周测评(十四) 变压器 电能的输送 电磁振荡与电磁波 传感器-【衡水真题密卷】2025-2026全学年高二物理学科素养周测评（人教版）

2025一2026学年度高二学科素养周测评（十四） 瓷题 物理·变压器 电能的输送 电磁振荡与电磁波传感器 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题8分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 1 2 3 答案 1.如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测 器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构 成LC振荡电路，振荡电流如图丙所示，当汽车接近或离开线圈时，线圈的自感系数发生 变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电 信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别，然后控制自动栏杆抬起或落下。下列说 法正确的是 () 车载 车辆 识别器 车辆 检测器 检测器 电 自 电 线 栏 圈 杆 感线圈 甲 丙 A.t1时刻电容器两端电压为最大值 B.t1~t2时间内，电场能转化为磁场能 C.若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大，则振荡电流的频率升高 D.t3~t4时间内，电容器的电荷量增加 2.如图所示为加速度计，滑块可以在光滑的框架中平移，两侧用相同的轻弹簧拉着。R为 阻值随滑动距离均匀变化的滑动变阻器，两个电池完全相同。加速度为零时，电压表指 针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。下列说法正 确的是 () 滑块 a 轻弹簧 M W 框架 轻弹簧 -滑片 P R ⑦ Q A.电压表的指针向零点右侧偏转表示加速度向右 B.若仅弹簧的劲度系数变为2倍，则量程变为2倍 C.若仅将滑块质量变为2倍，则量程变为2倍 高二学科素养周测评（十四）物理第1页（共4页） 真题 人生没有此果，只有后果和猪果 D.若仅两电池的内阻不相等，则无需重新调零 班级 3.图中B为理想变压器，接在电压有效值保持不变的交变电源上。L为指示灯（电阻不能 忽略且不变)，L1和L2(其阻值均恒定不变)为完全相同的灯泡，R是一个定值电阻，电 压表、电流表都为理想交流电表。开始时开关S是断开的，当S闭合后，下列说法正确 姓名 的是 B ------------- 得分 A.电压表的示数增大 B.电流表A1的示数减小 C.电流表A2的示数减小 D.灯泡L1的亮度变暗 4.我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容 量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千 瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线上损失的功率 为1.6×108W,变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生 改变。当直流线路输电电流为4×103A时，下列说法正确的是 ) 送端换流站 升压 接入550kV 整流成1100k 逆变成 降压 受端换流站 变压器 直流电输送 交流电 接入550kV 交流电 变压器 交流电 A.输送电功率为1.2×1010W B.降压变压器原、副线圈匝数比为11：5 C.直流输电线的总电阻为102，损失的电压为40kV D.若保持输送电功率不变，改用550kV电压输电，直流输电线上损失的功率为12.8× 108W 二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部 选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 题号 6 答案 5.如图所示，α、b端输入电压不变的交流电，变压器为自耦式理想变压器，滑片T用于调 节副线圈匝数，R1、R2为定值电阻，R?为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电 表。当副线圈上的滑片T移动或者滑动变阻器的滑片P移动时，电压表和电流表示数 变化量的绝对值分别为△U和△I,下列说法正确的是 () b (A A.滑片T保持不动，滑片P上移，电压表的示数增大 B.滑片P保持不动，滑片T上移，电流表的示数减小 △U C.滑片T保持不动，滑片P上移，△保持不变 D.滑片P保持不动，滑片T上移，变压器的输出功率变大 密卷 高二学科素养周测评（十四）物理第2页（共4页） 1 6.某小型水电站交流发电机的输出电压为500V,先经升压变压器将电压升高，经总阻值 R=7Ω的输电线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到220V供用户使 用。若用户的用电功率为57.2kW,输电线上损耗的功率为2.8kW。已知变压器均为 理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是 () 电 2 A.输电线R两端的电压△U=120V B.降压变压器的输入电压U3=2860V C.升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2=1：5 D.降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4=13:1 三、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)如图所示，理想变压器的原线圈连接峰值为16√2V的正弦式交流电，该变压器 的原线圈n1=800匝，副线圈n2未知，n3=200匝，两副线圈分别接上灯泡L和定值电 阻R。闭合开关S1,灯泡正常发光，已知灯泡的额定功率为8W,额定电流为1A,定值 电阻R=42。求： (1)副线圈匝数n2; (2)若同时闭合开关S1和S2,原线圈中的电流I1。 L S 8.(20分)如图为某学校一套校内备用供电系统，由一台发电机向全校22个教室（每个教 室有“220V60W”的白炽灯6盏)供电。如果输电线的总电阻R为42，升压变压器 和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别为1：4和4：1。求： (1)输电线路上损耗的电功率； (2)发电机的输出功率； (3)升压变压器中原线圈两端的电压和通过原线圈的电流。 1 高二学科素养周测评（十四）物理第3页（共4页） 真题密卷 9.(20分)图甲为利用理想变压器的远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比 为1：50，降压变压器原、副线圈匝数比为n3：n4,发电机到升压变压器间两条输电线 的总电阻为0.2，两条远距离输电线的总电阻为2002。若发电机的输出电压如图乙 所示，发电机的输出功率为78kW,用户端获得的电压有效值为220V。求： (1)用户端交流电的频率； (2)降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4; (3)远距离输电线路损耗功率。 升压变压器 降压变压器 u/V 260√2 发电站 0 0.01 0.020.03s 远距离输送电线 -260W5 甲 乙 高二学科素养周测评（十四）物理第4页（共4页）·物理· (2)根据法拉第电磁感应定律，可得线圈产生电 动势的最大值Em=NBSw (2分) 解得Em=0.6V。 (2分) 8.(1)与中性面垂直时Em=NBl1l2(2) NBRL1l2ω Blil2 (3)N √2(R+r) R+r 【解析】(1)线圈转动到与中性面垂直时，电动势 最大，AB、CD两边切割磁感线产生的感应电动 势的大小均为 (3分) 121 E=NBL1O=NBL1·2w=2NBLL,w(3分） 感应电动势的最大值 Em=2E=NBll2w (4分) (2)线圈转动过程中交变电压表的示数 ER NBRl1l2ω U= (3分) √2(R+r)√2(R+r) 1 (3)线圈从图示位置转过4周期的过程中，通过 电阻R的电荷量 △D g=i·△t=NR+7 (3分) Bll2 解得L=NR+r (4分) 2025—2026学年度高 物理·变压器 电能的输送 一、单项选择题 1.D【解析】t1时刻振荡电流最大，说明电容器 放电完成，电容器不带电，两端电压为零，A错 误；1一t2时间内，电流逐渐减小，电容器充电， 磁场能转化为电场能，B错误；汽车靠近线圈， 相当于给线圈加铁芯，自感系数增大，由f= 1 知频率减小，C错误；t3~t4时间内电 2π√LC 流在减小，说明电容器在充电，电荷量增加，D 正确。 2.B【解析】电压表的指针向零，点右侧偏转，滑 块所受弹力的合力向左，则加速度向左，A错 误；若设两侧弹簧的劲度系数均为k,滑块质量 为m,位移为x,则有2kx=ma,故加速度量程 与飞成正比、与m成反比，仅把弹簧劲度系数 变为原来的2倍，量程随之变为2倍，若仅将滑 块质量变为2倍，则量程应变为原来的一半，B 正确，C错误；零点位置（加速度为零时电压表 参考答案及解析 32wb(3)4.05J 9.(1)3A(2)50元 【解析】(1)由图像可知感应电动势最大值 为150√2V,则有效值 Em=150V 正一 (3分) 电路中交流电流表的示数 E I一R -=3A (3分) (2)由图像可知 _2x-50x rad/s w≠个 (3分) 根据Em=nBSw=nΦmw (3分) 尔样0，- Wb (3分) (3)线圈由题图甲所示位置转过90°的过程中， 月时-T=0.01s (2分) 电阻R上产生的焦耳热 Q=I2Rt=4.05J。 (3分) 学科素养周测评（十四） 电磁振荡与电磁波传感器 指针的居中位置)需依赖两电源的对称性（含内 阻在内)，若两电池内阻不等，则原先的中点不 再对应电势相等，须重新调零，D错误。 3.D【解析】S闭合后，副线圈总电阻减小，副线 圈中电流增大，由U1I1=U2I2可知原线圈中的 电流也增大，B、C错误；由于原线圈中电流增 大，指示灯L两端电压增大，变压器原线圈两端 由=八1可知，副线圈两端的电压由 电压减小，由U,n2 原线圈两端的电压和原、副线圈的匝数决定，所 以当S闭合后，电压表的示数减小，A错误；S 闭合后，副线圈中电流增大，灯泡L1两端的电 压U=U2一I2R,所以灯泡L1两端的电压减 小，亮度变暗，D正确。 4.C【解析】输送电功率P2=U2I2=1100×103× 4×103W=4.4×109W,A错误；输电导线上损 失的功率△P=Ir=1.6×108W,则直流输电 7 1 真题密卷 △P1.6×103 线的总电阻rA=写=4X10D=10D,输电导 线末端电压U3=U2-I2r线=(1100-40)kV= 1060kV,则降压变压器的匝数比”= ns U 1060≠11 500 ≠5，损失的电压△U=12r=4X10× 10V=40kV,B错误，C正确；保持输送电功率 不变，用550kV电压输电，输电导线上损失的 功率△P'=（ /4.4×10912 天号)r&50X10X0w3 6.4×108W,D错误。 二、多项选择题 5.AC【解析】将变压器与副线圈接入的电路等 1U2 效为一个电阻，等效电阻R,= I1212 侵)尝-侣)广：R),秀片T保特不， 变压器匝数比一定，滑片P上移，R?接入电阻 Uab 增大，则等效电阻R:增大，根据L=R,十R 可 知，原线圈中电流减小，则R1承担电压减小，则 原线圈两端电压增大，根据电压匝数关系一 n2 可知，副线圈两端电压增大，即电压表的示数 增大，A正确；将变压器与副线圈接入的电路等 效为一个电阻，则有U1=Ub一I1R1,解得U2= 票。-1剩药智-，c玉：清片 1 P保持不动，副线圈负载总电阻不变，滑片T上 移，副线圈匝数增大，匝数比减小，等效电阻 Uab R,减小，根据1一R,十R可知，电流表的示数 增大，B错误；变压器的输出功率P= R:+R)R,- Uab 12 U Ri+2R 一，由于等效电阻 R:十R: R,与定值电阻R,的大小关系不确定，根据功 率函数可知，R减小，变压器的输出功率可能 一直减小，也可能先增大后减小，也可能一直增 大，D错误。 △P 6.BD【解析】通过输电线的电流I2= 1 学科素养周测评 20A,用电功率为57.2kW,用户端电流I4= =260A,降压变压器原、副线图臣数比？： P n4=14:I2=13:1,所以降压变压器的输入电 压U,-U,=2860V,B、D正确；升压交压器 输出电压U2=U3十I2R=3000V,升压变压器 原、副线圈匝数比n1:n2=U1:U2=1:6,C 错误；输电线R两端的电压△U=U2一 U3=140V,A错误。 三、非选择题 7.(1)400(2)0.75A 【解析】(1)对灯泡由电功率公式可得 P2=U2I2 (1分) 解得U2=8V (1分) 对原线圈电压，则有 Un-16 V 0 (1分) 由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比 可得 U1_ (2分) U2 n2 解得n2=400 (1分) (2)若同时闭合开关S1和S2,对副线圈n3则有 U1_n1 U3 n3 (1分) 解得U3=4V (1分) 对电阻R由电功率公式可得 =4N P3一R (1分) 由理想变压器原、副线圈的功率相等可得 U1I1=P2+P3 (2分) 解得I1=0.75A。 (1分) 8.(1)324W(2)8244W(3)229V36A 【解析】(1)全校教室白炽灯消耗的功率 P用=22×60×6W=7920W (3分) 设输电线路电流为I线，则 U2=m3U,=880V (2分) n4 P用 I=乃=9A (2分) 所以线路损失功率 △P=IR=324W (3分) (2)发电机的输出功率 P=Pm+△P=8244W (2分) (3)输电线损失电压 ·物理· 参考答案及解析 U损=I线R=9×4V=36V (2分) r=0.22 升压变压器副线圈两端的电压 则升压变压器原线圈两端的电压 U2=U2+I线R=916V (2分) U1=U-I1r=200V (2分) 所以升压变压器原线圈两端的电压 根据变压器原理，升压变压器副线圈两端的电 U,="U,=229V 压U2=50U1=10kV (2分) (2分) n2 升压变压器副线圈中的电流 通过原线圈的电流 I I,-50-6A (2分) P 1-U-36A. (2分) 远距离输电线的总电阻R=2002 9.(1)50Hz(2)40:1(3)7.2kW 远距离输电线中损失的电压 【解析】(1)变压器不改变交流电的频率，由题图 △U=I,R=1200V (2分) 乙知交流电的周期T=0.02s 则降压变压器原线圈两端的电压 故频率f=50Hz (2分) U3=U2-△U=8800V (2分) (2)发电机的输出功率P=78kW 用户端获得的电压有效值U,=220V 由题图乙知发电机的输出电压有效值U=260V 降压变压器原、副线圈匝数比 (2分) n3U340 则升压变压器原线圈两端的电流 na UT (2分) ,-号-7X0A=0A (3)远距离输电线路损耗功率 (2分) △P=IR=7.2kW。 (2分) 发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻 2025一2026学年度高二学科素养周测评（十五） 物理·阶段检测（四） 一、单项选择题 根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器 1.D【解析】根据题意，观测站接收到某天体发 射的电磁波频率小于该天体发射的电磁波的频 原、副线图匝数比==1袋=1 n?工1方16B错误；根 率，说明“红移”现象的本质是电磁波的多普勒 效应，D正确。 据支压器电压与叵数关系可得配；一儿，可得升 2.B【解析】在t1~t2时间内电流随时间均匀减 压变压器副线圈的输出电压U2=4000V,输电 小，由闭合电路欧姆定律知电流与总电阻成反 线上损失的电压△U=I线R线=200V,则降压变 比关系，则力敏电阻的阻值随时间增大，但不具 压器原线圈的输入电压U3=U2一△U=3800V, 备线性关系，A错误；I-t图像与时间轴所围图 根据变压器电压与匝数关系可得降压变压器 形的面积表示电荷量，在0~t1与t2~t3时间 内如果面积相等，则通过定值电阻的电荷量相 原、到线图的题袋比器-光-”C居磷，用户 等，B正确；在t1~t2时间内，电流减小，则力敏 端的等效电阻R'- 电阻的阻值增大，所受的压力减小，则加速度减 )R,用户数量增多时。 小，即小车做加速度减小的加速运动，C错误； R4减小，则输电线上的电流I线增大，P也增 由题干信息不能得出电流与加速度的简单线性 大，D错误。 关系，D错误。 4.C【解析】设线圈边长为L,电阻为R,线圈横 3.C【解析】由功率P=U1I1,可得发电机输出 P 我而叔为5，剥线圈中的电流1-化”，线圈电 的电流11==400A,A错误；由输电线上损 P=25A, 但R=0号联立解得1-可如电流与边 失的功率P线=IR线，可得I线= WR 长无关，则A、B线圈产生的电流之比是1：1，A 29