(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Y ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十三）》 9 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Y ·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) 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 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 物理第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三一 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=10、电阻r=12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 Φ/Wb 0.2 0.2m 0.4π ④ -0.2 甲 A.t=0时刻电流表的读数为1A B.图示位置A端电势高于D端 C.线圈感应电动势的表达式为e=10sin5t(V) 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=1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.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） ☑ 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 转 n15 2n2 器 钢针 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.<1000 n 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502。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 ④ 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·高三一 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5.4Gbs,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 ○-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 双金属片局部图 双金属片 -电热丝 60000080 金属底板日 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 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 8 答案 轮复习40分钟周测卷二十三 物理第4页（共8页） 四 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2 (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1、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·高三一车 (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： 20 4k } <2k400 多用电表 Vmtgmotgp TTTT序 100 20 TTTTT 150 30 4 6 40 0 Z111111》1,11LL1L山LLL上L +15 250 +20 热敏电阻 0. 10V 入 10V 10 +2 A-V-2 乙 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)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： 仑复习40分钟周测卷二十三 物理第6页（共8页) 回 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、50Ω、120Ω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） ☑