18.交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器-【三新金卷】2027年高三物理一轮复习周测阶梯卷（安徽专用）

2027高考总复习·周测阶梯卷·物理（十八） 18.交变电流电磁振荡与电磁波传感器 班级 姓名 考号 得分 本试卷满分100分，考试时间45分钟 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项是符合要求的。 1.家用电器通常不能直接接到380V的动力电路上，某种电器要求接到瞬 时电压是u=220√2sinl00πt(V)的理想交流电源上使用。对于交变电压 ,下列说法正确的是 A.用电压表测该电压其示数为220√2V B.将该电压加在220Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为220W C.电流方向每秒改变50次 D.交流电的频率为50Hz,当t=0.1s时u=220√2V 2.已知一输入电压为220V、输出电压为40V的变压器的副线圈被烧坏。 为获知此变压器的原、副线圈的匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘 导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示。然后将原线圈接到220V的 交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为0.5V。若该变压器可视为理想 变压器，则变压器烧坏前的原、副线圈的匝数分别为 A.2200、200 B.2200、400 C.1100、200 D.1100、400 3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，灯泡的电阻为222， 电动机内阻为1Ω，原线圈接上如图乙所示的正弦交变电压，电流表示数 为3A,各用电器均正常工作，电流表、电压表均为理想电表，则 A 220W2 ☒M 0.01 0.02 0 -2202 甲 A.原线圈所接交变电压的瞬时表达式为u=220sinl00πt(V) B.副线圈端电压表示数为22√2V C.理想变压器的输入功率为66W D.电动机的输出功率为60W 4.一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻R。和电流表接交变电源，电源 电压随时间变化的关系为u1=220√2sinl00πt(V),右端接入如图所示电 路，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。R。=202,R2=52,R3的最大电阻也为52，不计导线的电阻。下 列说法正确的是 A.该自耦变压器属于升压变压器 B.滑动变阻器R?的触头向上滑动时，电压表的示数减小 C.当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大 D.滑动变阻器R的触头调至最上端，当电流表示数I=2A、电压表示数 U=10V时，变压器原、副线圈的匝数比为22：5 5.如图所示的理想变压器电路中，定值电阻R1=2Ω，滑动变阻器R2的最大 值为10Ω，阻值恒定的小灯泡L的规格为“6V6W”。电流表是理想交 流电表，通入电流表的电流方向每秒改变100次。变压器ab端接入的正 弦式交流电压最大值为10√2V,当R2=6.52时，小灯泡正常发光。下列 说法正确的是 ni:n: A.变压器ab端电压的瞬时值表达式为u=10√2sin50πt(V) B.变压器原、副线圈匝数比为1：5 C.小灯泡正常发光时变压器输出功率最大 D.若将滑片自上而下滑动，电流表示数先增大再减小 高考总复习·周测阶梯卷·物理（十八）P18一127-3A 6.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过 降压变压器降压给用户供电的示意图，图中电表均为理想交流电表，变压 器也均为理想变压器。发电厂输出的电压一定，则用户端进入用电高 峰时 A.⊙④示数均不变 Ro B.©①示数均变大 C.①①示数均变大 D.①示数变小，④示数变大 7.(2026·湖北)已知某卫星绕地球做椭圆运动，在近地点所受的地球引力 为其在地面附近的子，在远地点所受的地球引力为其在地面附近的6 地面附近的重力加速度大小为g,地球半径为R,该卫星的运动周期为 2R A.4r入g 3R B.6 C.16r√g D.12g 8.(2026·湖北)如图所示，固定在水平面内的两足够长平行金属导轨相距 L,其左端用导线连接一阻值为R的电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面 向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的导体棒跨放在两导 轨上，导体棒在两导轨间的电阻为2R。导轨上a、b、c、d是正方形的四个 顶点。导体裤以大小为长的初速度从站出发沿导轨向右运动，刷过 cd后，abcd区域内磁场的磁感应强度方向不变、大小在极短时间内增大 到3B,然后保持不变。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接 触良好，不计导轨电阻与所有摩擦，导体棒最终静止的位置离初始位置的 距离为 d B ×× ×× A.9L B.10L C.11L D.12L 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选 错的得0分。 9.如图为某同学设计的充电装置示意图，线圈ab匝数n=100匝，面积S= 103m,空间中存在匀强磁场，方向垂直于线圈平面，磁感应强度B= π sinl0πt(T),理想变压器副线圈接充电器，已知额定电压为6V的充电器 恰能正常工作，不计线圈电阻，则下列说法正确的是 A.线圈ab中交变电流的周期为0.2s 电器 B.变压器原线圈输入电压有效值为√2V C.变压器原、副线圈匝数比为1：6 D.变压器原、副线圈匝数比为√2：6 10.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:2,输入端C、D接入电压有 效值恒定的交变电源，灯泡L1、L,的阻值始终与定值电阻R。的阻值相 同。滑动变阻器R总阻值为2R。,在滑片从α端滑动到b端的过程中，两 个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是 A.滑片在正中间时副线圈端电压最大 Co B.电源的总功率先变小后变大 C.滑片在正中间时通过L1、L2的电流比 为21：2 D0- D.滑片在正中间时副线圈输出功率一定最大 选择题答题栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题：本题共3小题，共58分。 11.(16分)如图甲所示是一个教学用的可拆变压器，它由两个用相同的导线 绕制的线圈A、B构成，线圈外部还可以绕线。 (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值， 指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为 2, 由此可推断 (填“A”或“B”)线圈的匝数较多。 (2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，实验的步骤 如下： ①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制匝线圈； ②将A线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的交流电压挡分别测量A线圈的输入电压U和绕制 线圈的输出电压U;则A线圈的匝数nA= (用所测物理 量符号表示)。 12.(20分)如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方 向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，角速度为w=100rad/s,匀强磁 场磁感应强度大小为B=√2×102T,线圈匝数N=400匝，面积为S= 0.02,总电阻为r=22,外接电阻为R=82,⊙为理想交流电压表。 在t=0时刻，穿过线圈的磁通量为零，回答下列问题： (1)写出发电机产生电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； (2)从t=0时刻开始线圈平面转过30°的过程中，求通过电阻的电荷量； (3)求电阻R上的热功率。 高考总复习·周测阶梯卷·物理（十八）P18一227-3A 13.(22分)一个含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的 阻值分别为3Ω、1和4Ω，电流表@为理想交流电流表，U为正弦交流 电源，并且输出电压恒定。当开关S断开时，电流表的示数为1A;当开 关S闭合时，电流表的示数为4A。求变压器的原、副线圈的匝数之比和 交流电源的电压U。 R R(+八) 题号 1 2 3 4 6 7 8 9 10 答案 B B C C C D B B AC AB 1.【答案】B 【解析】由于正弦交变电压的最大值为220√2V,所以有效值为220V,电压表显示的是有效值为220V,A错误； 将该电压加在220n的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：P- R =220W,B正确；矩形线圈在匀强磁场中每 转一圈，电流方向改变两次，故电流方向每秒改变100次，C错误；由ω=2πf=100π，得f=50Hz,当t=0.1s 时，u=0,D错误。 2.【答案】B 【解】利新绕线图的理想变压器，根据变压比公号-光得，变压晷烧坏前的原线园的臣数是，一 X5=220,故变压器烧坏前的副线圈的匝数，'= 1m-0×200=40,5正确. 3.【答案】C 【解析】根据乙图可知，原线圈电压的最大值为U。=20,厄V,w=系=100πrad/s,则原线圈接交变电压“的表 达武=20，区snl01V.A情误：山理想变压器的变压规#号-费，可知西一，=2V.放电压表的示数 721 为22V,B错误；变压器原线圈的输人功率等于副线圈的输出功率P=U2I2=66W,C正确；流过小灯泡的电流I g=1A,故流过电动机的电流w=2A,电动机的输出功率P=UlM一I2r=40w,D错误 4.【答案】C 【解析】该自耦变压器的原线圈匝数为整个线圈的总匝数，副线圈的匝数为可动端与线圈下端之间的匝数，原线 圈匝数大于副线圈匝数，是降压变压器，A错误；设右端电路的总电阻为R,在功率不变的前提下，自耦变压器及 右侧的电路可等效为一接在原线圈电路的电阻R。,有RD=IR,原、副线圈的电流关系I=2I2,则RD= (凭)R。当滑动变阻器R,的触头向上滑动时，R增大，R,增大，所以R。分得的电压增大，即原线圈两端电压 增大，所以副线圈两端电压增大，电压表的示数增大，B错误；当自耦变压器的可动端逆时针转动时，2增大，R。 减小，原线圈电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数增大，C正确；设原、副线圈匝数比为k,则原线圈电压 M1=220V-2A×20n=180V,M=10V,副线圈电流1，=2kA,由欧姆定律得M-1,R,=U,解得k=2,D 错误。 5.【答案】C 【解析】由每转一圈改变方向两次，每秒钟改变方向100次，可知交流电频率f=50Hz。根据ω=2πf=100π，A 错误；小灯泡额定功率I2=1A,负载总功率P2=6+12×6.5=12.5W,电路总功率为R1功率加上负载功率： 101=×2+12.5,解得1=2.5A,故m:%=:山=2：5，B错误：由B计算可知，当R=(份)广(R+R,) =R1,此状态下变压器的输出功率最大，C正确；滑片自上而下滑动时，R2减小，等效电阻R减小，原线圈总电压 J 恒定，原线圈电流I一，十R,可知电流增大，则副线圈电流也一直增大，D错误。 6.【答案】D 【解析】用电高峰时，用电总功率变大，干路电流增大，所以⊙的示数不变，①的示数增大，⊙的示数不变，①的示 数增大，@的示数减小，@的示数减小，@④的示数增大，D正确 7.【答案】B 【解析】根据题意可知，对于地球表面的物休，由万有引力等于重力有=mg,可得GM=R,由万有引力公 式有FG,可知，近地点到焦点的距离为2R,远地点到焦点的距离为4R,则卫星糖圆轨道的半长轴为Q= 2R十4R=3R,设卫星在轨道半径为R的圆周上做圆周运动的周期为T,在椭圆轨道上的运动周期为T,由开普 高考总复习·周测阶梯卷·物理（十八）·答案P4127一3AJ 粉第三定#有祭一经.由万有引力提供向心力有袋-加竿R,联立解得万=6√医 3R 8.【答案】B 【解析】根据题意，设导体棒最终静止的位置离初始位置的距离为x,对导体棒从开始运动到静止的过程中，由动 E 量定理有-BIL△1=0一mw,又有1△1R2不A1架，△Φ=3B+BL(xL)=2B2十BLx,联立衡 x=10L。 9.【答案】AC 【解析】由题可知，线圈ab中交变电流的周期T=2红=0.2s,A正确：由em=nBSw可知，cm=√区V,故变压器原 线圈输入电压有效值为二V=1V,B错误；：=U1:U2=1:6,C正确，D错误。 10.【答案】AB 【解析】在滑动变阻器R的滑片从α滑动到b的过程中，在滑到R的中点时，变压器负载电阻最大，输出电压最 大，输出电流最小，电源的总功率P急=EI先变小后变大，A、B正确；流过原副线圈的电流比为2：1，滑片正 中间时，L2电流上副线圈的一半，则通过L1、L2的电流比为22：n,C错误；设电源电压为U。,原线圈电流为 U。=U 则线面霸出功P心欣R得我图萄出功率最天的条件方浓之R十R 即R,=R。,滑片在正中间时，R,=R。,但不知匝数比，D错误。 11.【答案】(1)24A 2号 【解析】(1)由题图乙知A线圈的电阻为24×12=242，B线圈的电阻为4×12=42，A线圈的匝数较多。 (2白变压器原理有费-号，可得台. 12.【解析】(1)交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=NBSwcosot=8√2cos100t(V) 交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为ER、=6.4V √2(R+r) (2)从t=0时刻转过30°的过程中，通过电阻的电荷量为 a9400Xsin30X,2X10X0.02C=42X10时 10 (3)电阻R上的热功率P=下R-发-5.12W 13.【解析】当开关S断开时，电路如图甲所示。 根据题意，原线圈两端的电压U1=U一I1R 由理想变压器的电压比，电流比公式号丹是光 U, R2 副线圈中的电流I,一R,十R 可得（他）--.1=U-8y (n2U2I万(R2+R)5V 甲 同理，当开关S闭合时，电路如图乙所示，原线圈两端的电压U1'=U一I1'R 由理世交压露的电不比电流比公哈总户产 副线圈中的电流12发 解得U=48V,=3 高考总复习·周测阶梯卷·物理（十八）·答案P4227一3AJ