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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題08恒定電流與交變電流考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1恒定電流2022、2023、2025在知識考查層面,恒定電流部分注重電路基本規(guī)律,如歐姆定律、閉合電路歐姆定律的深度理解與應(yīng)用,強化電路動態(tài)分析,像含滑動變阻器、電容器電路的分析,還常將電路知識與實驗相結(jié)合,考查電表改裝、電阻測量等實驗原理與操作。交變電流板塊,則著重考查交變電流的產(chǎn)生原理、變化規(guī)律、有效值計算,以及變壓器、遠距離輸電等知識,且愈發(fā)重視與電磁感應(yīng)、能量守恒等知識的綜合運用,如分析變壓器工作時的能量轉(zhuǎn)化過程。?能力要求上,強調(diào)數(shù)理結(jié)合,考生需運用數(shù)學(xué)工具,如函數(shù)圖像分析電流、電壓變化規(guī)律,通過幾何關(guān)系處理交流電圖像問題;注重邏輯推理,面對多過程、多對象的電路或交流電問題,能理清各物理量關(guān)系,推導(dǎo)結(jié)論;同時,對實驗探究能力考查力度加大,要求考生能設(shè)計實驗驗證相關(guān)規(guī)律,處理實驗數(shù)據(jù)并分析誤差,如通過實驗探究影響變壓器變壓比的因素。此外,部分試題會引入新的信息,考查考生獲取信息、遷移知識、解決新問題的創(chuàng)新能力,全方位檢驗考生對這部分知識的掌握程度與物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平??键c2交變電流2021、2022、2023、2024、2025考點01恒定電流1.(2025·北京·高考)如圖所示,線圈自感系數(shù)為L,電容器電容為C,電源電動勢為E,A1、A2和A.閉合瞬間,A1與A3同時亮起 B.閉合后,C.穩(wěn)定后,A1與A3亮度一樣 D【答案】C【詳析】A.閉合開關(guān)瞬間,電容器C相當(dāng)于通路,線圈L相當(dāng)于斷路,所以A1、A2瞬間亮起,B.閉合開關(guān)后,電容器充電,充電完成后相當(dāng)于斷路,所以A2亮一下后熄滅,BC.穩(wěn)定后,電容器相當(dāng)于斷路,線圈相當(dāng)于短路,所以A1、A3串聯(lián),所以一樣亮,D.穩(wěn)定后,電容器與A3并聯(lián),兩端電壓等于A3兩端電壓,由于線圈電阻和電源內(nèi)阻忽略不計,且A1、A3串聯(lián),A3兩端電壓為12E故選C。2.(2023·北京·高考)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為a,長度為l(l>>a)。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進入管道,粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后從另一端射出,單位時間進入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為
A.粒子在磁場中運動的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為BqaC.管道內(nèi)的等效電流為nqπD.粒子束對管道的平均作用力大小為Bnql【答案】C【詳析】A.帶正電的粒子沿軸線射入,然后垂直打到管壁上,可知粒子運動的圓弧半徑為r=a故A正確,不符合題意;B.根據(jù)qvB=mv2r可得粒子的質(zhì)量C.管道內(nèi)的等效電流為I=NqSv單位體積內(nèi)電荷數(shù)為nπa2vD.由動量定理可得FΔt=2nmΔtv粒子束對管道的平均作用力大小F'故選C。3.(2022·北京·高考)某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示,電路中的R1和R2,其中一個是定值電阻,另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時,控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(A.UB.R2C.若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時的水位越低D.若定值電阻的阻值越大,開啟低水位預(yù)警時的水位越高【答案】C【詳析】AB.題意可知水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小??刂崎_關(guān)自動開啟低水位預(yù)警,此時水位較低,壓力傳感器的電阻值較大,由于a、b兩端此時的電壓大于U1,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點可知,R1為壓力傳感器,故高水位時壓力傳感器的電阻值越小,R1壓力傳感器兩端電壓變小,UCD.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,a、b兩端的電壓為U=ER1+R2R1=E1+R2R1若定值電阻的阻值越大,當(dāng)開啟低水位預(yù)警時a、b兩端的電壓大于故選C。4.(2022·北京·高考)物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)和電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω)測量一個電阻的阻值(約為5Ω)。要求盡量減小實驗誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值,下列實驗步驟正確的操作順序為(填各實驗步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則(選填選項前的字母)。A.導(dǎo)線ab斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線cd斷路D.滑動變阻器短路【答案】甲ADCBC【詳析】(1)[1]因為待測電阻約為5Ω,而Rx<(2)[2]測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“×1k”擋位,然后進行歐姆調(diào)零,再進行測量,測量完成后要將開關(guān)置于“OFF”擋,故順序為ADCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C??键c02交變電流5.(2025·北京·高考)如圖所示,交流發(fā)電機中的線圈ABCD沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=10sin(100A.該交流電的頻率為100HzB.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,產(chǎn)生的電動勢為0C.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,AB邊受到的安培力方向向上D.僅線圈轉(zhuǎn)速加倍,電動勢的最大值變?yōu)?0【答案】C【詳析】A.根據(jù)題意可知,該交流電的頻率為f=ω2πB.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,磁場與線圈平面平行,磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大,故B錯誤;C.根據(jù)題意,由右手定則可知,線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,電流由B→A,由左手定則可知,AB邊受到的安培力方向向上,故D.根據(jù)題意,由公式Em=NBSω可知,僅線圈轉(zhuǎn)速加倍,電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍,為20V故選C。6.(2024·北京·高考)如圖甲所示,理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上,輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示,副線圈接規(guī)格為“6V,3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是(
)A.原線圈兩端電壓的有效值為24B.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W【答案】B【詳析】A.由題圖知,原線圈電壓最大值為Um=242V,則原線圈兩端電壓的有效值為B.燈泡正常發(fā)光,由P=UI得,副線圈中電流有效值為I=PLUC.由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知n1n2=D.理想變壓器沒有能量損失,原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,則原線圈的輸入功率P1=PL=3W故D錯誤。故選B。7.(2023·北京·高考)自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器,原線圈接12V的正弦交流電源,副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實際測得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是(
)A.僅增加原線圈匝數(shù) B.僅增加副線圈匝數(shù)C.將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍 D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈【答案】B【詳析】A.由n1n2=U1B.由n1n2=U1C.由n1n2=U1D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián),但由于原線圈的電壓不變,則副線圈的輸出電壓U2不變,不能使小燈泡正常發(fā)光,故D錯誤。故選B。8.(2022·北京·高考)某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上,副線圈輸出電壓為22000V,輸出電流為300mA。該變壓器()A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1 B.輸入電流為30AC.輸入電流的最大值為152A D【答案】B【詳析】A.原、副線圈的匝數(shù)之比為n1n2B.根據(jù)n1n2=IC.輸入電流的最大值為Im=2ID.變壓器不會改變交流電的頻率,故原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1,故D錯誤。故選B。9.(2021·北京·高考)一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.在t=0.4s時電流改變方向 B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達式為i=2cos5【答案】C【詳析】A.由圖可知t=0.4s時電流為正方向最大,電流方向沒有發(fā)生變化,故A錯誤;B.由圖可知,該交變電流的周期為T=0.4s,故B錯誤;C.由圖可知,電流的最大值為imax=2A,角速度為ω=2πT=5D.該交變電流的有效值為i=imax2故選C。1.(2025·北京朝陽·二模)某學(xué)習(xí)小組想將一塊小量程電流表改裝為伏特表和安培表,設(shè)計了如圖所示的電路。下列說法不正確的是()A.若將S調(diào)到1位置,則為改裝后的安培表B.若將S調(diào)到2位置,則為改裝后的伏特表C.若想擴大安培表的量程,可適當(dāng)增大RD.若想擴大伏特表的量程,可適當(dāng)增大R【答案】C【詳析】A.將S調(diào)到1位置時,電阻R1與表頭并聯(lián),這是擴大表頭的電流量程,故其改裝后是安培表,故AB.將S調(diào)到2位置,電阻R2與改裝后的電流表串聯(lián),電阻R2起到分壓作用,則為改裝后的伏特表,故C.若想擴大安培表的量程,電阻R1分流的增大,電流增大,根據(jù)歐姆定律可以知道需要減小電阻R1,故D.若想擴大伏特表的量程,則電阻R2分壓作用要增大,故需要適當(dāng)增大R2,故故選C。2.(2025·北京昌平·二模)圖1為某聲敏電阻的阻值R隨聲音強度L(單位:dB)變化關(guān)系的圖像,某同學(xué)利用該聲敏電阻制作了聲音強度檢測裝置,其簡化電路如圖2所示。電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1、RA.電壓表的示數(shù)為2.5V時,聲音強度為20dBB.該電路能測量的最大聲音強度為120dBC.該電路中聲敏電阻的最大功率可達8WD.若換用阻值更小的定值電阻,則電路能測量的最大聲音強度將變大【答案】D【詳析】A.根據(jù)題意可知聲音強度越大,聲敏電阻的阻值越小。電壓表的示數(shù)也越大,結(jié)合串聯(lián)電路,電阻越大分壓越大可知R1是聲敏電阻,R2是定值電阻,電壓表的示數(shù)為2.5V聲敏電阻的阻值R1=E-Ir-UI代入數(shù)據(jù)可得B.電壓表的量程為0~3V,則電路中的最大電流Imax=3.010A=0.3A聲敏電阻的最小阻值R1min=E-IC.將R2等效為電源內(nèi)阻,R1的功率P=(ER1+R2+r)2R1整理可得P=ED.電壓表的示數(shù)U=ER1+故選D。3.(2025·北京西城·二模)超導(dǎo)體是一種在溫度降低到特定溫度以下,電阻會突然降為零,且完全排斥磁場的材料。超導(dǎo)體從有電阻的正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶娮璧某瑢?dǎo)態(tài),有兩個重要的臨界參數(shù):臨界溫度Tc和臨界磁場強度Hc。臨界溫度Tc是在沒有外磁場干擾的理想條件下,超導(dǎo)體從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度。臨界磁場強度Hc描述了超導(dǎo)體在特定溫度下能夠承受的最大外部磁場強度,超過該值后,超導(dǎo)體將從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)。已知某類超導(dǎo)體的臨界磁場強度Hc與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為Hc=HcA.若溫度低于Tc,超導(dǎo)體一定處于超導(dǎo)態(tài)B.若溫度逐漸升高但不超過Tc,可以通過減小磁場強度的方式來維持超導(dǎo)態(tài)C.若外加磁場強度大于Hc0,且溫度低于Tc,則超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)D.若外加磁場強度小于Hc0,且溫度高于Tc,則超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)【答案】B【詳析】A.若溫度低于Tc,但磁場強度高于Hc,超導(dǎo)體處于正常態(tài),A錯誤;B.溫度不超過Tc,磁場強度低于Hc時,超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài),所以溫度升高且不超過Tc時,可以通過減小磁場強度的方式來維持超導(dǎo)態(tài),B正確;C.溫度低于Tc,根據(jù)Hc=Hc01-TTcD.若溫度高于Tc,超導(dǎo)體處于正常態(tài),D錯誤。故選B。4.(2025·北京東城·二模)人體中的脂肪因缺乏自由電子或離子,不容易導(dǎo)電,某脂肪測量儀的工作原理是根據(jù)人體等效電阻阻值的大小來判斷脂肪所占比例的高低,簡化電路如圖所示,其中定值電阻R1與人體等效電阻RA.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電壓表的示數(shù)較大B.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電流表的示數(shù)較小C.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電源內(nèi)阻消耗的功率較小D.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電源消耗的總功率較大【答案】B【詳析】A.題意知人體脂肪缺乏等效電阻變小,脂肪所占比例低者等效電阻較小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I=ER1+R2B.脂肪所占比例高者等效電阻較大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流較小,電流表的示數(shù)較小,故B正確;C.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電流較大,根據(jù)Pr=I2D.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電流較小,根據(jù)P=EI可知電源消耗的總功率較小,故故選B。5.(2025·北京通州·一模)如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流,R為定值電阻,RL為滑動變阻器,電流表、電壓表均可視為理想電表,不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。將滑動變阻器RL的滑片P向下移動過程中,下列說法正確的是(A.電流表的示數(shù)增大B.電路中總電阻增大C.電壓表的示數(shù)增大D.恒流源輸出功率增大【答案】A【詳析】B.滑動變阻器RL的滑片向下移動時,接入電路的電阻變小,根據(jù)并聯(lián)電路的特征可知電路中總電阻減小,BAC.恒流源流出的總電流不變,電路中總電阻減小,則并聯(lián)部分總電壓減小,即電壓表的示數(shù)減小,則流過電阻R的電流減小,由于總電流不變,則流過滑動變阻器的電流增大,即電流表的示數(shù)增大,A錯誤,C正確;D.根據(jù)P=I2故選A。6.(2025·北京東城·一模)閃電是由云層中所積累的電荷放電引起的,通常是云層底部帶正電荷,云層下方的地面會感應(yīng)出負(fù)電荷,當(dāng)云層底部與地面間的電場強度增大到E0=5×105V/m時擊穿空氣,發(fā)生短時放電現(xiàn)象,形成閃電。某圓盤形云朵底部與地面的距離h=1×A.這次放電釋放的總電荷量QB.這次放電過程中的平均電流IC.該等效電容器的電容值CD.放電前該電容器存儲的電能E【答案】D【詳析】A.根據(jù)q=It可知I-Q故A正確;B.這次放電過程中的平均電流I=Qt=C.云朵和地面的電勢差U=E0×h=5×108VD.放電前該電容器存儲的電能E=12C故選D。7.(2025·北京西城·一模)某同學(xué)自制電子秤的原理示意圖如圖所示。托盤與金屬彈簧相連,滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當(dāng)托盤中沒有放物體時,滑片恰好指在變阻器的最上端,此時電壓表示數(shù)為0.設(shè)變阻器總電阻為R,總長度為l,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,限流電阻阻值為R0,彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g。忽略彈簧的電阻、托盤與彈簧的質(zhì)量及一切阻力,電壓表示數(shù)未超過量程。下列說法正確的是()A.該電子秤能夠稱量的物體最大質(zhì)量為gB.電壓表的示數(shù)能夠達到的最大值為RC.電壓表示數(shù)為U時,物體的質(zhì)量為(D.電壓表示數(shù)為U時,物體的質(zhì)量為R【答案】C【詳析】A.當(dāng)指針指到R的最下端時所稱的質(zhì)量最大,則mg=kl解得該電子秤能夠稱量的物體最大質(zhì)量為m=klB.當(dāng)指針指到R的最下端時電壓表的示數(shù)能夠達到的最大值,則Um=ERRCD.電壓表示數(shù)為U時,指針到R上端電阻為R1,則R1=UI=UE-UR0+r=U故選C。8.(2025·北京四中順義分?!ち隳#┤鐖D所示為一個加速度計的原理圖。滑塊可沿光滑桿移動,滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接;固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好,且不計摩擦;兩個電源的電動勢E相同,內(nèi)阻不計。兩彈簧處于原長時,M位于R的中點,理想電壓表的示數(shù)為0。當(dāng)P端電勢高于Q端時,電壓表示數(shù)為正。將加速度計固定在水平運動的被測物體上,則下列說法正確的是()A.若M位于R的中點右側(cè),P端電勢低于Q端B.若電壓表示數(shù)為負(fù)時,則物體速度方向向右C.電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,且成正比D.若物體向右勻加速運動,則電壓表示數(shù)為負(fù),則示數(shù)均勻增加【答案】C【詳析】A.沿電流方向電勢逐漸降低,由圖可知通過電阻R的電流方向是向左的,所以若M位于R的中點右側(cè),P點電勢升高,所以P端電勢高于Q端,故A錯誤;B.若電壓表示數(shù)為負(fù),說明P端電勢低于Q端,則M位于中點的左側(cè),左邊的彈簧被壓縮,右邊的彈簧被拉伸,滑塊受合力方向向右,即物體加速度方向向右,所以物體有可能向右加速運動,也有可能向左減速運動,故B錯誤;C.物體的加速度越大,M偏離中點的位置就越遠,相對PQ兩端的電勢差就越大,通過電阻的電流的恒定的,則M點和中點之間的電阻也越大,且M點與中點的電阻大小與M點到中點的距離成正比,根據(jù)U=IR可知,電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,且成正比,故D.由上面B的分析可知,若物體向右勻加速運動,電壓表的示數(shù)為負(fù),因為加速度是恒定的,所以示數(shù)也是恒定的,故D錯誤。故選C。9.(2025·北京海淀·三模預(yù)測)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2,原線圈接在正弦式交變電源上,副線圈接有一燈泡L。為了檢測理想變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù),變壓器的鐵芯上還接有一匝數(shù)為2匝的電壓互感器,電壓表為理想交流電壓表。已知電路穩(wěn)定時小燈泡恰好正常發(fā)光,電壓互感器中電壓表的示數(shù)為U0,下列說法正確的是()A.小燈泡的額定電壓為nB.正弦式交變電源的電壓有效值為2C.原線圈的輸入功率大于副線圈的輸出功率D.原、副線圈兩端的電壓之比U【答案】A【詳析】A.根據(jù)變壓器原理可知U0nV=U2nB.根據(jù)變壓器原理可知U0nV=U1nCD.由于變壓器是理想變壓器,且電壓表為理想交流電壓表,無能量損失,則原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,又U1n1=U2n故選A。10.(2025·北京東城·二模)燃油汽車啟動時,火花塞產(chǎn)生電火花的簡化電路如圖所示,初級線圈回路中的電源電動勢為12V,次級線圈回路中的火花塞的兩個電極P、Q靠得很近。汽車啟動時,開關(guān)不停地閉合、斷開,次級線圈產(chǎn)生的瞬時高壓可達千伏甚至萬伏,使電極P、Q間產(chǎn)生電火花,點燃汽缸中的可燃混合氣。下列說法正確的是()A.開關(guān)閉合瞬間,P、Q間無電壓B.開關(guān)斷開瞬間,火花塞會產(chǎn)生電火花C.初級線圈的匝數(shù)應(yīng)遠大于次級線圈的匝數(shù)D.P、Q間的高壓是由于次級線圈的自感現(xiàn)象產(chǎn)生的【答案】B【詳析】A.閉合開關(guān)的瞬間,初級線圈的電流發(fā)生變化,鐵芯內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,次級線圈產(chǎn)生高電壓,P、Q間有電壓,故A錯誤;B.?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間,初級線圈的電流發(fā)生變化,鐵芯內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,次級線圈產(chǎn)生高電壓,火花塞會產(chǎn)生電火花,故B正確;C.根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比有U1U2=D.P、Q間的高壓是由于互感現(xiàn)象產(chǎn)生的,故D錯誤。故選B。11.(2025·北京朝陽·二模)如圖所示,在理想變壓器的原線圈回路中接有定值電阻R1,副線圈回路中接有滑動變阻器RA.電壓表的示數(shù)增大 B.電流表的示數(shù)增大C.R1兩端的電壓增大 D.流過R【答案】A【詳析】AB.滑片從某處自下向上滑動時,滑動變阻器連入電路的阻值R變大,由等效電阻有R可知等效電阻變大,由歐姆定律可知流經(jīng)R1的電流為I1=UR1+R'可知I1減小,即電流表的示數(shù)減??;由電路電壓關(guān)系可知原線圈的電壓為U1=U-IC.R1兩端的電壓為ΔU=I1R1D.由變壓器的電流關(guān)系有n1I1=n2I2可知故選A。12.(2025·北京昌平·二模)如圖所示,一理想變壓器原線圈接在u=311sin100πtVA.該交流電的頻率為100πHzB.變阻器的滑片向b端滑動,電壓表的示數(shù)減小C.變阻器的滑片向a端滑動,電流表的示數(shù)增大D.變阻器的滑片向a端滑動,變壓器的輸入功率減小【答案】D【詳析】A.該交流電的頻率為f=ω2πB.電壓表的示數(shù)等于變壓器次級電壓,根據(jù)U1U2=nCD.變阻器的滑片向a端滑動,R阻值變大,可知次級電流減小,即電流表的示數(shù)減小,根據(jù)P=I2U2可知,次級功率減小,則變壓器的輸入功率減小,選項C錯誤,D正確。故選D。13.(2025·北京西城·一模)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202sin(100πt)V的交流電源上,副線圈接A.交流電的頻率為100HzB.電壓表的示數(shù)約為31.1VC.原線圈電流的有效值為1AD.原線圈的輸入功率為22W【答案】D【詳析】A.交流電的頻率為f=ω2πB.電壓表的讀數(shù)為電壓的有效值,原線圈的電壓有效值為220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比U1U2=n1n2CD.根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電流的大小為I2=UR=2222A=1A根據(jù)電流與匝數(shù)成反比I1I2=故選D。14.(2025·北京豐臺·二模)如圖所示,面積為0.01m2的200匝矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度為200rad/s,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.1T。線圈通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連,副線圈接有兩個相同的燈泡L1和L2,燈泡的電阻均為5Ω。變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:A.線圈中感應(yīng)電動勢為e=40sin100πt(B.開關(guān)斷開時,電流表的示數(shù)為0.08AC.若開關(guān)S閉合,電流表示數(shù)將減小D.若開關(guān)S閉合,燈泡L1【答案】D【詳析】A.變壓器輸入端的電動勢最大值為Em=NBSω=200×0.01×200×0.1V=40VB.開關(guān)斷開時,副線圈兩端的電壓U2等于小燈泡兩端的電壓UL1,根據(jù)變壓器的原理可得U1U2=n1n2其中U1=EmC.若開關(guān)S閉合,副線圈中的電流增大,原副線圈的匝數(shù)之比不變,結(jié)合上述分析可知I故電流表的示數(shù)增大,C錯誤;D.若開關(guān)S閉合,原線圈輸入端的電壓不變,原副線圈的匝數(shù)之比不變,故副線圈兩端的電壓不變,輸出端的電壓不變,小燈泡的電阻不變,根據(jù)P=U2R可知,燈泡故選D。15.(2025·北京西城·二模)交流發(fā)電機的示意圖如圖1所示,兩磁極間的磁場可視為勻強磁場,矩形線圈ABCD繞垂直于磁場的軸OO'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機的電動勢隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化,如圖2所示。發(fā)電機線圈電阻為5Ω,外電路接R=95ΩA.理想電流表的示數(shù)為2.2AB.電動勢瞬時值的表達式為eC.線圈經(jīng)過圖示位置時,電流方向為ABCDAD.線圈經(jīng)過圖示位置時,產(chǎn)生的電動勢為220V【答案】A【詳析】A.電動勢的有效值為E=Em2=220VB.周期為T=0.02s,則ω=2πT=100C.線圈經(jīng)過圖示位置時,根據(jù)楞次定律,電流方向為DCBAD,C錯誤;D.線圈經(jīng)過圖示位置時,產(chǎn)生的電動勢為2202V,故選A。16.(24-25高三下·北京海淀·二模)將阻值為50Ω的電阻接在正弦式交流電源上,通過電阻的電流i隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是(
)A.交變電流在一個周期內(nèi)電流方向改變一次B.交變電流的表達式為iC.電阻消耗的電功率為100WD.電阻兩端的電壓峰值為50【答案】C【詳析】A.由圖可知,交流電在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次,A錯誤;B.由圖可知,交流電的最大最im=2A周期T=0.4s故其角頻率ω=2πC.交流電的有效值I=im2=2D.定值電阻兩端電壓的有效值為U=IR=502V故選C。17.(2025·北京通州·一模)如圖所示為一交流發(fā)電機和外接負(fù)載的示意圖。矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO'軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈面積為S,匝數(shù)為n,線圈電阻為r,外接負(fù)載電阻為R。下列說法正確的是(A.圖示時刻,穿過線圈的磁通量的變化率最小B.從圖示時刻開始計時,電動勢的瞬時值表達式為eC.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量qD.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過360°的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量Q【答案】C【詳析】A.線圈平面與磁場平行,穿過線圈的磁通量為0,但磁通量變化率最大,故A錯誤;B.從圖示時刻開始計時,電動勢的瞬時值表達式為e=nBSωcosωtC.從題圖所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為q=IΔtD.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過360°的過程中,電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q=I有2故選C。18.(2025·北京四中順義分?!ち隳#┤鐖D甲所示,理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上,輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示,副線圈接規(guī)格為“6V,3W“的燈泡。若燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)之比為4:1B.副線圈中電流的有效值為2AC.原線圈的輸入功率為12WD.輸入電壓u隨時間t變化規(guī)律為u【答案】A【詳析】A.由原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系:U1U2=n1n2,U1B.由副線圈的燈泡正常工作,可知副線圈的電流有效值為:I2=PUC.根據(jù)原副線圈匝數(shù)比與電流比的關(guān)系,可知副線圈的輸出功率為P=3W,根據(jù)原副線圈的電功率相等,可知原線圈的輸入功率為3W,故CD.由圖乙,可知原線圈的輸入電壓的峰值為242V,周期為0.02s,角頻率為ω=2π故選A。19.(2025·北京東城·二模)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,可以測量空間某處的磁場。(1)如圖甲所示,電阻為r、長為l的導(dǎo)體棒ab放置在光滑的水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左側(cè)接一阻值為R的定值電阻,導(dǎo)軌間距也為l。導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)體棒ab在外力作用下沿導(dǎo)軌水平向右做勻速直線運動,速度大小為v,電流表的示數(shù)為I。導(dǎo)體棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。a.求磁感應(yīng)強度的大小B;b.撤去外力后,經(jīng)過一段時間,穿過該閉合回路的磁通量的變化量為ΔΦ,通過電阻R的電荷量為q。請證明:ΔΦ=q(2)已知北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強度沒有東西方向的分量,磁感應(yīng)強度方向與水平方向夾角為θ。在該處一水平面內(nèi)放置一個長、寬分別為l1、l2的單匝矩形線框CDEF,線框總電阻為r0,其中CD沿南北方向、DE沿東西方向,如圖乙所示。線框分別以CD、DE為軸向下轉(zhuǎn)動到豎直平面內(nèi),兩次通過線框?qū)Ь€某橫截面的電荷量分別為Q1、Q2【答案】(1)a.B=I((2)B【詳析】(1)a.由法拉第電磁感應(yīng)定律E=Blv由閉合電路歐姆定律有I=b.設(shè)在這段時間Δt內(nèi)的平均電流為I,則q=IΔt由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=(2)利用(1)b的結(jié)果,以CD為軸轉(zhuǎn)動,則l1l2B0聯(lián)立解得B專題08恒定電流與交變電流考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1恒定電流2022、2023、2025在知識考查層面,恒定電流部分注重電路基本規(guī)律,如歐姆定律、閉合電路歐姆定律的深度理解與應(yīng)用,強化電路動態(tài)分析,像含滑動變阻器、電容器電路的分析,還常將電路知識與實驗相結(jié)合,考查電表改裝、電阻測量等實驗原理與操作。交變電流板塊,則著重考查交變電流的產(chǎn)生原理、變化規(guī)律、有效值計算,以及變壓器、遠距離輸電等知識,且愈發(fā)重視與電磁感應(yīng)、能量守恒等知識的綜合運用,如分析變壓器工作時的能量轉(zhuǎn)化過程。?能力要求上,強調(diào)數(shù)理結(jié)合,考生需運用數(shù)學(xué)工具,如函數(shù)圖像分析電流、電壓變化規(guī)律,通過幾何關(guān)系處理交流電圖像問題;注重邏輯推理,面對多過程、多對象的電路或交流電問題,能理清各物理量關(guān)系,推導(dǎo)結(jié)論;同時,對實驗探究能力考查力度加大,要求考生能設(shè)計實驗驗證相關(guān)規(guī)律,處理實驗數(shù)據(jù)并分析誤差,如通過實驗探究影響變壓器變壓比的因素。此外,部分試題會引入新的信息,考查考生獲取信息、遷移知識、解決新問題的創(chuàng)新能力,全方位檢驗考生對這部分知識的掌握程度與物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平??键c2交變電流2021、2022、2023、2024、2025考點01恒定電流1.(2025·北京·高考)如圖所示,線圈自感系數(shù)為L,電容器電容為C,電源電動勢為E,A1、A2和A.閉合瞬間,A1與A3同時亮起 B.閉合后,C.穩(wěn)定后,A1與A3亮度一樣 D【答案】C【詳析】A.閉合開關(guān)瞬間,電容器C相當(dāng)于通路,線圈L相當(dāng)于斷路,所以A1、A2瞬間亮起,B.閉合開關(guān)后,電容器充電,充電完成后相當(dāng)于斷路,所以A2亮一下后熄滅,BC.穩(wěn)定后,電容器相當(dāng)于斷路,線圈相當(dāng)于短路,所以A1、A3串聯(lián),所以一樣亮,D.穩(wěn)定后,電容器與A3并聯(lián),兩端電壓等于A3兩端電壓,由于線圈電阻和電源內(nèi)阻忽略不計,且A1、A3串聯(lián),A3兩端電壓為12E故選C。2.(2023·北京·高考)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為a,長度為l(l>>a)。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進入管道,粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后從另一端射出,單位時間進入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為
A.粒子在磁場中運動的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為BqaC.管道內(nèi)的等效電流為nqπD.粒子束對管道的平均作用力大小為Bnql【答案】C【詳析】A.帶正電的粒子沿軸線射入,然后垂直打到管壁上,可知粒子運動的圓弧半徑為r=a故A正確,不符合題意;B.根據(jù)qvB=mv2r可得粒子的質(zhì)量C.管道內(nèi)的等效電流為I=NqSv單位體積內(nèi)電荷數(shù)為nπa2vD.由動量定理可得FΔt=2nmΔtv粒子束對管道的平均作用力大小F'故選C。3.(2022·北京·高考)某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示,電路中的R1和R2,其中一個是定值電阻,另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時,控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(A.UB.R2C.若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時的水位越低D.若定值電阻的阻值越大,開啟低水位預(yù)警時的水位越高【答案】C【詳析】AB.題意可知水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小??刂崎_關(guān)自動開啟低水位預(yù)警,此時水位較低,壓力傳感器的電阻值較大,由于a、b兩端此時的電壓大于U1,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點可知,R1為壓力傳感器,故高水位時壓力傳感器的電阻值越小,R1壓力傳感器兩端電壓變小,UCD.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,a、b兩端的電壓為U=ER1+R2R1=E1+R2R1若定值電阻的阻值越大,當(dāng)開啟低水位預(yù)警時a、b兩端的電壓大于故選C。4.(2022·北京·高考)物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)和電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω)測量一個電阻的阻值(約為5Ω)。要求盡量減小實驗誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值,下列實驗步驟正確的操作順序為(填各實驗步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則(選填選項前的字母)。A.導(dǎo)線ab斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線cd斷路D.滑動變阻器短路【答案】甲ADCBC【詳析】(1)[1]因為待測電阻約為5Ω,而Rx<(2)[2]測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“×1k”擋位,然后進行歐姆調(diào)零,再進行測量,測量完成后要將開關(guān)置于“OFF”擋,故順序為ADCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C??键c02交變電流5.(2025·北京·高考)如圖所示,交流發(fā)電機中的線圈ABCD沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=10sin(100A.該交流電的頻率為100HzB.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,產(chǎn)生的電動勢為0C.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,AB邊受到的安培力方向向上D.僅線圈轉(zhuǎn)速加倍,電動勢的最大值變?yōu)?0【答案】C【詳析】A.根據(jù)題意可知,該交流電的頻率為f=ω2πB.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,磁場與線圈平面平行,磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大,故B錯誤;C.根據(jù)題意,由右手定則可知,線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時,電流由B→A,由左手定則可知,AB邊受到的安培力方向向上,故D.根據(jù)題意,由公式Em=NBSω可知,僅線圈轉(zhuǎn)速加倍,電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍,為20V故選C。6.(2024·北京·高考)如圖甲所示,理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上,輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示,副線圈接規(guī)格為“6V,3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是(
)A.原線圈兩端電壓的有效值為24B.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W【答案】B【詳析】A.由題圖知,原線圈電壓最大值為Um=242V,則原線圈兩端電壓的有效值為B.燈泡正常發(fā)光,由P=UI得,副線圈中電流有效值為I=PLUC.由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知n1n2=D.理想變壓器沒有能量損失,原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,則原線圈的輸入功率P1=PL=3W故D錯誤。故選B。7.(2023·北京·高考)自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器,原線圈接12V的正弦交流電源,副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實際測得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是(
)A.僅增加原線圈匝數(shù) B.僅增加副線圈匝數(shù)C.將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍 D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈【答案】B【詳析】A.由n1n2=U1B.由n1n2=U1C.由n1n2=U1D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián),但由于原線圈的電壓不變,則副線圈的輸出電壓U2不變,不能使小燈泡正常發(fā)光,故D錯誤。故選B。8.(2022·北京·高考)某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上,副線圈輸出電壓為22000V,輸出電流為300mA。該變壓器()A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1 B.輸入電流為30AC.輸入電流的最大值為152A D【答案】B【詳析】A.原、副線圈的匝數(shù)之比為n1n2B.根據(jù)n1n2=IC.輸入電流的最大值為Im=2ID.變壓器不會改變交流電的頻率,故原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1,故D錯誤。故選B。9.(2021·北京·高考)一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.在t=0.4s時電流改變方向 B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達式為i=2cos5【答案】C【詳析】A.由圖可知t=0.4s時電流為正方向最大,電流方向沒有發(fā)生變化,故A錯誤;B.由圖可知,該交變電流的周期為T=0.4s,故B錯誤;C.由圖可知,電流的最大值為imax=2A,角速度為ω=2πT=5D.該交變電流的有效值為i=imax2故選C。1.(2025·北京朝陽·二模)某學(xué)習(xí)小組想將一塊小量程電流表改裝為伏特表和安培表,設(shè)計了如圖所示的電路。下列說法不正確的是()A.若將S調(diào)到1位置,則為改裝后的安培表B.若將S調(diào)到2位置,則為改裝后的伏特表C.若想擴大安培表的量程,可適當(dāng)增大RD.若想擴大伏特表的量程,可適當(dāng)增大R【答案】C【詳析】A.將S調(diào)到1位置時,電阻R1與表頭并聯(lián),這是擴大表頭的電流量程,故其改裝后是安培表,故AB.將S調(diào)到2位置,電阻R2與改裝后的電流表串聯(lián),電阻R2起到分壓作用,則為改裝后的伏特表,故C.若想擴大安培表的量程,電阻R1分流的增大,電流增大,根據(jù)歐姆定律可以知道需要減小電阻R1,故D.若想擴大伏特表的量程,則電阻R2分壓作用要增大,故需要適當(dāng)增大R2,故故選C。2.(2025·北京昌平·二模)圖1為某聲敏電阻的阻值R隨聲音強度L(單位:dB)變化關(guān)系的圖像,某同學(xué)利用該聲敏電阻制作了聲音強度檢測裝置,其簡化電路如圖2所示。電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1、RA.電壓表的示數(shù)為2.5V時,聲音強度為20dBB.該電路能測量的最大聲音強度為120dBC.該電路中聲敏電阻的最大功率可達8WD.若換用阻值更小的定值電阻,則電路能測量的最大聲音強度將變大【答案】D【詳析】A.根據(jù)題意可知聲音強度越大,聲敏電阻的阻值越小。電壓表的示數(shù)也越大,結(jié)合串聯(lián)電路,電阻越大分壓越大可知R1是聲敏電阻,R2是定值電阻,電壓表的示數(shù)為2.5V聲敏電阻的阻值R1=E-Ir-UI代入數(shù)據(jù)可得B.電壓表的量程為0~3V,則電路中的最大電流Imax=3.010A=0.3A聲敏電阻的最小阻值R1min=E-IC.將R2等效為電源內(nèi)阻,R1的功率P=(ER1+R2+r)2R1整理可得P=ED.電壓表的示數(shù)U=ER1+故選D。3.(2025·北京西城·二模)超導(dǎo)體是一種在溫度降低到特定溫度以下,電阻會突然降為零,且完全排斥磁場的材料。超導(dǎo)體從有電阻的正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶娮璧某瑢?dǎo)態(tài),有兩個重要的臨界參數(shù):臨界溫度Tc和臨界磁場強度Hc。臨界溫度Tc是在沒有外磁場干擾的理想條件下,超導(dǎo)體從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度。臨界磁場強度Hc描述了超導(dǎo)體在特定溫度下能夠承受的最大外部磁場強度,超過該值后,超導(dǎo)體將從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)。已知某類超導(dǎo)體的臨界磁場強度Hc與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為Hc=HcA.若溫度低于Tc,超導(dǎo)體一定處于超導(dǎo)態(tài)B.若溫度逐漸升高但不超過Tc,可以通過減小磁場強度的方式來維持超導(dǎo)態(tài)C.若外加磁場強度大于Hc0,且溫度低于Tc,則超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)D.若外加磁場強度小于Hc0,且溫度高于Tc,則超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)【答案】B【詳析】A.若溫度低于Tc,但磁場強度高于Hc,超導(dǎo)體處于正常態(tài),A錯誤;B.溫度不超過Tc,磁場強度低于Hc時,超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài),所以溫度升高且不超過Tc時,可以通過減小磁場強度的方式來維持超導(dǎo)態(tài),B正確;C.溫度低于Tc,根據(jù)Hc=Hc01-TTcD.若溫度高于Tc,超導(dǎo)體處于正常態(tài),D錯誤。故選B。4.(2025·北京東城·二模)人體中的脂肪因缺乏自由電子或離子,不容易導(dǎo)電,某脂肪測量儀的工作原理是根據(jù)人體等效電阻阻值的大小來判斷脂肪所占比例的高低,簡化電路如圖所示,其中定值電阻R1與人體等效電阻RA.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電壓表的示數(shù)較大B.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電流表的示數(shù)較小C.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電源內(nèi)阻消耗的功率較小D.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電源消耗的總功率較大【答案】B【詳析】A.題意知人體脂肪缺乏等效電阻變小,脂肪所占比例低者等效電阻較小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I=ER1+R2B.脂肪所占比例高者等效電阻較大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流較小,電流表的示數(shù)較小,故B正確;C.脂肪所占比例低者對應(yīng)的電流較大,根據(jù)Pr=I2D.脂肪所占比例高者對應(yīng)的電流較小,根據(jù)P=EI可知電源消耗的總功率較小,故故選B。5.(2025·北京通州·一模)如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流,R為定值電阻,RL為滑動變阻器,電流表、電壓表均可視為理想電表,不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。將滑動變阻器RL的滑片P向下移動過程中,下列說法正確的是(A.電流表的示數(shù)增大B.電路中總電阻增大C.電壓表的示數(shù)增大D.恒流源輸出功率增大【答案】A【詳析】B.滑動變阻器RL的滑片向下移動時,接入電路的電阻變小,根據(jù)并聯(lián)電路的特征可知電路中總電阻減小,BAC.恒流源流出的總電流不變,電路中總電阻減小,則并聯(lián)部分總電壓減小,即電壓表的示數(shù)減小,則流過電阻R的電流減小,由于總電流不變,則流過滑動變阻器的電流增大,即電流表的示數(shù)增大,A錯誤,C正確;D.根據(jù)P=I2故選A。6.(2025·北京東城·一模)閃電是由云層中所積累的電荷放電引起的,通常是云層底部帶正電荷,云層下方的地面會感應(yīng)出負(fù)電荷,當(dāng)云層底部與地面間的電場強度增大到E0=5×105V/m時擊穿空氣,發(fā)生短時放電現(xiàn)象,形成閃電。某圓盤形云朵底部與地面的距離h=1×A.這次放電釋放的總電荷量QB.這次放電過程中的平均電流IC.該等效電容器的電容值CD.放電前該電容器存儲的電能E【答案】D【詳析】A.根據(jù)q=It可知I-Q故A正確;B.這次放電過程中的平均電流I=Qt=C.云朵和地面的電勢差U=E0×h=5×108VD.放電前該電容器存儲的電能E=12C故選D。7.(2025·北京西城·一模)某同學(xué)自制電子秤的原理示意圖如圖所示。托盤與金屬彈簧相連,滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當(dāng)托盤中沒有放物體時,滑片恰好指在變阻器的最上端,此時電壓表示數(shù)為0.設(shè)變阻器總電阻為R,總長度為l,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,限流電阻阻值為R0,彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g。忽略彈簧的電阻、托盤與彈簧的質(zhì)量及一切阻力,電壓表示數(shù)未超過量程。下列說法正確的是()A.該電子秤能夠稱量的物體最大質(zhì)量為gB.電壓表的示數(shù)能夠達到的最大值為RC.電壓表示數(shù)為U時,物體的質(zhì)量為(D.電壓表示數(shù)為U時,物體的質(zhì)量為R【答案】C【詳析】A.當(dāng)指針指到R的最下端時所稱的質(zhì)量最大,則mg=kl解得該電子秤能夠稱量的物體最大質(zhì)量為m=klB.當(dāng)指針指到R的最下端時電壓表的示數(shù)能夠達到的最大值,則Um=ERRCD.電壓表示數(shù)為U時,指針到R上端電阻為R1,則R1=UI=UE-UR0+r=U故選C。8.(2025·北京四中順義分?!ち隳#┤鐖D所示為一個加速度計的原理圖?;瑝K可沿光滑桿移動,滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接;固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好,且不計摩擦;兩個電源的電動勢E相同,內(nèi)阻不計。兩彈簧處于原長時,M位于R的中點,理想電壓表的示數(shù)為0。當(dāng)P端電勢高于Q端時,電壓表示數(shù)為正。將加速度計固定在水平運動的被測物體上,則下列說法正確的是()A.若M位于R的中點右側(cè),P端電勢低于Q端B.若電壓表示數(shù)為負(fù)時,則物體速度方向向右C.電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,且成正比D.若物體向右勻加速運動,則電壓表示數(shù)為負(fù),則示數(shù)均勻增加【答案】C【詳析】A.沿電流方向電勢逐漸降低,由圖可知通過電阻R的電流方向是向左的,所以若M位于R的中點右側(cè),P點電勢升高,所以P端電勢高于Q端,故A錯誤;B.若電壓表示數(shù)為負(fù),說明P端電勢低于Q端,則M位于中點的左側(cè),左邊的彈簧被壓縮,右邊的彈簧被拉伸,滑塊受合力方向向右,即物體加速度方向向右,所以物體有可能向右加速運動,也有可能向左減速運動,故B錯誤;C.物體的加速度越大,M偏離中點的位置就越遠,相對PQ兩端的電勢差就越大,通過電阻的電流的恒定的,則M點和中點之間的電阻也越大,且M點與中點的電阻大小與M點到中點的距離成正比,根據(jù)U=IR可知,電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,且成正比,故D.由上面B的分析可知,若物體向右勻加速運動,電壓表的示數(shù)為負(fù),因為加速度是恒定的,所以示數(shù)也是恒定的,故D錯誤。故選C。9.(2025·北京海淀·三模預(yù)測)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2,原線圈接在正弦式交變電源上,副線圈接有一燈泡L。為了檢測理想變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù),變壓器的鐵芯上還接有一匝數(shù)為2匝的電壓互感器,電壓表為理想交流電壓表。已知電路穩(wěn)定時小燈泡恰好正常發(fā)光,電壓互感器中電壓表的示數(shù)為U0,下列說法正確的是()A.小燈泡的額定電壓為nB.正弦式交變電源的電壓有效值為2C.原線圈的輸入功率大于副線圈的輸出功率D.原、副線圈兩端的電壓之比U【答案】A【詳析】A.根據(jù)變壓器原理可知U0nV=U2nB.根據(jù)變壓器原理可知U0nV=U1nCD.由于變壓器是理想變壓器,且電壓表為理想交流電壓表,無能量損失,則原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,又U1n1=U2n故選A。10.(2025·北京東城·二模)燃油汽車啟動時,火花塞產(chǎn)生電火花的簡化電路如圖所示,初級線圈回路中的電源電動勢為12V,次級線圈回路中的火花塞的兩個電極P、Q靠得很近。汽車啟動時,開關(guān)不停地閉合、斷開,次級線圈產(chǎn)生的瞬時高壓可達千伏甚至萬伏,使電極P、Q間產(chǎn)生電火花,點燃汽缸中的可燃混合氣。下列說法正確的是()A.開關(guān)閉合瞬間,P、Q間無電壓B.開關(guān)斷開瞬間,火花塞會產(chǎn)生電火花C.初級線圈的匝數(shù)應(yīng)遠大于次級線圈的匝數(shù)D.P、Q間的高壓是由于次級線圈的自感現(xiàn)象產(chǎn)生的【答案】B【詳析】A.閉合開關(guān)的瞬間,初級線圈的電流發(fā)生變化,鐵芯內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,次級線圈產(chǎn)生高電壓,P、Q間有電壓,故A錯誤;B.?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間,初級線圈的電流發(fā)生變化,鐵芯內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,次級線圈產(chǎn)生高電壓,火花塞會產(chǎn)生電火花,故B正確;C.根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比有U1U2=D.P、Q間的高壓是由于互感現(xiàn)象產(chǎn)生的,故D錯誤。故選B。11.(2025·北京朝陽·二模)如圖所示,在理想變壓器的原線圈回路中接有定值電阻R1,副線圈回路中接有滑動變阻器RA.電壓表的示數(shù)增大 B.電流表的示數(shù)增大C.R1兩端的電壓增大 D.流過R【答案】A【詳析】AB.滑片從某處自下向上滑動時,滑動變阻器連入電路的阻值R變大,由等效電阻有R可知等效電阻變大,由歐姆定律可知流經(jīng)R1的電流為I1=UR1+R'可知I1減小,即電流表的示數(shù)減小;由電路電壓關(guān)系可知原線圈的電壓為U1=U-IC.R1兩端的電壓為ΔU=I1R1D.由變壓器的電流關(guān)系有n1I1=n2I2可知故選A。12.(2025·北京昌平·二模)如圖所示,一理想變壓器原線圈接在u=311sin100πtVA.該交流電的頻率為100πHzB.變阻器的滑片向b端滑動,電壓表的示數(shù)減小C.變阻器的滑片向a端滑動,電流表的示數(shù)增大D.變阻器的滑片向a端滑動,變壓器的輸入功率減小【答案】D【詳析】A.該交流電的頻率為f=ω2πB.電壓表的示數(shù)等于變壓器次級電壓,根據(jù)U1U2=nCD.變阻器的滑片向a端滑動,R阻值變大,可知次級電流減小,即電流表的示數(shù)減小,根據(jù)P=I2U2可知,次級功率減小,則變壓器的輸入功率減小,選項C錯誤,D正確。故選D。13.(2025·北京西城·一模)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202sin(100πt)V的交流電源上,副線圈接A.交流電的頻率為100HzB.電壓表的示數(shù)約為31.1VC.原線圈電流的有效值為1AD.原線圈的輸入功率為22W【答案】D【詳析】A.交流電的頻率為f=ω2πB.電壓表的讀數(shù)為電壓的有效值,原線圈的電壓有效值為220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比U1U2=n1n2CD.根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電流的大小為I2=UR=2222A=1A根據(jù)電流與匝數(shù)成反比I1I2=故選D。14.(2025·北京豐臺·二模)如圖所示,面積為0.01m2的200匝矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度為200rad/s,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.1T。線圈通過滑環(huán)與一理
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