2025—2026学年高二下学期物理暑假作业-交变电流

**基本信息** 聚焦交变电流核心概念与应用，通过分层题型构建"概念理解-模型应用-综合拓展"的逻辑体系，强化物理观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|1,3,6|图像分析/基础计算|从交变电流产生原理到有效值定义，构建磁通量变化与感应电动势的关系链| |变压器应用|2,5,7|含阻变压器/动态分析|围绕电压电流匝数关系，拓展非理想变压器及能量损耗问题| |综合计算|4,8,9,10|输电网络/多过程问题|整合发电-输电-储能全流程，强化功率守恒与电路动态分析能力|

交变电流 2025—2026学年高二物理暑假作业-交变电流 1.通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，则该电流表的示数为(      ) A. B. C. D. 2.如图所示，理想变压器原线圈经阻值的定值电阻与交流电源相连，交流电源的电压为40V，原、副线圈的匝数比，当电阻箱R阻值调至时，副线圈的输出功率为(      ) A.100W B.200W C.400W D.800W 3.为了研究交流电的产生，小明同学进行了如下实验：第一次将矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴按图示方向匀速转动（向纸外、向纸内），并从图甲所示位置开始计时，产生的电流图像如图乙所示。第二次仅将转轴改为对角线以相同的转速匀速转动（b向纸外、d向纸内）（仍从图甲所示位置开始计时），则第二次的电流图像是(      ) A. B. C. D. 4.春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法不正确的是(      ) A.发电机的输出电流为2400A B.升压变压器的匝数比 C.输送给储能站的功率为555kW D.输电线上损失的功率为1kW 5.汽车无线充电技术的研究进入快速发展期。其工作原理如图1，通过铺设在地面的充电垫（内含充电线圈）将电能传送至汽车底部的感应线圈，其简化电路如图2所示，利用充电线圈产生的磁场传递能量，进而给车载锂电池充电，充电效率约为85%。已知充电垫与220V的家庭电路相连，锂电池的充电电压为352V，下列说法正确的是(      ) A.充电线圈中电流产生的磁场均匀变化 B.充电线圈与感应线圈上通过的电流频率不同 C.充电线圈匝数与感应线圈匝数之比为 D.充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高 6.某些共享单车内部有一个小型发电机，骑行者的骑行踩踏，可以不断给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。如图所示，线圈处于匀强磁场中，磁感应强度为B。匝数为n、回路中总电阻为R，当面积为S的矩形线圈abcd在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为。下列说法正确的是(      ) A.线圈在图示位置时通过线圈的磁通量为BS B.从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为 C.回路中电流的有效值为 D.若仅将角速度减小为原来的一半，回路中的电功率将减小为原来的一半 7.（多选）如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给电动机供电，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以的速度向上匀速吊起，已知电动机的额定电压为49.5V，发电机线圈电阻为2Ω，匝数为100匝，线圈转动过程中通过的最大磁通量为0.01Wb，转动角速度为，变压器原、副线圈匝数比为2:1，g取，则下列说法正确的是(      ) A.发电机的电动势大小为 B.电动机输出的机械功率为45W C.发电机的输出电压为99V D.电动机线圈的发热功率为4.5W 8.（多选）如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则(      ) A.充电桩输入的交流电周期为 B.只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C.工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D.10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 9.在匀强磁场中，一个100匝的矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表，如图甲所示。穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化，如图乙所示。已知线圈的总电阻为，定值电阻。求： （1）线圈电动势的瞬时值表达式； （2）一个周期内电路产生的总热量Q； （3）0.5~1.5s的时间内，通过线圈横截面的电荷量q。 10.如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。升压变压器副线圈两端接有一理想电压表，示数，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求： （1）升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压； （2）通过输电线上的电流及输电线的总电阻r； （3）供电电路的效率。 学科网（北京）股份有限公司 $交变电流 2025—2026学年高二物理暑假作业-交变电流 1.通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，则该电流表的示数为(      ) A. B. C. D. 2.如图所示，理想变压器原线圈经阻值的定值电阻与交流电源相连，交流电源的电压为40V，原、副线圈的匝数比，当电阻箱R阻值调至时，副线圈的输出功率为(      ) A.100W B.200W C.400W D.800W 3.为了研究交流电的产生，小明同学进行了如下实验：第一次将矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴按图示方向匀速转动（向纸外、向纸内），并从图甲所示位置开始计时，产生的电流图像如图乙所示。第二次仅将转轴改为对角线以相同的转速匀速转动（b向纸外、d向纸内）（仍从图甲所示位置开始计时），则第二次的电流图像是(      ) A. B. C. D. 4.春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法不正确的是(      ) A.发电机的输出电流为2400A B.升压变压器的匝数比 C.输送给储能站的功率为555kW D.输电线上损失的功率为1kW 5.汽车无线充电技术的研究进入快速发展期。其工作原理如图1，通过铺设在地面的充电垫（内含充电线圈）将电能传送至汽车底部的感应线圈，其简化电路如图2所示，利用充电线圈产生的磁场传递能量，进而给车载锂电池充电，充电效率约为85%。已知充电垫与220V的家庭电路相连，锂电池的充电电压为352V，下列说法正确的是(      ) A.充电线圈中电流产生的磁场均匀变化 B.充电线圈与感应线圈上通过的电流频率不同 C.充电线圈匝数与感应线圈匝数之比为 D.充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高 6.某些共享单车内部有一个小型发电机，骑行者的骑行踩踏，可以不断给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。如图所示，线圈处于匀强磁场中，磁感应强度为B。匝数为n、回路中总电阻为R，当面积为S的矩形线圈abcd在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为。下列说法正确的是(      ) A.线圈在图示位置时通过线圈的磁通量为BS B.从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为 C.回路中电流的有效值为 D.若仅将角速度减小为原来的一半，回路中的电功率将减小为原来的一半 7.（多选）如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给电动机供电，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以的速度向上匀速吊起，已知电动机的额定电压为49.5V，发电机线圈电阻为2Ω，匝数为100匝，线圈转动过程中通过的最大磁通量为0.01Wb，转动角速度为，变压器原、副线圈匝数比为2:1，g取，则下列说法正确的是(      ) A.发电机的电动势大小为 B.电动机输出的机械功率为45W C.发电机的输出电压为99V D.电动机线圈的发热功率为4.5W 8.（多选）如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则(      ) A.充电桩输入的交流电周期为 B.只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C.工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D.10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 9.在匀强磁场中，一个100匝的矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表，如图甲所示。穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化，如图乙所示。已知线圈的总电阻为，定值电阻。求： （1）线圈电动势的瞬时值表达式； （2）一个周期内电路产生的总热量Q； （3）0.5~1.5s的时间内，通过线圈横截面的电荷量q。 10.如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。升压变压器副线圈两端接有一理想电压表，示数，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求： （1）升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压； （2）通过输电线上的电流及输电线的总电阻r； （3）供电电路的效率。 参考答案 1.答案：A 解析：电流表的读数为有效值，设该交流电电流有效值为I，周期为T，根据有效值的定义可知 解得 则该电流表的示数为5A。 故选A。 2.答案：B 解析：设原线圈中的电流为，副线圈中的电流为，原线圈两端电压为，副线圈两端电压为。 根据理想变压器电流与匝数的关系可知：即。 副线圈两端电压由欧姆定律可得： 根据理想变压器电压与匝数的关系可知：即。 对原线圈回路，根据闭合电路电压关系（电源电压等于在电阻上的电压与原线圈电压之和）：代入数据得：；解得原线圈电流： 则副线圈电流： 副线圈的输出功率： 故选B。 3.答案：A 解析：第二次仅将转轴改为对角线ac以相同的转速匀速转动，穿过线圈的磁通量变化情况与线圈绕转轴转动变化情况相同，所以产生的感应电流与第一次相同。 故选A。 4.答案：B 解析：A.发电机的输出电流为 A正确； B.用户电流 输电线电流 线路损失的电压 升压变压器副线圈电压 升压变压器的匝数比 B错误； D.输电线上损失的功率为 D正确； C.输送给储能站的功率为 C正确。 选不正确的，故选B。 5.答案：D 解析：A.充电线圈通有交流电，则电流产生的磁场周期性变化，故A错误； B.充电线圈与感应线圈上通过的电流频率相同，故B错误； C.若为理想变压器，则 由于实际传递过程存在能量损失，实际匝数比小于，故C错误； D.根据变压器电压与匝数关系 可知，充电线圈匝数越少，感应线圈上感应电压越高， 故D正确。 故选D。 6.答案：C 解析：图示位置，线圈平面与磁场方向平行，则线圈在图示位置时穿过线圈的磁通量为0，则A错误；图示位置穿过线圈的磁通量为0，电动势的瞬时值达到最大，从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为，故B错误；电动势的有效值，回路中电流的有效值，解得，故C正确；回路的电功率，结合上述解得，可知，若仅将角速度减小为原来的一半，回路中的电功率将减小为原来的，故D错误。 7.答案：BCD 解析：A.由题知，发电机产生的是正弦式交流电，则发电机产生的电动势最大值为 其中 而发电机的电动势大小为交流电的有效值，则有 联立解得，故A错误； B.由题知，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以的速度向上匀速吊起，故电动机输出的机械功率为 代入数据解得，故B正确； C.由题知，电动机的额定电压为49.5V，即变压器副线圈两端的电压，则有 根据电压与匝数的关系有 解得原线圈的输入电压 即发电机的输出电压为99V，故C正确； D.在原线圈回路中，根据闭合电路欧姆定律有 解得原线圈中电流 根据电流与匝数的关系有 解得副线圈中电流为 因此电动机线圈的发热功率，故D正确。 故选BCD。 8.答案：BD 解析：A.交流电频率 周期，故A错误； B.只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C.工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压越大，故C错误； D.10 台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率 ，故D正确。 故选BD。 9.答案：（1） （2） （3） 解析：（1）由乙图知 故 感应电动势的最大值为 线圈电动势的瞬时值表达式为 （2）电流表的示数为交变电流的有效值， 一个周期内电路产生总的热量为 （3）由图乙知0.5~1.5s的时间内，磁通量的变化量 则通过线圈横截面的电荷量为 10.答案：（1）， （2）， （3） 解析：（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系 得 额定电压，根据 得 （2）充电桩充电时的额定功率，可知降压变压器的输入功率为，通过输电线上的电流 输电线电压降 输电线的总电阻 （3）配电设施的输出功率 供电电路的效率 学科网（北京）股份有限公司 $