C 返回目录 解析     通过中性面位置(即磁场方向与线框平面垂直位置)电流方向会发生改变,A错误;转动1 80°的过程中通过线框横截面的电荷量为q= Δt= Δt= = = ,B错误; 转动90°时回路中感应电动势大小为Em=3BL2ω,C正确;转动过程中电流的有效值为I=  = ,D错误。 返回目录 8.★★★(2024届佛山质量检测一)(多选)海浪发电的原理是海浪带动浪板上下摆动,从 而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的连接装置使转子只能单方向转动。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穿过线圈的磁通量最大 B.线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势 C.线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的部分受到的安 培力方向向上 D.该发电机单位时间内能输出的最大电能与浪板面积的大小有关 CD 返回目录 解析     线圈转动到题图所示位置时穿过线圈的磁通量最小,A错误;根据右手定则可知此时线 圈内部电流从b到a,则线圈转动到题图所示位置时a端电势高于b端电势,B错误;线圈转 动到题图所示位置时其靠近N极的部分的电流流向a端,则根据左手定则可知,线圈转动 到如图所示位置时其靠近N极的部分受到的安培力方向向上,C正确;浪板面积越大,则 带动线圈转动的角速度越大,则发电机单位时间内能输出的最大电能越大,D正确。 返回目录 第2节 变压器　远距离输电 返回目录 粤题风向 物理本质　明晰规律　思维回归 (2024届广东一模)如图所示为高铁供电流程的简化图,牵引变电所的理想变压器将电 压为U1的高压电进行降压;动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4,为动力系统供电, 此时动力系统的电流为I4,发电厂的输出电流为I1;若变压器的匝数n2=n3,则下列关系式 正确的是 (　　) A.U1∶U4=n1∶n4　　　    B.U1∶U4=n4∶n1　　    C.I1∶I4=n1∶n4　　　   D.I1∶I4=n4∶n1 D 返回目录 解析     根据 = , = ,n2=n3,U2>U3,可得U1∶U4>n1∶n4 点拨:两式相乘有 = ,根据数 值关系,可得不等式 ,A、B错误。根据 = , = ,n2=n3,I2=I3,可得I1∶I4=n4∶n1,C错误, D正确。 考法点睛　远距离输电中一定要注意输电线电阻的影响,前端的输出电压不等于后端 的输入电压。 返回目录 高考筑基 1.★★(2023广东,6,4分)用一台理想变压器对电动汽车充电。该变压器原、副线圈的 匝数比为1∶2,输出功率为8.8 kW,原线圈的输入电压u=220  sin (100πt) V。关于副 线圈输出电流的有效值和频率正确的是 (　　) A.20 A,50 Hz　　　    B.20  A,50 Hz C.20 A,100 Hz　　　    D.20  A,100 Hz A 返回目录 解析     原线圈输入电压的有效值U1=220 V,交变电流的频率f= = =  Hz=50 Hz,变压器 不改变交变电流的频率,可知副线圈输出电流的频率为50 Hz,C、D错误。根据理想变 压器电压与匝数的规律 = 得U2=440 V,根据P=U2I2可知,副线圈输出电流的有效值I2 =20 A,A正确,B错误。 返回目录 2.★★(2021广东,7,4分)某同学设计了一个充电装置,如图所示。假设永磁铁的往复运 动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最大值为0.05 V。理想变压器 原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60。下列说法正确的是  (　　) A.交流电的频率为10 Hz B.副线圈两端电压最大值为3 V C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 B 返回目录 解析     由f= 得f= =5 Hz,A错误。因为是正弦式交流电,所以 = = ,而 = ,即  = ,因U1m=0.05 V,得U2m=3 V,B正确。感应电动势E=n ,Δt相同时,磁场的强弱影响Δ Φ,永磁铁的磁场越强时,磁通量的变化率越大,则变压器输入电压越大,C错误。充电电 路的输入功率即变压器的输出功率,题中的理想变压器无损耗,所以等于变压器的输入 功率,D错误。 返回目录 3.★★(2022山东,4,3分)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V 电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Um cos (100πt)。单匝线圈绕过铁芯连 接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω 的电阻R接在BC两端时,功率为1 2 W。下列说法正确的是 (　　) A.n1为1 100,Um为220 V B.BC间线圈匝数为120,流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A, 周期为0.02 s D 返回目录 解析     由单匝线圈所接电压表的读数有 = ,则n1=2 200,另外Um=220  V,A错误。由P=  和 = 代入数据解得,UBC=12 V,nBC=120,则I= =1 A,B错误。由ω=2πf=100π rad/s,得f=50 Hz,T= =0.02 s,C错误。R接在AC两端时,I'= =  A=2.5 A,D正确。 返回目录 模拟训练 4.★★(2023届大湾区一模)我国是全球唯一掌握特高压直流输电技术的国家。如图是 特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分),则以下说法正确的是 (　　) A.题中描述的“特高压直流输电”,说明变压器可 以直接对直流电进行变压 B.变压器在升压过程中电流的频率随着电压的增 大而升高 C.在输电功率一定条件下,输电电压提高到十倍,线路损耗功率将降低为原来的一百分 之一 D.在图中,用户接入电路的用电器越多,流过n4的电流越大,由匝数比等于电流的反比可 知,流过电阻r的电流变小 C 返回目录 解析     根据变压器工作原理可知,变压器不可以直接对直流电进行变压,A错误;变压器在升压 过程中电流的频率保持不变,B错误;根据P送=UI,P损=I2r,联立可得P损= r,在输电功率 一定条件下,输电电压提高到十倍,线路损耗功率将降低为原来的一百分之一,C正确;在 题图中,用户接入电路的用电器越多(并联),流过n4的电流越大,根据 = 可知随着I4增 大,流过电阻r的电流I2变大,D错误。 返回目录 5.★★(2025届广州高三上学期阶段练习)图(a)是某燃气灶点火装置的原理图。转换器 将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压,并加在一台理想变压器的原线圈上,变压 器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值 大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。为实现点火,变压器 原、副线圈的匝数比应满足 (　　) A. > 　　　    B. <  C. > 　　　    D. <  B 返回目录 解析     根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 = = ,由题意和题图可知U1m=5 V,U2m>5 000 V,解得 < ,B正确。 返回目录 6.★★(2024届深圳八校联考)交流发电机的输出电压为U,采用图示理想变压器输电,升 压变压器原、副线圈匝数比为m,降压变压器原、副线圈匝数比为n。增大输电距离,输 电线电阻r随之增大,若要保证负载仍能正常工作,下列做法可行的是 (　　) A.增大m    B.减小m    C.增大n    D.减小U B 返回目录 解析     若要保证负载仍能正常工作,即负载两端电压U4、通过负载的电流I4均不变,根据 =n,  = ,对升压变压器有 =m,在输电过程中有U2=U3+I3r,解得U4= - ,输电线电阻r增 大,若要保持U4、I4不变,可以减小m,A错误,B正确;根据上述函数关系,当n和输电线电阻 r增大,不能够确定U4、I4的变化情况,C错误;根据上述函数关系,当输电线电阻r增大,若 要保持U4、I4不变,可以增大U,D错误。 返回目录 7.★★(2025届广东六校8月联考)新能源汽车无线充电技术的优点包括安全可靠、充 电场地的空间利用率高、智能化程度高、维护和管理方便等。图甲为某品牌汽车无 线充电装置,供电线圈固定在地面,受电线圈固定在汽车底盘上,当两个线圈靠近时可实 现无线充电,其工作原理如图乙所示。某课外学习小组查阅资料得知,当输入端ab接上 380 V正弦交流电后,电池系统cd端的电压为600 V,电池系统的电流为20 A。若不计线 圈及导线电阻,下列说法正确的是 (　　) A.为保护受电线圈不受损坏,可以在车底 板加装金属护板 B.若输入端ab接上380 V恒压直流电,也能正常充电 C.供电线圈和受电线圈匝数比可能为1∶2 D.ab端的输入功率等于12 kW C 返回目录 解析     在车底板加装金属护板会产生涡流,故不可以在车底板加装金属护板,A错误;只有交流 电才能发生电磁感应现象,实现电能传输,B错误;电池系统cd端的电压为600 V,若供电 线圈和受电线圈匝数比为1∶2,根据理想变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系  = ,则供电线圈的电压为U1=300 V<Uab,由于与供电线圈串联的电阻会分压,符合题意, C正确;电池系统cd端的功率为P=UI=600×20 W=12 000 W=12 kW,由于供电线圈中的 电阻R产生焦耳热,则ab端的输入功率大于12 kW,D错误。 返回目录 8.★★★(2024届湖北十堰四校调研)如图所示,理想变压器原线圈所在电路的输入端接 有电压有效值为220 V的正弦交变电流,匝数为30的副线圈2与规格为“12 V　36 W” 的灯泡L1连接,副线圈3与规格为“18 V　54 W”的灯泡L2连接,原线圈与额定电压为4 0 V的灯泡L连接。若电路接通时,三个灯泡均正常发光,则下列说法正确的是 (　　) A.原线圈1两端的电压为220 V B.原线圈1的匝数为450 C.副线圈3的匝数为50 D.通过灯泡L的电流有效值为1 A B 返回目录 解析     三个灯泡均正常发光,可知原线圈1两端的电压为U1=220 V-40 V=180 V,A错误;设原线 圈1的匝数为n1,根据电压比等于匝数比可得 = ,解得n1= n2= ×30=450,B正确; 设副线圈3的匝数为n3,根据电压比等于匝数比可得 = ,解得n3= n1= ×450=45, C错误;设通过灯泡L的电流有效值为I1,则有U1I1=P2+P3,解得I1= =  A=0.5 A, D错误。 返回目录 微专题 28 含变压器电路的动态分析 返回目录 高考筑基 1.★★★(2024全国甲,19,6分)(多选)如图,理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过 滑动触头T调节,副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合 状态,在原线圈电压U0不变的情况下,为提高R1的热功率,可以 (　　) A.保持T不动,滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B.将T向b端移动,滑动变阻器R的滑片位置不变 C.将T向a端移动,滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D.将T向b端移动,滑动变阻器R的滑片向e端滑动 AC 返回目录 解析     当滑动触头T不动时,原、副线圈匝数之比不变,当U0不变时,输出电压U也不变,如果滑 动变阻器R的滑片向f端滑动,R连入电路阻值减小,所以通过R1的电流变大,R1的热功率 增大,A正确;当滑动触头T向b端移动时,原、副线圈匝数之比变大,根据 = =k,可知 变压器输出电压U变小,滑片位置不变时,R1支路电阻不变,电流变小,所以不能提高R1的 热功率,B错误;当滑动触头T向b端移动时,变压器输出电压U变小,如果滑动变阻器滑片 向e端滑动,则滑动变阻器接入电路的阻值增大,IR1= 变小,所以R1的热功率P= R1 减小,D错误;同理可得,T向a端移动,则输出电压U变大,滑动变阻器R的滑片向f端滑动, 则滑动变阻器接入电路的阻值减小,R1支路中的电流IR1= 变大,所以R1热功率变大, C正确。 返回目录 模拟训练 2.★★(2024届深圳三模)如图所示的电路,理想变压器的原线圈通过理想交流电流表接 在交流电源上,副线圈接有两个完全相同的灯泡L1、L2、定值电阻R、电动机M和理想 交流电压表。初始状态时开关闭合电动机正常工作,现将开关断开,下列说法正确的是  (　　) A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大 C.灯泡L1变暗 D.灯泡L2变暗 C 返回目录 解析     因变压器输入电压一定,则副线圈输出电压一定,则电压表的示数不变,B错误;现将开关 断开,则副线圈电阻变大,副线圈中的电流减小,变压器原线圈中的电流也减小,即电流 表示数减小,灯泡L1以及定值电阻R两端电压减小,则灯泡L1变暗,灯泡L2两端电压变大, 则灯泡L2变亮,C正确,A、D错误。 返回目录 3.★★★(2024届深圳外国语中学模拟九)(多选)如图为一套模拟远距离输电装置的示 意图,图中变压器为理想变压器,电表为理想交流电表。升压变压器的输入端接电压恒 定的交变电源,输电线的总电阻为r,降压变压器输出端接阻值相等的电阻R1、R2,当开关 S闭合时,下列说法正确的是 (　 　) A.电压表V1、V2示数均变大 B.电流表A示数变大 C.交变电源输出功率增大 D.输电线的发热功率增大 BCD 返回目录 解析     因为T1的原副线圈匝数比不变,升压变压器输入端电压不变时,由 = 得电压表V1示 数U1不变,设T2的原、副线圈匝数比为k,根据匝数比与电流和电压的关系推得降压变压 器T2的原、副线圈上的等效电阻为k2R总(二级结论可熟记),当开关S闭合时,R总减小,根据 U1=I1(k2R总+r)知电流表A示数I1变大,又U1=I1r+U',故T2的原线圈电压U'减小,副线圈的电 压也减小,即V2示数减小,A错误,B正确;交变电源输出功率P=U1I1增大,C正确;输电线的 发热功率P'= r增大,D正确。 返回目录 4.★★★(2024届深圳四校联考)如图所示为理想变压器,其原、副线圈匝数比为k,所接 电源为有效值恒定的正弦交流电压,且不计电源内阻。原线圈接有定值电阻R0,副线圈 接有定值电阻R1、R3以及滑动变阻器R2,四个理想交流电表的连接方式如图所示。现将 R2的滑片向下滑动少许,电表的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI1、ΔI2,则下 列说法正确的是 (　　) A.电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小 B.电压表V1的示数增大,电流表A1的示数增大 C. ∶ =  D. ∶ =k2 D 返回目录 解析     滑动变阻器的滑片向下滑动,则副线圈电路总阻值R增大,作出等效电路图如图所示,可 知等效电阻k2R增大,则电流表A1示数减小,A2示数也减小,又因为R0分压减小,V1示数增 大,由变压器原理可知V2示数增大,A、B错误;   由原副线圈电压比与匝数比的关系可得 = =k,可知U2= ,由原、副线圈中的电流 比与匝数比的关系可得 = = ,可知I2=kI1则有 =k, =k,则有 ∶ =1, ∶  =1,C错误;由以上分析可知 =R0, = = ,则有 ∶ =k2,D正确。 返回目录 第3节 电磁振荡与电磁波　传感器 返回目录 1.★★(2024届广州三模)“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关 于电磁波,下列说法正确的是 (　　) A.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小 B.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也 一定产生变化的电场 C.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短,速度依次变小 D.紫外线比红外线更容易发生衍射现象 A 返回目录 解析     在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,电容器的电场能最大,则线圈产生的 磁场能最小,磁场能大小与电流大小变化同步,所以电路中的电流最小,A正确;根据麦克 斯韦电磁场理论,均匀变化的电场产生恒定的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,B 错误;在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短,速度相同,C错误; 紫外线波长比红外线波长短,紫外线比红外线更不容易发生衍射现象,D错误。 返回目录 2.★★★(2024届深圳二模)图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路,将与储罐外壳绝 缘的两块平行金属板构成的电容为C的电容器置于储罐中,电容器可通过开关S与电感 为L的电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时,由电感线圈与电容器构成的回路中产 生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条 件下,下列说法正确的是 (　　) A.储罐内的液面高度降低时,LC振荡电路振荡电流 的频率将变小 B.t1~t2内电容器放电 C.t2~t3内LC振荡电路中电场能逐渐转化为磁场能 D.该振荡电流的有效值为 Im C 返回目录 解析     LC振荡电路,振荡电流的频率为f= ,根据平行板电容器电容的决定式有C= , 储罐内的液面高度降低时,相对介电常数减小,电容减小,则LC振荡电路振荡电流的频 率将变大,A错误;根据图乙可知,t1~t2内电流减小,磁场能减小,电场能增大,LC振荡电路 中磁场能逐渐转化为电场能,电容器充电,B错误;根据图乙可知,t2~t3内电流增大,磁场能 增大,电场能减小,LC振荡电路中电场能逐渐转化为磁场能,C正确;根据正弦式交流电 的有效值规律可知,该振荡电流的有效值为I= = ,D错误。 返回目录 3.★★★(2025届揭阳开学考试)直流电阻不计的电感为L的电感线圈和电容为C的电容 器连接如图所示,LC振荡电路的振荡周期为0.08 s,开关S先与a闭合,稳定后将开关S与b 闭合并记为t=0时刻,下列说法正确的是 (　　) A.t=0.06 s时,电容器下极板带负电 B.t=0.05 s时,回路中电流沿逆时针方向 C.t=0.14 s时,线圈的自感电动势最大 D.拔出线圈中的铁芯,LC振荡电路的振荡周期会减小 D 返回目录 解析     t=0时,线圈中电流向下,电容器开始放电,在一个周期内,电容器放电两次,充电两次,且 LC振荡电路的振荡周期为0.08 s,所以t=0.06 s时电容器放电完毕,电容器不带电,A错误; 当t=0.05 s时,线圈中电流向上,电容器放电,回路中电流沿顺时针方向,B错误;当t=0.14 s =0.08 s+0.06 s时,电容器放电结束,该时刻电流最大,电流变化最慢,线圈的感应电动势 最小,C错误;拔出线圈中的铁芯,线圈的自感系数L减小,根据T=2π 可知,LC振荡电路 的振荡周期减小,D正确。 返回目录 4.(2024广东,12,9分)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟 踪演示装置。实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源。 图甲是光照方向检测电路。所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表 和 (量程均有3 V和15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻RG1和RG2;开关S;手 电筒;导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有 光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上,控制单元与检测电路的连接未画出,控制单元对 光照方向检测电路无影响。 请完成下列实验操作和判断。 (1)电路连接。 图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压 返回目录 表 间的实物图连线。     返回目录 (2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。 ①将图甲中R的滑片置于　　　    端,用手电筒的光斜照射到RG1和RG2,使RG1表面的光照 强度比RG2表面的小。 ②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置。 的示数如图丙所示,读数U1为　　    V。  的示数U2为1.17 V。由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值　　　    (填“较 大”或“较小”)。   返回目录 ③断开S。 (3)光源跟踪测试。 ①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RG1和RG2。 ②闭合S,并启动控制单元,控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动。 此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板　　　    (填“逆时针”或 “顺时针”)转动,直至　　　    时停止转动,电池板正对手电筒发出的光。 返回目录 答案　(1)如图所示   (2)①b　②1.60　较大　(3)②逆时针    U1=U2 返回目录 解析     (1)按题图甲电路图连接实物图,如答案图所示。 (2)①题图甲中滑动变阻器为分压式接法,电压从0开始调节,故开关闭合前题图甲中R的 滑片应置于b端。 ②RG1与RG2串联分压,电压与电阻成正比,U1>U2,说明RG1>RG2,而RG1表面的光照强度较小, 说明光照强度较小时光敏电阻的阻值较大。 (3)②开始时U1<U2,则RG1<RG2,说明RG1表面的光照强度较大,光从左上方照向电池板,故 电动机应逆时针转动,当转至电池板正对手电筒发出的光时,两个光敏电阻表面的光照 强度相同,则RG1=RG2,两电压表的示数U1=U2,此时电动机停止转动。 返回目录 5.(2024届广州三模)某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计,其内部电路装置如图 甲所示,使用的器材有:直流电源(E=6.0 V,内阻不计)、毫安表(量程15 mA,内阻不计)、 电阻箱R、热敏电阻Rt、开关S1和S2、导线若干。该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲 线如图乙所示。   返回目录   (1)根据图甲电路图用笔代替导线,把图丙补充完整; 返回目录   (2)先断开关S1,将电阻箱的阻值调到　　　    (选填“最大值”或“最小值”),然后将 开关S2接至a端,闭合开关S1,逐渐调节电阻箱的阻值,根据图乙把毫安表改装为温度计; (3)将开关S2接至b端,闭合开关S1,该温度计便可正常使用。毫安表示数如图丁所示,则 通过毫安表的电流为　　　    mA,温度为　　　    ℃; 返回目录   (4)当温度计使用一段时间后,其电源有一定程度的老化,现依旧使用图甲电路对老化后 的电源电动势和内阻进行测量,将开关S2接至a端,测得两组毫安表和电阻箱R的示数为I 1=6.0 mA,R1=850 Ω;I2=4.0 mA,R2=1 300 Ω,此时电源内阻为　　　    Ω。 答案　(1)见解析　(2)最大值　(3)7.5　50　(4)50 返回目录 解析     (1)如图所示   (2)为保证电路安全,先断开关S1,将电阻箱的阻值调到最大值,然后将开关S2接至a端,闭 合开关S1,逐渐调节电阻箱的阻值,根据图乙把毫安表改装为温度计。 返回目录 (3)通过毫安表的电流为I=7.5 mA,可得此时热敏电阻阻值为Rt= =  Ω=800 Ω= 0.8 kΩ,结合图乙可知,此时温度为50 ℃。 (4)根据闭合电路的欧姆定律有E'=I1(R1+r)、E'=I2(R2+r),解得电源内阻为r=50 Ω。 返回目录 $