直流电路和交流电路 热点考点预测练-2026届高考物理三轮冲刺练

直流电路和交流电路 热点考点预测练 2026届高中物理高考三轮冲刺练 一、单选题 1．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线开始进入磁场，直到全部穿过磁场过程中，外力所做的功为 A．0 B． C． D． 2．图（1）为某款手机充电器的铭牌信息，家庭电路两端电压随时间变化的关系如图（2）所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．该充电器的最大输出功率为1440W B．该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原副线圈的匝数之比为 C．该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40A D．家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压，该充电器允许的脉冲电压峰值约为339V 3．某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统，它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究，某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示，在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场，导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同，导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好，当导线框在如图所示位置时（　　）。 A．松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1 B．踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动 C．松开驱动踏板，电容器上板带负电 D．松开驱动踏板，半圆环A、D两端输出的是交流电 4．交流电在人们生产、生活中有着非常重要的应用。如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c、d．当输入图（乙）所示正弦式交变电压时，四灯泡均能正常发光．下列说法正确的是 A．原、副线圈匝数比为1:2 B．原、副线圈匝数比为1:4 C．灯泡的额定电压为55V D．灯泡的额定电压为110V 5．实验室有一单匝矩形闭合金属线框，线框总电阻，现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时线框中的感应电流最小 B．时线框中产生的感应电动势最大 C．线框转动一周外力所做的功为1J D．时间内，流过线框的电荷量为 6．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（　　） A．在图中时刻线圈平面平行于匀强磁场 B．线圈先后两次转速之比为 C．交流电b的电压有效值为 D．交流电b在时，穿过线圈的磁通量是最大值的一半 7．位于广西天峨县的龙滩水电站是“西电东送”的标志性工程，是“西部大开发”的重点工程，电站拥有三项世界之最：一是最高碾压混凝土大坝，坝高为216.5米，坝顶长836米；二是规模最大的地下厂房，厂房长388.5米、宽28.5米、高74.4米；三是提升高度最高的升船机，最高提升高度为179米。水电站输电电路简化后如图所示，副线圈输电线的电阻用表示，滑动变阻器代表用户所有用电器的总电阻。变压器上的能量损失可忽略，水电站输出电压可认为不变，各表均视为理想电表，当用电器数量明显增多时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电流表的示数不变 C．电压表的示数变小 D．电流表的示数变小 8．如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h，负载10kg时正常工作电流约为5A，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．充电器的输入电流频率为100Hz B．充电器的输入电压瞬时表达式为（V） C．机器人充满电后电池的电量为25C D．机器人充满电后，负载10kg时大约可以持续正常工作5h 二、多选题 9．某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1示数逐渐减小 B．电流表A示数逐渐增大 C．电源的总功率减小 D．电源的效率减小 10．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V1、V2、V3为理想电压表，R1、R3为定值电阻，R2为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A恰好静止．当室温从25 ℃升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是ΔI，三只电压表的示数变化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.则在此过程中（　　） A．V1示数增大 B．Q点电势升高 C． D．R3中的电流方向由M向N，微粒A匀加速下移 11．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为20V，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，电阻R₁、R₂、R₃阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为50Hz B．理想电压表的示数为4V C．R₁的阻值为4.5Ω D．副线圈的输出功率为 12．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接，其中发电机部分由长为L的电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒以角速度ω沿金属圆环做圆周运动时始终与磁场方向垂直，整个空间存在方向竖直向下（金属圆环所在平面与磁场方向平行）、磁感应强度大小为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈两端接有阻值为R的定值电阻，电阻箱RP，理想交流电压表V1、V2、V3，理想交流电流表A2。已知变压器原、副线圈匝数比初始时调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于2R，则与电阻箱的阻值为R时相比，下列说法正确的是（　　） A．电流表 A1的示数减小，电流表A2的示数也减小 B．电压表V的示数不变，电压表V3的示数增大 C．电压表V₂的示数不变且等于 D．电阻箱消耗的电功率增大 13．如图所示，电源电动势为E，内阻，定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计，某时刻光照强度下，则以下说法正确的是（　　） A．逐渐增大的光照强度，油滴将向上运动 B．逐渐增大的光照强度，电流计中有从b到a的电流 C．逐渐增大的光照强度，电源的输出功率变大 D．若断开电键S，油滴将继续保持静止 三、实验题 14．某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：电容器（初始带电量为0），电源E（内阻不计），定值电阻、，电流传感器，理想电压表，开关、，导线若干。实验步骤如下（结果均保留小数点后一位）： (1)断开，闭合，电容器开始充电，电流传感器的示数从20.0mA开始变化，电压表从0开始变化，最后稳定在不变，则电源电动势______V，定值电阻______。 (2)充电结束后，保持闭合，再闭合，得到放电过程的曲线如图乙所示，由图可知定值电阻______，电压表最后稳定的示数为______V。 (3)实验得到放电过程的曲线如图乙所示，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C，则电容器的电容为______。若在1~3s图中曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为______V。 15．新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为3.7V，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r，设计了如下两组实验： (1)利用图甲测量定值电阻R0的大小。测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则定值电阻R0=__________（用I1、I2、RA1、RA2表示，不一定全部用到）。从设计原理看，其测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)乙实验中，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计G示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的A1和A2的示数，做出I2R—I1图像，纵轴截距为___________，斜率绝对值为_________。（用E、E1、r、R0、RA1、RA2表示，不一定全部用到） 四、解答题 16．如图所示，电源电动势E=20 V，内阻r=10 Ω，定值电阻R=90 Ω，R0为可变电阻，在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中，求： （1）可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率； （2）定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值； （3）定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C C C D C B AC AB 题号 11 12 13 答案 AC AC AB 1．D 金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：，y为导线切割磁力线的有效长度．在导线运动的过程中，y随时间的变化为：，则导线从开始向右运动到L的过程中，如图 则有：，则此过程中电动势的最大值为：，此过程中电动势的有效值为：，导线从L向右运动到2L的过程中（如图）有：，即：，所以，导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同（如图），则在这三段中运动的时间各为t，，在整个过程中产生的内能为：，因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即：，故选D． 【点睛】金属导线向右一共移动了3L，把全过程分为三个阶段，因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的，所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电，分别求出在这三段中的有效电动势，结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能，外力F所做的功全部转化为了内能． 2．D A．该充电器的最大输出功率为 Pm=11V×6A=66W 选项A错误； B．该充电器在家庭电路中以最大功率使用时副线圈电压为11V，原副线圈的匝数之比为 选项B错误； C．该充电器原副线圈中均以最小电压正常工作时，即原线圈电压100V，副线圈电压为5V，电流为2A，则 可得原线圈中的电流有效值为 I1=0.1A 选项C错误。 D．充电器输入最大电压为240V有效值交流电，对应峰值为240V≈339.4V，故D正确。 故选D。 3．C A．由于工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，线圈在安培力作用下开始转动，此时应该接通开关1，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量，线圈转动切割磁感线，产生感应电动势，线圈开始对电容器充电，此时应该接通开关2，故A错误； B．结合上述，踩下驱动踏板时接通开关1，导线框中有沿的电流，根据左手定则可知，磁场对dc边的安培力方向向右，磁场对ab边的安培力方向向左，导线框将会逆时针转动，故B错误； C．松开驱动踏板时接通开关2，导线框逆时针转动，根据右手定则可知，导线框切割磁感线产生的感应电流方向沿，导线框为一个等效电源，a端为等效电源的负极，可知，电容器上板带负电，故C正确； D．松开驱动踏板时接通开关2，导线框逆时针转动，根据右手定则可知，导线框中的感应电流总是从金属半圆A端进入导线框后再从金属半圆D端流出，可知，半圆环A、D两端输出的是直流电，故D错误。 故选C。 4．C AB．由于四灯泡正常发光，所以原副线圈中的电流之比为1：2，由变压器中的原副线圈中的电流之比等于匝数反比，即原、副线圈匝数比为2：1，故AB错误； CD．由公式 解得 故C正确，D错误。 故选C。 5．C A．时，此时磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不变，故A错误； B．时，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B错误； C．感应电动势最大值 感应电动势有效值 线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热 故C正确； D．时间内的平均电动势 流过线框的电荷量为 故D错误。 故选C。 6．D A．在图中时刻，两个正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值均为零，此时线圈都在中性面位置，即线圈与磁场方向垂直，故A错误； B．由图可得两个正弦式交变电流的周期分别为， 根据，可知线圈先后两次转速之比为 故B错误； C．根据 可得 由题图可知，交流电a的电压最大值为 则交流电b的电压最大值为 交流电b的电压有效值为 故C错误； D．由题图可知，时刻，交流电b从中性面开始计时，则对应磁通量随时间的关系式为 当时，可得 可知此时穿过线圈的磁通量是最大值的一半，故D正确。 故选D。 7．C A．变压器的电压和匝数成正比，变压器匝数不变，因为电压表的示数等于水电站的电压是不变的，所以电压表的示数也不变，故A错误； B．用户之间是并联关系，用电器数量增多，电路总阻值变小，依据知，变大，与滑动变阻器串联的电流表的示数变大，故B错误； C．由电路可知，根据知，变大，则变小，则与滑动变阻器并联的电压表的示数变小，故C正确； D．由上述可知电流表的示数变大，变压器的电流和匝数成反比，变压器匝数不变，故电流表的示数变大，故D错误。 故选C。 8．B A．由图可知交变电压的周期为0.02s．根据，可知电流频率为50Hz，故A错误； B．由图可知 充电器的输入电压的瞬时值表达式为（V） 故B正确； CD．机器人充满电后电池的电量 正常工作可用电量为20A·h，负载10kg时工作电流约为5A，由可知大约可以持续工作4h，故CD错误。 故选B。 9．AC AB．天色逐渐变暗时，光敏电阻的阻值增大，并联部分的阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，即电流表A示数减小。由于干路电流减小，则处于干路上各元件承担电压减小，因此并联部分分压增大，灯泡电流增大，则电流表A1示数减小，故A正确，B错误； C．电源的总功率 结合上述，干路电流减小，则总功率减小，故C正确； D．结合上述可知，干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，电源效率 则效率增大，故D错误。 故选AC。 10．AB AB．室温从25℃升高到35℃的过程中，的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得总电流增大，根据欧姆定律可知两端电压增大，所以理想电压表V1示数增大，根据 可知两端电压减小，即理想电压表V2示数减小，所以点电势升高，故AB正确； C．根据闭合电路欧姆定律则有 可得 根据闭合电路欧姆定律则有： 可得： 可知 故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律则有 可知理想电压表V3示数减小，根据可知电容器两极板所带的电荷量减小，电容器放电，所以中的电流方向由向，根据和可知电场力减小，温度慢慢升高，则电场力是逐渐减小的，微粒加速度逐渐变大，故D错误。 故选AB。 11．AC A．如图（b）所示交流电的周期为 所以交流电的频率为 故A正确； B．根据变压器电压与匝数的关系可知 解得 由于R2、R3阻值相同，所以电压表示数为5V，故B错误； C．设三个电阻的阻值均为R，根据图（b）所示可得电流表示数 根据原线圈中的电路关系得 由电流与匝数关系式 而从副线圈中可知 联立解得 故C正确； D．副线圈的输出功率为 故D错误。 故选AC。 12．AC A．根据电路图可知，由于定值电阻R与电阻箱串联，当电阻箱的阻值增大时，电路中的电流减小，即电流表A2的示数减小，又因为变压器的原、副线圈的电流之比，故A1的示数减小，故A正确； B．电压表V1测量定值电阻R两端的电压，根据欧姆定律U=IR，可知，当电阻箱接入电路中的阻值增大时，电路中的电流减小，故电压表V1的示数减小，则电压表V3的示数增大，故B错误； C．根据动生电动势公式 可知，原线圈两端的电压最大值 所以副线圈两端电压的最大值， 所以电压表V2的示数，故C正确； D．由于原线圈两端的电压不变，电流减小，故变压器原线圈的总功率变小，理想变压器的原、副线圈的功率相等，故副线圈的功率P减小，由于流经定值电阻的电流减小，其消耗的功率也减小，根据，可知，电阻箱消耗的电功率不一定增大，故D错误。 故选AC。 13．AB AB．由于为光敏电阻，其电阻随光照强度增大而减小，当逐渐增大的光照强度，整个电路的总电阻减小，总电流增大，定值电阻两端的电压增大，根据 可知，电场强度增大，电场力大于重力，油滴向上运动，又根据 可知，平行板电容器的电荷量增加，故电流计中有从b到a的电流，AB正确； C．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，某时刻光照强度下时，电源输出功率最大，当逐渐增大的光照强度，电源的输出功率变小，C错误； D．若断开电键S，电容器放电最后两端的电压为零，则油滴向下运动，D错误。 故选AB。 14．(1) 9.0 450.0 (2) 300.0 3.6 (3) 5.6 （1）由电容器充电完毕后理想电压表示数在不变，知 由电流传感器的示数从20.0mA开始变化知，解得 （2）放电电流从开始变化，由，得 当电容器两端的电压降到与分配的电压相同时放电结束，由 知电压表最后稳定的示数为 （3）充电结束后电容器两板电压为，放电后电容器两板电压为 由，知 设时电容器两极板间电压为，得 解得 15．(1) 相等 (2) （1）[1]通过定值电阻的电流 ，定值电阻两端的电压与电流表A1两端电压相同，， 联立可得 [2]从设计原理看，没有系统误差，测量值与真实值相同。 （2）[1][2]电流计G示数为0，说明两点，一是通过被测电源的电流就等于电流表A1中的电流，二是路端电压等于I2R，根据闭合电路欧姆定律 ， 代入可得 由上式知 纵轴截距为 ，斜率绝对值为 16．（1）R0=100Ω    1W（2）0.16W（3）R0=0    3.6W （1）当R0=r+R=100Ω时，R0上消耗的电功率最大，最大功率. （2）当R'0=400Ω时，R和r上消耗功率之和最小，. （3）当R0=0时，R上消耗的电功率最大，最大功率. 学科网（北京）股份有限公司 $