(23)交变电流、理想变压器、远距离输电、电磁振荡与电磁波、传感器、实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷

高三一轮复习G ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十三）》 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I V ① ② ③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 电磁波 易 0.80 2 单项选择题 6 电压互感器 易 0.80 单项选择题 交流电的产生 中 0.75 4 单项选择题 6 电流的有效值 中 0.70 5 单项选择题 6 燃气灶的工作原理 中 0.65 6 单项选择题 6 变压器的动态分析 中 0.60 7 多项选择题 8 电磁振荡 中 0.70 8 多项选择题 8 电熨斗的工作原理 中 0.60 9 探究变压器原、副线圈电压与匝 非选择题 16 0.60 数的关系 10 非选择题 16 利用传感器实现自动控制 中 0.60 非选择题 16 远距离输电 中 0.60 香考答案及解析 一、单项选择题 =wΦm=10X 2元×0.2V=10V,可得电路中电动 0.4π 1.D【解析】可见光属于电磁波，A项错误；电磁波既 能传播信息，也能传播能量，B项错误：红外线的波长 势的有效值E==”V=52V,则电流表的示 22 比X射线的波长更长，C项错误：电磁波在真空中的 速度等于光速c,D项正确。 数1，A-号 A≈0.71A,A项错误；图 2.D【解析】电压互感器是一种变压器，不能改变电流 示位置，由右手定则可知电流方向为D→CB→A, 的频率，A、B项错误；根据变压器原、副线圈的电流 电源内部电流由低电势流向高电势，故P>gPp,B项 与线圈匝数成反比可知，原线圈的电流小于副线圈的 正确；图甲中线圈与中性面垂直，此时感应电动势最 电流，C项错误，D项正确。 3.B【解析】根据图乙可知，电动势最大值Em=nBSw 大，可得感应电动势的表达式e=l0sin(5t十开)V= ·87· ·物理· 参考答案及解析 10cos5t(V),C项错误；线圈转速加倍时，电动势的峰 8.CD【解析】常温下，电熨斗的上、下两个触点应该是 值加倍，电流表示数也加倍，D项错误。 接触的，电流通过触点流到电阻丝，使其发热并将热 4,D【解析】电源的周期为2s,则电源的频率f= 量传递给金属底部，B项错误；电熨斗正常工作时，金 属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，当温度升 =0.5Hz,A项错误；通过电阻的电流周期为2s,C 高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，达到预定 项错误：根据（号）R×子+0=厂RT,解得电流的有 温度后，触点断开，停止加热，A项错误，C项正确；熨 烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度更高时触点 效值1=2.5A,D项正确；电源的输出功率等于外电 才能断开，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未 路消耗的总功率P=IPR,解得P=6.25W,B项 达到设定温度时，两触点不能断开，D项正确。 错误。 三、非选择题 5.C【解析】根据图乙可得原线圈电压的最大值为 9.(1)B(4分) 5V,所以电压表的示数U==5V≈3.54V, 2 2 (2)乙(4分) A、B项错误；瞬时电压大于5000V时引发电火花， (3)3:1(2分)C(2分) (4)BCD(4分) 居=，且U,=5V,U,>5000V,则得到实现 根据行。 【解析】(1)为减小涡流，变压器的铁芯的结构和材料 点火的条件是>1000，C项正确，D项错误。 由绝缘的硅钢片叠成，B项正确。 6.D【解析】由理想变压器的特点可知UI1=IR。十 （2)对十星想变压器有始=兴整理有U:=U,结 71 R,:=m=1,可得U。=1:R,十R,滑动 合题图可知，乙同学的图像是错误的。 (3)由题意可知，原线圈的匝数n1=(14-2)×100= 变阻器R的滑片P从最上端向下滑动，阻值减小，则 1200,副线圈的匝数n2=(4-0)×100=400,理想变 I增大，原线圈两端的电压U1=U。一I1R。减小，则 副线圈两端的电压U2减小，电压表的示数减小，当R 压器原、副线圈的匝数比光=10-子，设剧线圈 400 =162时，I1=16A,I2=4A,A、B项错误；R。的功 的电压为U,有号=亮，解得U。=12V,由于变压器 率P。=IR。一直增大，C项错误；滑动变阻器R的功 不是理想变压器，会有“漏磁”的情况出现，所以副线 率P=U。I1一IR。为二次函数，当11=16A时有最 圈的电压表读数应该小于12V,即有可能是11.8V, 大值，此时滑动变阻器的阻值为162，故功率先变大 C项正确。 后变小，D项正确。 (4)从实验数据分析，原、副线圈上的电压之比并不等 二、多项选择题 于它们的匝数之比，其变压器并不是理想变压器，能 7.ABD【解析】电流方向流向电容器的正极板，表示 量损失主要来自三个方面，分别是变压器线圈中有电 电容器正在充电，两极板所带的电荷量增大，极板间 流通过时会发热（铜损）、铁芯在交变磁场的作用下产 电场强度正在变大，电容器中的电场能正在增大，则 生涡流发热（铁损）和穿过副线圈的磁通量小于穿过 线圈储存的磁场能正在减小，A、B项正确，C项错误； 原线圈的磁通量（磁损），B、C、D项正确 线圈储存的磁场能正在减小，线路中的电流正在减 10.(1)×10(2分)重新欧姆调零(2分)200(4分) 小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向与线 (2)C(2分)30(2分)1.8(4分) 路中的电流方向相同，D项正确。 【解析】(1)用多用电表“×100”挡测热敏电阻在某 ·88· 高三一轮复习G ·物理· 温度下的阻值，发现表头指针偏转角度过大，说明待 的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 测电阻阻值较小，为了准确地进行测量，应换到 11.【解析】(1)发电机的输出功率P=50%△mg= △t “×10”挡；如果换挡后直接用表笔连接热敏电阻进 行读数，欠缺的实验步骤为重新欧姆调零；补上该步 50%Q△tgh (2分) △t 骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的阻值为20× 解得P=1×105W (3分) 100=2002. 则输电线上损耗的功率P描=5%P=5×103W (2)电路A,定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故 (3分) 不能实现电路的控制，A项错误；电路B,定值电阻 (2)输电线上损耗的功率P=IR (2分) 和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大， 解得I线=25A (1分) 定值电阻分得的电压越小，无法实现1、2两端电压 升压变压器的输出电压U,=P =4000V(1分) 大于2V,控制开关开启加热系统加热，B项错误；电 路C,定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电 故升压变压器原、副线圈的匝数比值=少= 2可2=10 阻的阻值越大，热敏电阻分得的电压越大，可以实现 (2分) 1、2两端电压大于2V,控制开关开启加热系统加 输电线上损失的电压U糊=I魏R=200V 热，C项正确。由热敏电阻R,在不同温度时的阻值 降压变压器的输入电压U3=U2一U数=3800V 表可知，20℃的阻值R=602,由题意可知U12= R. 60 故降压变压器原、副线圈的匝数比值=马=190 4U11 R十E=60十反×3V=2V,解得R=300:28℃ (2分) 时关闭加热系统，此时热敏电阻的阻值为452,1、2 两点间的电压为5早30×3V=1.8V,则1,2两端 ·89·高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (二十三)交变电流、理想变压器、远距离输电、电磁振 荡与电磁波、传感器、实验：探究变压器原、副线圈电压 与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置 (考试时间40分钟，满分100分) 条形码粘贴处 单项选择题 1[A][B][CJ[D] 2[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 6 [A][B][C][D] 二、多项选择题 7[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界上最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天 体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是 A.可见光不属于电磁波 B.电磁波能传播信息，不能传播能量 C.X射线的波长比红外线的波长更长 D.电磁波在真空中的速度等于光速c 2.交流电压表有一定的量程范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互感 器可以解决这一问题。电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电路中， 副线圈的匝数较少，两端接在电压表上。关于电压互感器，下列说法正确的是 物理第1页（共8页）】 衡水金卷·先享题·高三一 A.原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率 B.原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率 C.原线圈的电流大于副线圈的电流 D.原线圈的电流小于副线圈的电流 3.如图甲所示为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，匝 数n=10、电阻r=1Ω的矩形线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴OO匀速转动，磁通量随时间变 化的关系图像如图乙所示。接入电路的电阻的阻值R=9Ω，电流表可视为理想交流电表，下列 说法正确的是 A.t=0时刻电流表的读数为1A *Φ/Wb 0.2 B.图示位置A端电势高于D端 D 0.2π0.4π A -0.2 C.线圈感应电动势的表达式为e=10sin5t(V) 0 D.线圈转速加倍时，电流表示数不变 4.二极管是常用的电子元件，具有单向导电的性质。如图甲所示，一个阻值R=1Ω的定值电阻和 一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定值电阻的电流随时间 的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是 A A.电源的频率为2Hz B.电源的输出功率为12.5W C.通过电阻的电流周期为1s D.通过电阻的电流有效值为2.5A 轮复习40分钟周测卷二十三 物理第2页（共8页） G 5.如图甲所示为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流 电压，并加在一理想变压器的原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为1、2，电压表为理想 交流电表。当副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点 燃气体。下列说法正确的是 钢针 甲 金属板 A.当开关闭合后，电压表的示数为5V B.当开关闭合后，电压表的示数为2.5V C.2>1000 n D.2<1000 n1 6.如图所示，理想变压器原线圈与一阻值为1Ω的定值电阻R。串联后接在电压U。=32V的交流 电源上，副线圈接有理想交流电压表、电流表和滑动变阻器R。已知原、副线圈的匝数比为1：4， 滑动变阻器R的最大阻值为50Ω。现将滑动变阻器R的滑片P从最上端向下滑动，下列说法 正确的是 A Ro A.当滑动变阻器R的阻值为16Ω时，电流表的示数为2A B.理想电压表的读数不变 C.定值电阻R。的功率先变大后变小 D.滑动变阻器R的功率先变大后变小 物理第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.不久前，某移动分公司与华为合作，成功实现该地商用手机下行速率达到5.4GbPs,创下业界最 高记录，接近理论极限。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则 该时刻 A.线圈储存的磁场能正在减少 B.电容器两极板间电场强度正在变大 C.电容器正在放电 D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相同 8.电熨斗的构造示意图如图所示，其中双金属片是温度敏感元件。观察电熨斗的构造，下列说法 正确的是 )一调温旋钮 上层金属、 弹性铜片 一升降螺钉 一绝缘支架 下层金属 触点 双金属片局部图双金属片 电热丝 60000R080R000 金属底板二 A.双金属片的热膨胀系数相同 B.常温下，电熨斗的上、下两个触点是断开的 C.当温度升高时，双金属片向下弯曲 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 轮复习40分钟周测卷二十三 物理第4页（共8页） G 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(16分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中使用的可拆式变压器如图所示， 图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 变压器铁芯P 线圈 变压器铁芯Q (1)变压器的铁芯，它的结构和材料是 (填正确答案标号) A.整块硅钢铁芯 B.绝缘的硅钢片叠成 (2)在正确组装变压器后，甲、乙、丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压U2与原线 圈的电压U1、原线圈的匝数n1、副线圈的匝数2的关系，将实验数据分别绘制成甲、乙、丙三幅 图像， (填“甲”“乙”或“丙”)同学的实验结果有误。 (3)小明同学正确组装变压器后，把36V的学生交流电源接到原线圈“2”和“14”的接线柱，副线 圈接“0”和“4”的接线柱，原、副线圈的匝数比为 ,在确认电路连接无误的情况下，接在 副线圈两端的交流电压表的实际读数可能为 (填正确答案标号)。 A.16.0V B.12.0V C.11.8V D.0 物理第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三一 (4)从实验数据分析原、副线圈上的电压之比并不等于它们的匝数之比，分析下列可能的原因， 你认为正确的是 (填正确答案标号)。 A.原、副线圈的电压不同步 B.变压器线圈中有电流通过时会发热 C.铁芯在交变磁场的作用下会发热 D.穿过副线圈的磁通量小于穿过原线圈的磁通量 10.(16分)在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，为了测量热敏电阻R,在0~100℃之间多 个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示的电路。其实验步骤如下： 40 3020 8 4k 000miih 多用电表 /TTTTTTTTTTTTTTTT r 100 TTm 150 20 30 50 4 0 00 40 ⑨ 0 0 着gA111311331L1上上上1上上是LL1L是LL IL/,10 10 入 +15 +20 热敏电阻 T 10V 10V -10 +22 A-V-2 ①连接电路，在保温容器中加入适量开水； ②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量该温度下热敏电阻的阻值； ③重复②操作若干次，测得多组数据。 (1)该小组用多用电表“×100”挡测热敏电阻在某温度下的阻值，发现表头指针偏转的角度很 大，为了准确地进行测量，应换到 (填“×10”或“×1k”)挡；如果换挡后直接用表笔连 接热敏电阻进行读数，欠缺的实验步骤为 ,补上该步骤后，表盘的示数如图 乙所示，则它的阻值为 2. 轮复习40分钟周测卷二十三 物理第6页（共8页） G (2)利用上述实验方法测得热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示： 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/ 200 160 100 60 45 30 25 15 该小组利用上述热敏电阻R、电动势E=3V的电源（内阻不计）、定值电阻R(其中阻值有 30Ω、502、1202三种可供选择)、控制开关和加热系统，设计了如下三种电路，以实现环境温 度控制。现要求将环境温度控制在20~28℃之间，且当1、2两端的电压大于2V时，控制开 关开启加热系统加热，则应选择的电路为 (填正确答案标号)，定值电阻R的阻值应选 2,1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的 影响)。 加热系统 加热系统 加热系统 控制开关 控制开关 控制开关 物理第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 11.(16分)有一条河流，河水流量为4m/s,落差为5m。现利用它来发电，水电站的总效率为 50%,发电机的输出电压为400V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总 电阻为82，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需电压为220V,所用 的变压器可视为理想变压器。水的密度p=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2,求： (1)发电机的输出功率P及输电线上损耗的功率P损； (2)升压、降压变压器原、副线圈的匝数比值。 一轮复习40分钟周测卷二十三 物理第8页（共8页） G