第1頁/共1頁2025北京高三（上）期末物理匯編交變電流章節(jié)綜合一、單選題1．（2025北京通州高三上期末）手機(jī)無線充電技術(shù)越來越普及，如圖甲所示是某款手機(jī)無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈匝數(shù)比，送電線圈所接電阻的阻值為。當(dāng)間接上的正弦交變電源后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流給手機(jī)充電，這時(shí)手機(jī)兩端的電壓為，流經(jīng)手機(jī)的電流為。若把裝置線圈視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．受電線圈兩端電壓為 B．送電線圈的電流為C．間輸入功率為 D．電阻的阻值為2．（2025北京通州高三上期末）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖。在勻強(qiáng)磁場中，矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，外接電阻的阻值為，其他電阻忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A．時(shí)線圈平面與中性面垂直B．每秒內(nèi)電流方向改變100次C．電源的輸出功率為D．時(shí)通過電阻的瞬時(shí)電流為3．（2025北京朝陽高三上期末）如圖所示是一種變壓器的銘牌。根據(jù)上面標(biāo)示的信息，下列選項(xiàng)正確的是（）A．這是一個(gè)升壓變壓器 B．原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C．正常工作時(shí)，副線圈輸出直流電壓12V D．正常工作時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流小4．（2025北京朝陽高三上期末）如圖1所示，黑光燈是一種利用發(fā)出的紫色光引誘害蟲飛近高壓電網(wǎng)來“擊斃”害蟲的環(huán)保型設(shè)備。圖2是黑光燈高壓電網(wǎng)的工作電路示意圖，將最大值的正弦交流電壓通過理想變壓器升為高壓，變壓器原線圈匝數(shù)為，副線圈匝數(shù)為。已知空氣在通常情況下的擊穿電場強(qiáng)度約為，殺滅害蟲至少需要1000V電壓。下列選項(xiàng)正確的是（）A．電網(wǎng)相鄰兩極間產(chǎn)生的電場保持不變B．電網(wǎng)相鄰兩極間距離需大于C．僅增大相鄰兩極間的距離，則兩極間的電壓也增大D．若電網(wǎng)相鄰兩極間距為0.5cm，則5．（2025北京西城高三上期末）理想變壓器原線圈與交流電源連接，電壓不變，副線圈通過導(dǎo)線連接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，開始時(shí)開關(guān)S是斷開的，如圖所示．在S接通后，以下說法正確的是（

）A．燈泡L1兩端的電壓減小B．通過燈泡L1的電流增大C．原線圈中的電流減小D．變壓器的輸入功率增大6．（2025北京東城高三上期末）一臺手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生正弦交流電，其電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）A．電流有效值為B．線圈每秒鐘轉(zhuǎn)50圈C．t＝0.10s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大D．t＝0.15s時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率為零7．（2025北京順義高三上期末）正弦式交流電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（

）A．電壓的有效值為B．1s內(nèi)電流方向改變50次C．電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為D．若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是200W二、多選題8．（2025北京海淀高三上期末）圖是理想變壓器的示意圖，原線圈與220V正弦式交流電源連接，副線圈通過導(dǎo)線與用電器連接。輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用電器。已知原、副線圈的匝數(shù)之比為n:1。下列說法正確的是（）A．原線圈輸入電流與副線圈中的電流之比為n:1B．原線圈輸入電壓與副線圈輸出電壓之比為n:1C．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，副線圈中電流隨之減小D．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，原線圈的輸入功率隨之增大三、實(shí)驗(yàn)題9．（2025北京房山高三上期末）物理實(shí)驗(yàn)一般涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的示意圖。圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是。(2)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧和，得到彈簧彈力與彈簧長度的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是___________。A．的原長大于的原長B．的原長小于的原長C．的勁度系數(shù)大于的勁度系數(shù)D．的勁度系數(shù)小于的勁度系數(shù)(3)如圖所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是___________。A．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”B．使用多用電表測電壓時(shí)，先用最大量程試測，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量C．因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電時(shí)可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路10．（2025北京朝陽高三上期末）(1)分別用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測量金屬圓柱體的直徑和長度，如圖所示，直徑為mm，長度為cm。(2)如圖所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，若把8.0V的學(xué)生電源接到原線圈“0”、“800”接線柱，副線圈接到“0”、“100”接線柱，則接在副線圈兩端的電壓表示數(shù)最有可能是________。A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V(3)如圖所示為兩種測量電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。圖中部分器材規(guī)格為：電流表A內(nèi)阻約為0.5Ω，量程為0~0.6A；電壓表V內(nèi)阻約為3kΩ，量程為0~3V。若被測電源為一節(jié)干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約1Ω），應(yīng)選擇電路圖（選填“甲”或“乙”）；分析你選擇方案的測量結(jié)果（選填“>”或“<”）。四、解答題11．（2025北京海淀高三上期末）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，其邊長，匝數(shù)（圖中只畫出1匝），線圈的總電阻，線圈可繞垂直于磁場且過和邊中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值的定值電阻連接。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)。(1)求線圈中感應(yīng)電動勢的最大值；(2)從線圈平面與磁場方向平行位置開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式；(3)求線圈轉(zhuǎn)動過程中，電阻上的發(fā)熱功率。12．（2025北京順義高三上期末）在處理較復(fù)雜的變化量問題時(shí)，常常先把整個(gè)區(qū)間化為若干個(gè)小區(qū)間，認(rèn)為每一小區(qū)間內(nèi)研究的量不變，再求和。這是物理學(xué)中常用的一種方法。(1)如圖1所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連，放置在水平面上。當(dāng)物塊在A位置時(shí)彈簧處于原長，在外力F作用下物塊移動到B位置（沒有超出彈簧彈性限度）。已知彈簧勁度系數(shù)為，AB間長度為d，彈簧對物塊的拉力用表示。物塊從A運(yùn)動到B過程中，以A位置為初始位置，水平向右為正方向。畫出與位移x的關(guān)系圖線，并借助圖像求彈簧對物塊拉力做的功。(2)如圖2所示，在足夠長的粗糙豎直墻壁上有一物塊保持靜止，時(shí)刻無初速度釋放物塊并同時(shí)施加水平向左的外力，使物塊緊貼墻壁運(yùn)動。已知物塊質(zhì)量為，外力隨時(shí)間變化的關(guān)系式為（為比例系數(shù)），物塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為，物塊最終相對墻壁靜止，重力加速度為。求物塊由靜止釋放后相對墻壁運(yùn)動的時(shí)間。(3)如圖3所示，利用直流電源給導(dǎo)線框供電，接通電源后矩形導(dǎo)線框ABCD在磁極間的輻向磁場中，從靜止開始繞中心軸線轉(zhuǎn)動。AB、CD兩邊的線速度方向始終與磁場方向垂直，所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其原理如圖4所示。AB與CD邊由完全相同的導(dǎo)線制成，其中AB邊的長為L，質(zhì)量為m，電阻為R，受到的機(jī)械阻力為（，為比例系數(shù)，v為AB邊繞轉(zhuǎn)動的線速度），已知導(dǎo)線框的AD和BC邊的質(zhì)量、電阻和所受阻力不計(jì)，電源的電動勢為2E，內(nèi)阻不計(jì)。a.求導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后AB邊的線速度大小；b.若導(dǎo)線框從靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動至轉(zhuǎn)動穩(wěn)定所用時(shí)間為，求該過程中導(dǎo)線框AB邊通過的路程S。

參考答案1．D【詳解】B．設(shè)通過送電線圈和受電線圈的電流分別為I1、I2，且，根據(jù)理想變壓器的電流關(guān)系解得故B錯(cuò)誤；AD．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有解得又，整理可得，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)間輸入功率為故C錯(cuò)誤。故選D。2．B【詳解】A．由乙圖可知，t=0.02s時(shí)刻電動勢的瞬時(shí)值為零，即線圈平面與中性面重合，故A錯(cuò)誤；B．由乙圖可知，交變電流的周期為根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可得每秒鐘內(nèi)電流方向改變次數(shù)為故B正確；C．由乙圖可知，交變電源電動勢的最大值為，則電源電動勢的有效值為根據(jù)閉合回路的歐姆定律可得則電源的輸出功率為故C錯(cuò)誤；D．由乙圖可知，在時(shí)通過電阻的瞬時(shí)電流為，故D錯(cuò)誤。故選B。3．B【詳解】AB．因輸入電壓大于輸出電壓，可知這是一個(gè)降壓變壓器，原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．正常工作時(shí)，副線圈輸出交流電壓12V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)因可知即正常工作時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。4．B【詳解】A．電網(wǎng)相鄰兩極間的電壓是交變電壓，所以相鄰兩極間產(chǎn)生的電場是交變電場，其電場強(qiáng)度的大小和方向隨時(shí)間周期性變化，故A錯(cuò)誤；B．電網(wǎng)相鄰兩極間的電場強(qiáng)度的最大值應(yīng)小于空氣的擊穿電場強(qiáng)度，即即故B正確；C．兩極間的電壓與相鄰兩極間的距離無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．電網(wǎng)相鄰兩極間的電壓最大值應(yīng)滿足以下關(guān)系根據(jù)理想變壓器的電壓變比公式有即故D錯(cuò)誤。故選B。5．D【詳解】A．由理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出電壓也不變，則燈泡L1兩端的電壓不變，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)S接通后，小燈泡和并聯(lián)，電路中的總電阻減小，副線圈的電流增大，因?yàn)樾襞輧啥穗妷翰蛔?，所以通過燈泡的電流不變，B錯(cuò)誤；C．由理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原線圈中的電流增大，C錯(cuò)誤；D．由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小，輸出的功率增大，所以原線圈的輸入的功率也增大，D正確。故選D。6．D【詳解】A．由圖可知，電流最大值為電流有效值為故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，周期為線圈每秒鐘轉(zhuǎn)速為故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，t＝0.10s時(shí)，電流瞬時(shí)值最大，線圈與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，t＝0.15s時(shí)，電流瞬時(shí)值為零，線圈處于中性面，穿過線圈的磁通量變化率為零，故D正確。故選D。7．C【詳解】A．電壓的有效值為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．周期為0.02s，每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，則1s內(nèi)電流方向改變100次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因?yàn)榭芍妷核矔r(shí)值的表達(dá)式為選項(xiàng)C正確；D．若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。8．BD【詳解】AB．根據(jù)原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系可得，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由于，當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，U2不變，I2變大，I1變大，原線圈的輸入功率隨之增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9．(1)(2)BC(3)B【詳解】（1）圖乙中的與兩力中，F(xiàn)是兩個(gè)分力合力的理論值，而是兩個(gè)分力合力的實(shí)驗(yàn)值，則方向一定沿方向的是。（2）AB．根據(jù)由圖可知，的原長小于的原長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．圖像的斜率等于勁度系數(shù)，可知的勁度系數(shù)大于的勁度系數(shù)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（3）A．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．使用多用電表測電壓時(shí)，先用最大量程試測，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，選項(xiàng)B正確；C．雖然實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，但是通電時(shí)也不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。10．(1)6.7254.265(2)D(3)乙<【詳解】（1）[1]用螺旋測微器測量其直徑為[2]由圖可知此游標(biāo)卡尺是20分度尺，最小分度值為0.05mm，所以用游標(biāo)卡尺測其長度為（2）ABCD．若為理想變壓器，則解得考慮到不是理想電壓器，有漏磁現(xiàn)象，則副線圈的電壓應(yīng)略小于1V，所以最有可能的是D選項(xiàng)。故選D。（3）[1]圖乙所示電路實(shí)驗(yàn)誤差來源是電壓表分流，電壓表內(nèi)阻較大，分流影響較小，圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路誤差來源是電流表分壓，因?yàn)殡姵貎?nèi)阻較小，約為，由于電流表的內(nèi)阻未知，約為，如果選擇圖甲的電路圖，電源的內(nèi)阻測量值為電流表和電源真實(shí)內(nèi)阻之和，這導(dǎo)致測量相對誤差較大，為了減少誤差，應(yīng)選擇圖乙的實(shí)驗(yàn)電路圖。[2]實(shí)驗(yàn)電路乙圖中的誤差來源于電壓表的分流，使得電流表的示數(shù)小于真正流過電源的總電流，測量圖線與真實(shí)圖線如圖所示由圖像可知電動勢的測量值小于真實(shí)值。11．(1)(2)(3)【詳解】（1）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值解得（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，線圈中感應(yīng)電流的最大值從線圈平面與磁場方向平行位置開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流瞬時(shí)值解得（3）通過電阻的電流的有效值電阻上產(chǎn)生的發(fā)熱功率得12．(1)，(2)