第十三章 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器（综合训练）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第十三章 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器 （综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数不变，电压表的示数增大 B．电流表、的示数均减小 C．输电线上损失的电压增加了 D．输电线上损失的功率增加了 【答案】C 【详解】AB．由于发电厂输出电压恒为U，根据理想变压器的规律，对于升压变压器 故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了 根据理想变压器的规律，对于升压变压器 示数增加了 由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少 故示数也将减小，A、B错误； C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了 C正确； D．输电线上损失的功率增加了 由于未知，故无法计算，D错误。 故选C。 2．对所有的机械波和电磁波，正确的是（  ） A．都能产生干涉、衍射现象 B．在同一介质中传播速度相同 C．都能在真空中传播 D．传播都不依靠别的介质 【答案】A 【详解】A．干涉、衍射是一切波特有的现象，所有的机械波和电磁波都能产生干涉、衍射现象，故A正确； B．机械波与电磁波是两种不同种类的波，在同一种介质中传播速度截然不同，故B错误； CD．电磁波在真空中传播速度最大，而机械能的传播需要介质，机械波不能在真空中传播，故CD错误； 故选A。 3．两块平行金属板构成的电容C置于储罐内不导电液体中，通过开关S与电感L或电源相连构成如题图所示的振荡电路，若液体缓慢渗漏，则（　　） A．电容C不变 B．振荡电路频率变大 C．振荡电路频率变小 D．振荡电路频率不变 【答案】B 【详解】A．根据题意可知，两金属板间的液体相当于电介质，液体渗漏，金属极板间电介质减少，电容器电容变小，故A错误； BCD．由 可得，当电容C减小，LC 振荡电路周期减小，由 可得，LC 振荡电路的频率增大，故B正确，CD错误。 故选B。 4．矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A．在和时，电动势最大 B．在和时，线圈与中性面垂直 C．在和时，磁通量变化率最大 D．在和时，电动势改变方向 【答案】C 【详解】AB．在和时，线圈中磁通量最大，线圈处于中性面位置，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故AB错误； CD．和时，线圈中磁通量为零，此时刻磁通量的变化率最大，感应电动势最大，图像斜率不变，电动势方向不变，C正确，D错误。 故选C。 5．输电线路的最大输电功率与输送电压的高低有关联，具体数据如下表： 电压等级(kV) 330 345 500 765 1000 1150 最大功率(MW) 295 320 881 2210 4400 5180 其中特高压输电是指输电电压为1000kV及以上的输电方式。由表中数据可以看出，当输送功率较大时，若输电电压较低则需要多组输电线路同时输送才可能完成。现欲将4400MW电功率输送相同距离，则用500kV电压输电和1000kV电压输电（若两种线路电缆材料相同，横截面积之比为1：6），损失的电功率之比约为（　　） A．24：5 B．24：l C．5：3 D．2：l 【答案】A 【详解】根据电阻定律，两种线路电缆材料相同，横截面积之比为1：6，相同距离，500kV电压输电和1000kV电压输电，输电线的电阻之比为 用500kV的电压输电，最大功率为881MW，输送4400MW电功率，约需用5组输电线路同时输送，则500kV电压输电，损失的电功率约 1000kV电压输电，损失的电功率 损失的电功率之比约为 故A项正确，BCD三项错误。 6．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=1Ω，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（） A．图甲中交流电压表的示数为 B．图甲中电阻K上消耗的电功率为 C．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大 D．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大 【答案】D 【详解】根据 得 ， 电动势最大值，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值e=160cos200t（V），在图甲电路中，电流的瞬时值，路端电压的瞬时值u=iR=144cos200t（V），则有效值分别为，，，A错误； 电阻R上消耗的电功率，B错误； 在图乙电路中，R消耗的功率等于变压器的输入功率，即交流电源的输出功率，最大值，此时，，故，C错误，D正确. 故选D 7．如图所示 a、 b 间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图， R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表 A2为值班室的显示器，显示通过 R1的电流，电压表 V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出）， R3为一定值电阻．当 R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是 A．V1的示数减小， A2的示数增大 B．V2的示数减小， A1的示数增大 C．V1的示数不变， A1的示数减小 D．V2的示数不变， A2的示数减小 【答案】B 【详解】试题分析：当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以B正确，ACD错误． 故选B． 考点：变压器；电路的动态分析 【名师点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法． 8．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极．由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则（　　） A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小 B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小 C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，各金属电极电量减小 D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态 【答案】B 【详解】A.影响电容器电容的因素有，板间距离、正对面积、介电常数，根据可知，指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，即板间距离小，则电容大，故A错误； B.指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，即板间距离大，则电容小，故B正确； C.对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，即增大介电常数，则电容增大，根据，电压不变，所以各金属电极电量增大，故C错误； D.对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，即介电常数减小，则电容减小，根据，电压不变，所以各金属电极电量减小，各金属电极均处于放电状态，故D错误； 故选B。 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．如图所示的理想变压器，原线圈的匝数为6，两个副线圈的匝数分别为3、2，三个电阻甲、乙、丙的阻值均为R，电源是正弦交流电，已知甲两端的电压为U，下列说法正确的是（　　） A．原线圈两端的电压为 B．通过电阻乙的电流为 C．电源电压的有效值为 D．三个电阻的总功率为 【答案】BD 【详解】A．设原线圈电压为，匝数为3的副线圈电压为，匝数为2的副线圈电压为，由电压关系知 则可知 由功率关系知 则可知 则 代入得 A错误； B．由于 代入得 通过电阻乙的电流为 B正确； C．设电源电压的有效值为则 C错误； D．三个电阻的总功率为 D正确； 故选BD。 10．在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V  4W”，定值电阻R的阻值为。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．电动机的额定功率为8W C．电动机的内阻为 D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏 【答案】BC 【详解】A．因为电动机和灯泡均正常工作，所以变压器副线圈两端的电压为 根据题图乙可知变压器原线圈两端的电压为 可得变压器原、副线圈的匝数比为 故A错误； B．当灯泡正常工作时，通过灯泡的电流为 通过定值电阻的电流为 可得通过电动机的电流为 因此电动机的额定功率为 故B正确； C．电动机的发热功率 解得电动机的内阻为 故C正确； D．若灯泡损坏导致断路，则副线圈消耗的功率减小，原线圈输入的功率减小，通过原线圈的电流减小，导致通过副线圈的电流减小，因此电动机的功率减小，不会被烧坏，故D错误。 故选BC。 11．如图(a)所示，理想变压器原副线圈匝数比n1 : n2 = 55 : 4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是（    ） A．交流电压表V的读数为V B．灯泡L两端电压的有效值为V C．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A2示数减小，A1示数增大 D．由图（b）可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s 【答案】BD 【详解】A．电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为 U1=440 V 根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为 所以电压表的读数为32 V，所以A错误； B．根据电流的热效应，则有 灯泡L两端电压的有效值为 故B正确； C．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电阻R的阻值变大，总电阻变大，流过副线圈的电流减小，根据理想变压器中原副线圈的电流与匝数关系，流过原线圈的电流减小，故电流表A2示数减小，A1示数减小，故C错误； D．由图可得，交流发电机转子的角速度为 故D正确。 故选BD。 【点睛】根据图b可知输入电压的最大值和周期，从而求出对应的有效值和角速度；再根据电压之比等于线圈匝数之比可求得输出端的有效值，从而确定电压表示数；根据有效值的定义以及二极管的性质则可明确灯泡L两端的电压的有效值，再根据电路结构分析电流表的变化． 12．下列说法正确的是（　　） A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构 B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同 C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号 D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少 【答案】AB 【详解】A．中子由夸克组成，整体呈现电中性，但内部有复杂结构，故A正确； B．根据爱因斯坦的相对论可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同，故B正确； C．根据 可知，增加接收电路的线圈匝数，可减小振荡电路的固有频率，则可接收较低频率的电台信号，故C错误； D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，即分子距离从小于到大于的过程，分子力先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．某高中学生在学习完传感器后，用金属热电阻制作了一个简易的测温装置。 (1)由于该同学没有金属热电阻的详细参数，为了测量金属热电阻阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，实验步骤如下： ①先将单刀双掷开关S掷向1，调节金属热电阻温度，记下电流表的相应示数； ②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为____，记下电阻箱相应的示数； ③逐步升高温度，在不同温度下重复步骤①②； ④根据实验数据，作出金属热电阻的阻值随温度t变化的图像如图2所示。 (2)该同学设计测温范围为的电子测温装置，实验室提供了如下器材：电动势为的电源、灵敏毫安表（量程，内阻为）、滑动变阻器、开关、导线若干。设计电路如图3所示，并进行了如下操作： ①调节金属热电阻温度为，调节滑动变阻器，使毫安表满偏，然后保持阻值不变； ②写出毫安表的电流值和温度的关系式____； ③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值； (3)若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，但在使用它测量前，进行了（2）中的步骤①操作，测量结果将会____（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 (4)若干电池用久了其电源电动势变小，内阻变大，保持不变。测量结果将会____（填“偏高”、“偏低”或不变“）。 【答案】(1) (2) (3)不变 (4)偏高 【详解】（1）实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为； （2）由图2可知R随温度t变化的关系为 热敏电阻的温度为时，热敏阻值为，电流表满偏，根据欧姆定律，则有 代入得 则表达式为 （3）若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，但在使用它测量前，进行了（2）中的步骤①操作，保持不变，则在某温度下，根据闭合电路欧姆定律，电流测量值不变，对应测量的温度结果不变。 （4）若干电池用久了其电源电动势变小，内阻变大，无法忽略不计，保持不变，则在某温度下，根据闭合电路欧姆定律，电流测量值偏小，对应测量的温度结果偏高。 14．某小组深入研究两种打点计时器。 (1)图1为电磁打点计时器的构造示意图，某时刻线圈中电流从a流向b， ①判断此时振针处于下压状态还是抬升状态； ②若电源频率为50Hz，求打点周期T； (2)取用很小的测量线圈放在拆出的螺线管内部，连接冲击电流计G测量磁感应强度，如图2所示。测量线圈的匝数为N、直径为d，回路总电阻为R。测量时，通过开关K使螺线管中电流反向，测得流过冲击电流计的电量为Δq。推导待测位置磁感应强度B的表达式； (3)用图3电路来模拟电火花计时器的一次打点。接入家用电源（220V，50Hz），先闭合S1、断开S2，电容器C稳定后，同时闭合S2并断开S1。S2闭合后，电容与原线圈构成LC振荡电路。要使放电针与纸盘轴间发生火花放电，需施加不低于3.3kV的脉冲电压。二极管、变压器理想，不计其他损耗。 ①求电容器稳定后的电压Um； ②分析变压器原、副线圈的匝数比需要满足的条件。 【答案】(1)①下压状态；② (2) (3)①；② 【详解】（1）①电流从a流向b，根据安培定则，线圈产生的磁场左端为S极，右端为N极。永久磁铁的上端为N极、下端为S极，线圈右端的N极会与永久磁铁的N极排斥，与S极吸引，使振针向下运动。 因此，此时振针处于下压状态。 ②周期 （2）当螺线管中电流反向时，通过测量线圈的磁通量变化量为 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电荷量为 联立解得 （3）①家用交流电有效值为220V，峰值为 电容器充电后电压可达，即 ②变压器原线圈两端电压为 要求放电针与纸带间脉冲电压 对于理想变压器有 原副线圈匝数比应满足 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．晚会上装饰着120个彩色小电灯，每个小灯泡的额定电压都是4V，工作电流都是0.1A，它们并联在一起，由一台变压器供电，小彩灯正常发光。变压器的原线圈接在220V的照明电路上，求通过原线圈的电流。 【答案】 【详解】忽略变压器的能量损耗，变压器的输入功率等于输出功率，即 通过原线圈的电流为 16．如图所示为交流发电机的示意图。线圈绕垂直于磁场的轴逆时针方向匀速转动，角速度。已知产生的交流电电动势的最大值为，线圈电阻为，小灯泡电阻为，其他电阻忽略不计。求： （1）线圈在图示位置时，线圈中的感应电流是多少？ （2）若在灯泡两端并联交流电压表，则电压表示数？ （3）外力驱动线圈转动一周所做的功？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）线圈在图示位置时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电流最大，所以线圈中的感应电流为 （2）若在灯泡两端并联交流电压表，则电压表示数是路端电压的有效值，所以电压表示数为 （3）外力驱动线圈转动一周所做的功 17．图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？ 【答案】箱内温度恒定在35 ℃ 【详解】由题意可知，Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降．此时R1与 R3上的电压相等．设电路路端电压为U，有 解得 Rt=20 kΩ ． 由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃． 点睛：本题利用温度传感器热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路，正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，是解决这类习题的关键． 18．2023年10月，国内某品牌发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电路图如图所示。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，升压变压器原线圈两端电压，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时该充电桩获得的电压1000V，功率为600kW，则 (1)输电线的总电阻消耗的功率为多少？ (2)升压变压器的匝数比为多少？ 【答案】(1)40kW (2) 【详解】（1）根据 解得流经充电桩电流的有效值为 则流过输电线的电流 则输电线的总电阻r消耗的功率为 （2）题意可知 则 故升压变压器的匝数比为 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器 （综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数不变，电压表的示数增大 B．电流表、的示数均减小 C．输电线上损失的电压增加了 D．输电线上损失的功率增加了 2．对所有的机械波和电磁波，正确的是（  ） A．都能产生干涉、衍射现象 B．在同一介质中传播速度相同 C．都能在真空中传播 D．传播都不依靠别的介质 3．两块平行金属板构成的电容C置于储罐内不导电液体中，通过开关S与电感L或电源相连构成如题图所示的振荡电路，若液体缓慢渗漏，则（　　） A．电容C不变 B．振荡电路频率变大 C．振荡电路频率变小 D．振荡电路频率不变 4．矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A．在和时，电动势最大 B．在和时，线圈与中性面垂直 C．在和时，磁通量变化率最大 D．在和时，电动势改变方向 5．输电线路的最大输电功率与输送电压的高低有关联，具体数据如下表： 电压等级(kV) 330 345 500 765 1000 1150 最大功率(MW) 295 320 881 2210 4400 5180 其中特高压输电是指输电电压为1000kV及以上的输电方式。由表中数据可以看出，当输送功率较大时，若输电电压较低则需要多组输电线路同时输送才可能完成。现欲将4400MW电功率输送相同距离，则用500kV电压输电和1000kV电压输电（若两种线路电缆材料相同，横截面积之比为1：6），损失的电功率之比约为（　　） A．24：5 B．24：l C．5：3 D．2：l 6．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=1Ω，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（） A．图甲中交流电压表的示数为 B．图甲中电阻K上消耗的电功率为 C．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大 D．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大 7．如图所示 a、 b 间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图， R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表 A2为值班室的显示器，显示通过 R1的电流，电压表 V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出）， R3为一定值电阻．当 R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是 A．V1的示数减小， A2的示数增大 B．V2的示数减小， A1的示数增大 C．V1的示数不变， A1的示数减小 D．V2的示数不变， A2的示数减小 8．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极．由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则（　　） A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小 B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小 C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，各金属电极电量减小 D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．如图所示的理想变压器，原线圈的匝数为6，两个副线圈的匝数分别为3、2，三个电阻甲、乙、丙的阻值均为R，电源是正弦交流电，已知甲两端的电压为U，下列说法正确的是（　　） A．原线圈两端的电压为 B．通过电阻乙的电流为 C．电源电压的有效值为 D．三个电阻的总功率为 10．在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V  4W”，定值电阻R的阻值为。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．电动机的额定功率为8W C．电动机的内阻为 D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏 11．如图(a)所示，理想变压器原副线圈匝数比n1 : n2 = 55 : 4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是（    ） A．交流电压表V的读数为V B．灯泡L两端电压的有效值为V C．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A2示数减小，A1示数增大 D．由图（b）可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s 12．下列说法正确的是（　　） A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构 B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同 C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号 D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．某高中学生在学习完传感器后，用金属热电阻制作了一个简易的测温装置。 (1)由于该同学没有金属热电阻的详细参数，为了测量金属热电阻阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，实验步骤如下： ①先将单刀双掷开关S掷向1，调节金属热电阻温度，记下电流表的相应示数； ②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为____，记下电阻箱相应的示数； ③逐步升高温度，在不同温度下重复步骤①②； ④根据实验数据，作出金属热电阻的阻值随温度t变化的图像如图2所示。 (2)该同学设计测温范围为的电子测温装置，实验室提供了如下器材：电动势为的电源、灵敏毫安表（量程，内阻为）、滑动变阻器、开关、导线若干。设计电路如图3所示，并进行了如下操作： ①调节金属热电阻温度为，调节滑动变阻器，使毫安表满偏，然后保持阻值不变； ②写出毫安表的电流值和温度的关系式____； ③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值； (3)若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，但在使用它测量前，进行了（2）中的步骤①操作，测量结果将会____（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 (4)若干电池用久了其电源电动势变小，内阻变大，保持不变。测量结果将会____（填“偏高”、“偏低”或不变“）。 14．某小组深入研究两种打点计时器。 (1)图1为电磁打点计时器的构造示意图，某时刻线圈中电流从a流向b， ①判断此时振针处于下压状态还是抬升状态； ②若电源频率为50Hz，求打点周期T； (2)取用很小的测量线圈放在拆出的螺线管内部，连接冲击电流计G测量磁感应强度，如图2所示。测量线圈的匝数为N、直径为d，回路总电阻为R。测量时，通过开关K使螺线管中电流反向，测得流过冲击电流计的电量为Δq。推导待测位置磁感应强度B的表达式； (3)用图3电路来模拟电火花计时器的一次打点。接入家用电源（220V，50Hz），先闭合S1、断开S2，电容器C稳定后，同时闭合S2并断开S1。S2闭合后，电容与原线圈构成LC振荡电路。要使放电针与纸盘轴间发生火花放电，需施加不低于3.3kV的脉冲电压。二极管、变压器理想，不计其他损耗。 ①求电容器稳定后的电压Um； ②分析变压器原、副线圈的匝数比需要满足的条件。 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．晚会上装饰着120个彩色小电灯，每个小灯泡的额定电压都是4V，工作电流都是0.1A，它们并联在一起，由一台变压器供电，小彩灯正常发光。变压器的原线圈接在220V的照明电路上，求通过原线圈的电流。 16．如图所示为交流发电机的示意图。线圈绕垂直于磁场的轴逆时针方向匀速转动，角速度。已知产生的交流电电动势的最大值为，线圈电阻为，小灯泡电阻为，其他电阻忽略不计。求： （1）线圈在图示位置时，线圈中的感应电流是多少？ （2）若在灯泡两端并联交流电压表，则电压表示数？ （3）外力驱动线圈转动一周所做的功？ 17．图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？ 18．2023年10月，国内某品牌发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电路图如图所示。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，升压变压器原线圈两端电压，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时该充电桩获得的电压1000V，功率为600kW，则 (1)输电线的总电阻消耗的功率为多少？ (2)升压变压器的匝数比为多少？ 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $