第第頁考情概覽：解讀近年命題思路和內容要求，統計真題考查情況。2024年真題研析：分析命題特點，探尋常考要點，真題分類精講。近年真題精選：分類精選近年真題，把握命題趨勢。必備知識速記：歸納串聯解題必備知識，總結易錯易混點。名校模擬探源：精選適量名校模擬題，發掘高考命題之源。交變電流命題解讀考向考查統計本類試題主要考查交變電流的產生、變化規律、變壓器及遠距離輸電。考向一發電裝置2024·新課標卷，72024·上海卷，2023·湖南卷，92023·遼寧卷，42022·浙江1月，92022·廣東卷，42022·河北卷，32021·江蘇卷，122021·遼寧卷，5考向二交流變化規律2024·廣東卷，12024·河北卷，42024·山東卷，82023·廣東卷，62021·北京卷，52021·天津卷，32021·浙江卷，5考向三變壓器2024·北京卷，52024·遼寧卷，132024·全國甲卷，62023·北京卷，72023·海南卷，112023·山東卷，72023·浙江6月，192023·重慶卷，122022·浙江6月，52022·北京卷，4考向四遠距離輸電2024·湖南卷，62023·天津卷，62023·浙江6月，72021·山東卷，9考向五聯系實際2024·浙江1月，52024·甘肅卷，62022·重慶卷，32021·廣東卷，7電磁振蕩、電磁波及傳感器命題解讀考向考查統計本類試題主要考查電磁場與電磁波及各種傳感器。考向六電磁場與電磁振蕩2024·浙江1月，142020·浙江1月，8考向七電磁波2024·上海卷，32021·浙江卷，82020·江蘇卷，13考向八傳感器2024·全國甲卷，102023·浙江1月，142023·湖南卷，122023·浙江6月，192022·廣東卷，122022·湖北卷，122022·重慶卷，112022·河北卷，122021·廣東卷，122021·山東卷，14考向九聯系實際2024·北京卷，13命題分析2024年高考大部分卷區物理試題均考查了交變電流、電磁場、電磁波及傳感器的規律。預測2025年高考很多地區將繼續考查。試題精講考向一發電裝置1.（2024年新課標卷第7題）（多選）電動汽車制動時可利用車輪轉動將其動能轉換成電能儲存起來。車輪轉動時帶動磁極繞固定的線圈旋轉，在線圈中產生電流。磁極勻速轉動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強磁場，則磁極再轉過90°時，線圈中（）A.電流最小 B.電流最大C.電流方向由P指向Q D.電流方向由Q指向P【答案】BD【解析】如圖開始線圈處于中性面位置，當磁極再轉過90°時，此時穿過線圈的磁通量為0，故可知電流最大；在磁極轉動的過程中，穿過線圈的磁通量在減小，根據楞次定律可知，此時感應電流方向由Q指向P。故選BD。2.（2024·上海卷）自行車發電照明系統某自行車所裝車燈發電機如圖（a）所示，其結構見圖（b）。繞有線圈的匚形鐵芯開口處裝有磁鐵。車輪轉動時帶動與其接觸的摩擦輪轉動。摩擦輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起轉動，從而使鐵芯中磁通量發生變化。線圈兩端c、d作為發電機輸出端。通過導線與標有“12V，6W”的燈泡相連。當車輪勻速轉動時，發電機榆出電壓近似視為正弦交流電。假設燈泡阻值不變，摩擦輪與輪胎間不打滑。（2024·上海卷·第12題）在磁鐵從圖示位置勻速轉過90°的過程中（1）通過的電流方向（在圖中用箭頭標出）；_____（2）中的電流_____A．逐漸變大B．逐漸變小C．先變大后變小D．先變小后變大（2024·上海卷·第13題）若發電機線圈電阻為2Ω，車輪以某一轉速n轉動時，恰能正常發光。將更換為標有“24V，6W”的燈泡，當車輪轉速仍為n時（1）兩端的電壓_____A．大于12VB．等于12VC．小于12V（2）消耗的功率_____A．大于6WB．等于6WC．小于6W（2024·上海卷·第14題）利用理想變壓器將發電機輸出電壓變壓后對標有“24V，6W”的燈泡供電，使燈泡正常發光，變壓器原、副線圈的匝數比，該變壓器原線圈兩端的電壓為______V。（2024·上海卷·第15題）在水平路面騎行時，假設騎車人對自行車做的功僅用于克服空氣阻力和發電機阻力。已知空氣阻力與車速成正比，忽略發電機內阻。（1）在自行車勻加速行駛過程中，發電機輸出電壓u隨時間t變化的關系可能為_____A．B．C．D．（2）無風時自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率，車燈的功率為。為使車燈的功率增大到，騎車人的功率P應為_____【答案】12.①.②.A13.①.A②.C14.1215.①.C②.【解析】【12題詳解】（1）[1]根據題意，由楞次定律可知，通過的電流方向如圖所示（2）[2]由圖可知，開始階段，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小，轉動后，磁通量減小，磁通量的變化率增大，當轉過時，穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，可知，轉動過程中中的電流逐漸增大。故選A。【13題詳解】（1）[1]根據題意，由公式可得，的電阻為恰能正常發光，則感應電動勢的有效值為的電阻為車輪轉速仍為n時，感應電動勢的有效值不變，則兩端的電壓故選A。（2）[2]消耗的功率故選C。【14題詳解】根據變壓器電壓與匝數關系有解得【15題詳解】（1）[1]在自行車勻加速行駛過程中，發電機的轉速越來越大，則周期越來越小，感應電動勢的最大值越來越大，綜上所述，只有C符合題意。故選C。（2）[2]根據題意，由可得又有所以又有可得則考向二交流變化規律3.（2024年廣東卷第1題）將阻值為的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時間的變化規律如圖所示。下列說法正確的是（）A.該交流電的頻率為B.通過電阻電流的峰值為C.電阻在1秒內消耗的電能為D.電阻兩端電壓表達式為【答案】D【解析】A．由圖可知交流電的周期為0.02s，則頻率為故A錯誤；B．根據圖像可知電壓的峰值為，根據歐姆定律可知電流的峰值故B錯誤；C．電流的有效值為所以電阻在1s內消耗的電能為故C錯誤；D．根據圖像可知其電壓表達式為故D正確。故選D。4.（2024年河北卷第4題）為兩個完全相同的定值電阻，兩端的電壓隨時間周期性變化的規律如圖1所示（三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的倍），兩端的電壓隨時間按正弦規律變化如圖2所示，則兩電阻在一個周期T內產生的熱量之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據有效值的定義可知圖1的有效值的計算為解得圖二的有效值為接在阻值大小相等的電阻上，因此故選B。5.（2024年山東卷第8題）如圖甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d區域中存在垂直Oxy平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場（用陰影表示磁場的區域），邊長為2d的正方形線圈與磁場邊界重合。線圈以y軸為轉軸勻速轉動時，線圈中產生的交變電動勢如圖乙所示。若僅磁場的區域發生了變化，線圈中產生的電動勢變為圖丙所示實線部分，則變化后磁場的區域可能為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據題意可知，磁場區域變化前線圈產生的感應電動勢為由題圖丙可知，磁場區域變化后，當時，線圈的側邊開始切割磁感線，即當線圈旋轉時開始切割磁感線，由幾何關系可知磁場區域平行于x軸的邊長變為C正確。故選C。考向三變壓器6.（2024年北京卷第5題）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，副線圈接規格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發光，下列說法正確的是（）A.原線圈兩端電壓的有效值為B.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W【答案】B【解析】A．理想變壓器由題圖知，原線圈電壓最大值為，則有效值為故A錯誤；B．燈泡正常發光，由P=UI得，副線圈中電流有效值為故B正確；C．由理想變壓器電壓與匝數關系可知故C錯誤；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.（2024年遼寧卷第13題）如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數比為n1：n2=5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內，容器內封閉有一定質量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。（1）求變壓器的輸出功率P；（2）已知該容器內的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q=CΔT，其中C已知。若電熱絲產生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內的氣體壓強達到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時間t。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由原線圈正弦交流電的峰值可知變壓器輸入電壓有效值為設變壓器副線圈的輸出電壓為U2，根據理想變壓器的電壓與匝數之間的關系有聯立解得理想變壓器的輸出功率等于R的熱功率，即（2）設加熱前容器內氣體的壓強為p0，則加熱后氣體的壓強為2p0，溫度為T2，容器內的氣體做等容變化，則有由知氣體吸收的熱量根據熱力學第一定律，氣體的體積不變，所以W=0，容器是絕熱容器，則電熱絲產生的熱量全部被氣體吸收聯立整理得解得8.（2024年全國甲卷第6題）（多選）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數可通過滑動觸頭T調節，副線圈回路接有滑動變阻器R、定值電阻和、開關S。S處于閉合狀態，在原線圈電壓不變的情況下，為提高的熱功率，可以（）A.保持T不動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動B.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變C.將T向a端移動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動D.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片向e端滑動【答案】AC【解析】A．保持T不動，根據理想變壓器的性質可知副線圈中電壓不變，當滑動變阻器R的滑片向f端滑動時，R與串聯后的總電阻減小，電流增大，根據可知此時熱功率增大，故A正確；B．將T向b端移動，副線圈匝數變小，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器R的滑片位置不變時，通過的電流減小，故熱功率減小，故B錯誤；C．將T向a端移動，副線圈匝數增加，故副線圈兩端電壓變大，滑動變阻器R的滑片向f端滑動，R與串聯后的總電阻減小，電流增大，此時熱功率增大，故C正確；D．將T向b端移動，副線圈匝數減少，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器R的滑片向e端滑動，R與串聯后的總電阻增大，電流減小，此時熱功率減小，故D錯誤。故選AC。考向四遠距離輸電9.（2024年湖南卷第6題）根據國家能源局統計，截止到2023年9月，我國風電裝機4億千瓦，連續13年居世界第一位，湖南在國內風電設備制造領域居于領先地位。某實驗小組模擬風力發電廠輸電網絡供電的裝置如圖所示。已知發電機轉子以角速度勻速轉動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當用戶端接一個定值電阻R時，上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（）A.風速增加，若轉子角速度增加一倍，則上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加，若阻值增加一倍，則消耗的功率為4PC.若升壓變壓器的副線圈匝數增加一倍，則上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯一個完全相同的電阻R，則上消耗的功率為6P【答案】A【解析】如圖為等效電路圖，設降壓變壓器的原副線圈匝數比為，則輸電線上的電流為轉子在磁場中轉動時產生的電動勢為A．當轉子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變為，故上消耗的電功率變為原來的4倍，故A正確；C．升壓變壓器副線圈匝數增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故上消耗的電功率變為原來的4倍，故C錯誤；B．若阻值增加一倍，輸電線路上的電流消耗的功率故B錯誤；D．若在用戶端并聯一個完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為消耗的功率故D錯誤。故選A。考向五聯系實際10.（2024年1月浙江卷第5題）如圖為某燃氣灶點火裝置的原理圖。直流電經轉換器輸出的交流電，經原、副線圈匝數分別為和的變壓器升壓至峰值大于，就會在打火針和金屬板間引發電火花，實現點火。下列正確的是（）A.B.C.用電壓表測原線圈兩端電壓，示數為D.副線圈輸出交流電壓的頻率是【答案】B【解析】AB．原線圈兩端電壓的有效值根據電壓匝數關系有變壓器副線圈電壓的峰值根據題意有解得，故A錯誤，B正確；C．用電壓表測原線圈兩端電壓，電壓表測是有效值，則示數為故C錯誤；D．根據解得變壓器不改變頻率，則副線圈輸出交流電壓的頻率是，故D錯誤。故選B。11.（2024年甘肅卷第6題）工業上常利用感應電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當線圈中通有交變電流時，下列說法正確的是（）A.金屬中產生恒定感應電流 B.金屬中產生交變感應電流C.若線圈匝數增加，則金屬中感應電流減小 D.若線圈匝數增加，則金屬中感應電流不變【答案】B【解析】AB．當線圈中通有交變電流時，感應電爐金屬內的磁通量也不斷隨之變化，金屬中產生交變感應電流，A錯誤，B正確；CD．若線圈匝數增加，根據電磁感應定律可知，感應電動勢增大，則金屬中感應電流變大，CD錯誤。故選B。考向六電磁場與電磁振蕩12.（2024年1月浙江卷第14題）（多選）下列說法正確的是（）A.相同溫度下，黑體吸收能力最強，但輻射能力最弱B.具有相同動能的中子和電子，其德布羅意波長相同C.電磁場是真實存在的物質，電磁波具有動量和能量D.自然光經玻璃表面反射后，透過偏振片觀察，轉動偏振片時可觀察到明暗變化【答案】CD【解析】A．相同溫度下，黑體吸收和輻射能力最強，故A錯誤；B．根據具有相同動能的中子和電子，電子質量較小，德布羅意波長較長，故B錯誤；C．電磁場是真實存在的物質，電磁波具有動量和能量，故C正確；D．自然光在玻璃、水面等表面反射時，反射光可視為偏振光，透過偏振片觀察，轉動偏振片時能觀察到明暗變化，故D正確。故選CD。考向七電磁波13.（2024·上海卷·第3題）車載雷達系統可以發出激光和超聲波信號，其中（）A.僅激光是橫波 B.激光與超聲波都是橫波C.僅超聲波橫波 D.激光與超聲波都不是橫波【答案】B【解析】車載雷達系統發出的激光和超聲波信號都是橫波。故選B。神秘的光光的行為曾令物理學家感到困惑。雙縫干涉、光電效應等具有里程碑意義的實驗。逐漸揭開了光的神秘面紗。人類對光的認識不斷深入，引發了具有深遠意義的物理學革命。考向八傳感器14.（2024年全國甲卷第10題）電阻型氧氣傳感器阻值會隨所處環境中的氧氣含量發生變化。在保持流過傳感器的電流（即工作電流）恒定的條件下，通過測量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓，建立電壓與氧氣含量之間的對應關系，這一過程稱為定標。一同學用圖（a）所示電路對他制作的一個氧氣傳感器定標。實驗器材有：裝在氣室內的氧氣傳感器（工作電流）、毫安表（內阻可忽略）、電壓表、電源、滑動變阻器、開關、導線若干、5個氣瓶（氧氣含量分別為、、、、）。（1）將圖（a）中的實驗器材間的連線補充完整_____，使其能對傳感器定標；（2）連接好實驗器材，把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口；（3）把滑動變阻器的滑片滑到_____端（填“a”或“b”），閉合開關；（4）緩慢調整滑動變阻器的滑片位置，使毫安表的示數為，記錄電壓表的示數U；（5）斷開開關，更換氣瓶，重復步驟（3）和（4）；（6）獲得的氧氣含量分別為、、和的數據已標在圖（b）中；氧氣含量為時電壓表的示數如圖（c），該示數為______V（結果保留2位小數）。現測量一瓶待測氧氣含量的氣體，將氣瓶接到氣體入口，調整滑動變阻器滑片位置使毫安表的示數為，此時電壓表的示數為1.50V，則此瓶氣體的氧氣含量為_____（結果保留整數）。【答案】①.②.③.1.40④.17【解析】（1）[1]為了保持流過傳感器的電流恒定，電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調節范圍較大，所以滑動變阻器采用分壓式接法，由于毫安表內阻可忽略，所以電流表采用內接法，實物連接圖如圖所示（3）[2]為了保護電路，閉合開關前，需要電阻型氧氣傳感器兩端的電壓為零，故滑動變阻器的滑片滑到端口；（6）[3]由圖可知，電壓表的分度值為0.1V，需要估讀到分度值下一位，其讀數為1.40V；[4]當瓶氣體的氧氣含量為時，電壓為1.40V，在圖（b）中描出該點，用平滑的曲線將各點連接起來，如圖所示可知電壓表的示數為1.50V時，此瓶氣體的氧氣含量為。考向一發電裝置1.（2023年湖南卷第9題）（多選）某同學自制了一個手搖交流發電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應強度大小為的勻強磁場。大輪以角速度勻速轉動，帶動小輪及線圈繞轉軸轉動，轉軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設發電時燈泡能發光且工作在額定電壓以內，下列說法正確的是（）A.線圈轉動的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變為原來的兩倍，則燈泡變得更亮【答案】AC【解析】A．大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉動，角速度相等，根據根據題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉動的角速度為，線圈轉動的角速度為，A正確；B．線圈產生感應電動勢的最大值又聯立可得則線圈產生感應電動勢的有效值根據串聯電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為B錯誤；C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數變為原來的2倍，線圈產生感應電動勢的最大值此時線圈產生感應電動勢的有效值根據電阻定律可知線圈電阻變為原來的2倍，即為，根據串聯電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值C正確；D．若僅將小輪半徑變為原來兩倍，根據可知小輪和線圈的角速度變小，根據可知線圈產生的感應電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。故選AC。2.（2023年遼寧卷第4題）如圖，空間中存在水平向右的勻強磁場，一導體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉動，且始終平行于OP。導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】如圖所示導體棒勻速轉動，設速度為v，設導體棒從到過程，棒轉過的角度為，則導體棒垂直磁感線方向的分速度為可知導體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據左手定則可知，導體棒經過B點和B點關于P點的對稱點時，電流方向發生變化，根據可知導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像為余弦圖像。故選C。3.（2022年浙江1月卷第9題）如圖所示，甲圖是一種手搖發電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉軸上的矩形線圈轉動；乙圖是另一種手搖發電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉軸兩側的兩個線圈轉動。下列說法正確的是（）

A.甲圖中線圈轉動區域磁場可視勻強磁場B.乙圖中線圈轉動區域磁場可視為勻強磁場C.甲圖中線圈轉動時產生的電流是正弦交流電D.乙圖線圈勻速轉動時產生的電流是正弦交流電【答案】A【解析】A．甲圖中細短鐵絲顯示的磁場分布均勻，則線圈轉動區域磁場可視為勻強磁場，故A正確；B．乙圖中細短鐵絲顯示的磁場分布不均勻，則線圈轉動區域磁場不能看成勻強磁場，故B錯誤；C．根據發電機原理可知甲圖中線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的轉軸勻速轉動時才能產生正弦交流電，故C錯誤；D．乙圖中是非勻強磁場，則線圈勻速轉動時不能產生正弦交流電，故D錯誤；故選A。4.（2022年廣東卷第4題）圖是簡化的某種旋轉磁極式發電機原理圖。定子是僅匝數n不同的兩線圈，，二者軸線在同一平面內且相互垂直，兩線圈到其軸線交點O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉子是中心在O點的條形磁鐵，繞O點在該平面內勻速轉動時，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）A.兩線圈產生的電動勢的有效值相等 B.兩線圈產生的交變電流頻率相等C.兩線圈產生的電動勢同時達到最大值 D.兩電阻消耗的電功率相等【答案】B【解析】AD．根據可得兩線圈中磁通量的變化率相等，但是匝數不等，則產生的感應電動勢最大值不相等，有效值也不相等；根據可知，兩電阻的電功率也不相等，選項AD錯誤；B．因兩線圈放在同一個旋轉磁鐵的旁邊，則兩線圈產生的交流電的頻率相等，選項B正確；C．當磁鐵的磁極到達一線圈附近時，一個線圈的磁通量最大，感應電動勢為0，另一個線圈通過的磁通量最小，感應電動勢最大，可知兩線圈產生的感應電動勢不可能同時達到最大值，選項C錯誤。故選B。5.（2022年河北卷第3題）張家口市壩上地區的風力發電場是北京冬奧會綠色電能的主要供應地之一，其發電、輸電簡易模型如圖所示，已知風輪機葉片轉速為每秒z轉，通過轉速比為的升速齒輪箱帶動發電機線圈高速轉動，發電機線圈面積為S，匝數為N，勻強磁場的磁感應強度為B，時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發電機產生的交變電流經過理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）A.發電機輸出的電壓為B.發電機輸出交變電流的頻率為C.變壓器原、副線圈的匝數比為D.發電機產生的瞬時電動勢【答案】C【解析】B．發電機線圈的轉速為nz，輸出交變電流的頻率為B錯誤；A．線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉動，產生的為正弦交流電，最大值為輸出電壓的有效值為A錯誤；C．變壓器原、副線圈的匝數比為C正確；D．發電機產生的瞬時電動勢為D錯誤。故選C。6.（2021年江蘇卷第12題）貫徹新發展理念，我國風力發電發展迅猛，2020年我國風力發電量高達4000億千瓦時。某種風力發電機的原理如圖所示，發電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為，線圈的匝數為100、面積為，電阻為，若磁體轉動的角速度為，線圈中產生的感應電流為。求：（1）線圈中感應電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P。【答案】（1）；（2）【解析】（1）電動勢的最大值有效值解得帶入數據得（2）輸出電壓輸出功率解得代入數據得7.（2021年遼寧卷第5題）如圖所示，N匝正方形閉合金屬線圈abcd邊長為L，線圈處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，繞著與磁場垂直且與線圈共面的軸OO′以角速度ω勻速轉動，ab邊距軸。線圈中感應電動勢的有效值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】交流電的最大值和兩條邊到轉軸的距離無關，為

因此有效值為

故選B。考向二交流變化規律8.（2023年廣東卷第6題）用一臺理想變壓器對電動汽車充電，該變壓器原、副線圈的匝數比為，輸出功率為，原線圈的輸入電壓。關于副線圈輸出電流的有效值和頻率正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由題可知原線圈輸入電壓的有效值為原線圈電流為副線圈輸出電流的有效值為變壓器無法改變電流頻率，故故選A。9.（2021年北京卷第5題）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t0.4s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 D.該交變電流的有效值為【答案】C【解析】A．由圖可知t0.4s時電流為正方向最大，電流方向沒有發生變化，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，角速度為故該交變電流的表達式為故C正確；D．該交變電流的有效值為故D錯誤。故選C。10.（2021年天津卷第3題）如圖所示，閉合開關后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）A.該交流電周期為 B.電壓表的讀數為C.電流表的讀數為 D.電阻的電功率為【答案】C【解析】A．該交流電的周期B．電壓表的讀數為交流電的有效值，即選項B錯誤；C．電流表的讀數為選項C正確；D．電阻的電功率為選項D錯誤。故選C。11.（2021年浙江卷第5題）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實線所對應的交流電的有效值U滿足（）

A. B. C. D.【答案】D【解析】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為由圖可知，在任意時刻，實線所代表的交流電的瞬時值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時值，則實線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則故選D。考向三變壓器12.（2023年北京卷第7題）自制一個原、副線圈匝數分別為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光的是（）A.僅增加原線圈匝數 B.僅增加副線圈匝數C.將原、副線圈匝數都增為原來的兩倍 D.將兩個3.8V小燈泡并聯起來接入副線圈【答案】B【解析】A．由知，僅增加原線圈匝數，副線圈的輸出電壓U2減小，不能使小燈泡正常發光，故A錯誤；B．由知，僅增加副線圈匝數，副線圈的輸出電壓U2增大，有可能使小燈泡正常發光，故B正確；C．由知，將原、副線圈匝數都增為原來的兩倍，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光，故C錯誤；D．將兩個3.8V小燈泡并聯，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光，故D錯誤。故選B。13.（2023年海南卷第11題）（多選）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數為180匝 D.副線圈匝數為240匝【答案】BC【解析】A．電源電壓的有效值選項A錯誤；B．交流電的周期選項B正確；CD．根據可得副線圈匝數匝選項C正確，D錯誤。故選BC。14.（2023年山東卷第7題）某節能儲能輸電網絡如圖所示，發電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A.發電機的輸出電流為368A B.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kW D.升壓變壓器的匝數比n1：n2=1：44【答案】C【解析】A．由題知，發電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有A錯誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有P′=U4I4聯立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I3R=11500V再根據，解得BD錯誤；C．根據理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數據有P儲=408kWC正確。故選C。15.（2023年浙江6月卷第19題）（多選）以下實驗中，說法正確的是（）A.在LC振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，充電時電流逐漸增大，放電時電流逐漸減小B.“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，滴入油酸酒精溶液后，需盡快描下油膜輪廓，測出油膜面積C.“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實驗中，光照強度增加，光敏電阻阻值減小；溫度升高，金屬熱電阻阻值增大D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒裝上，原線圈接入10V的交流電時，副線圈輸出電壓不為零【答案】CD【解析】A．在LC振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，充電時電流逐漸減小，放電時電流逐漸增大，故A錯誤；B．“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散開,形狀穩定后，用一玻璃板輕輕蓋在淺盤上，然后用水筆把油酸溶液的輪廓畫在玻璃板上，測出油膜面積，故B錯誤；C．“觀察光敏電阻特性”實驗中，光照強度增加，光敏電阻阻值減小；“觀察金屬熱電阻特性”實驗中，溫度升高，金屬熱電阻阻值增大，故C正確；D．“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒裝上，原線圈接入10V的交流電時，變壓器的效果減弱，副線圈磁通量還是會發生變化，副線圈輸出電壓不為零，故D正確。故選CD16.（2023年重慶卷第12題）一興趣小組擬研究某變壓器的輸入和輸出電壓之比，以及交流電頻率對輸出電壓的影響。題圖1為實驗電路圖，其中L1和L2為變壓器的原、副線圈，S1和S2為開關，P為滑動變阻器Rp的滑片，R為電阻箱，E為正弦式交流電源（能輸出電壓峰值不變、頻率可調的交流電）。（1）閉合S1，用多用電表交流電壓擋測量線圈L1兩端的電壓。滑片P向右滑動后，與滑動前相比，電表的示數_______（選填“變大”“不變”“變小”）。（2）保持S2斷開狀態，調整E輸出的交流電頻率為50Hz，滑動滑片P，用多用電表交流電壓擋測得線圈L1兩端的電壓為2500mV時，用示波器測得線圈L2兩端電壓u隨時間t的變化曲線如圖所示，則線圈L1兩端與L2兩端的電壓比值為_______（保留3位有效數字）。（3）閉合S2，滑動P到某一位置并保持不變。分別在E輸出的交流電頻率為50Hz、1000Hz的條件下，改變R的阻值，用多用電表交流電壓擋測量線圈L2兩端的電壓U，得到U-R關系曲線如圖3所示。用一個阻值恒為20Ω的負載R0替換電阻箱R，由圖可知，當頻率為1000Hz時，R0兩端的電壓為_______mV；當頻率為50Hz時，為保持R0兩端的電壓不變，需要將R0與一個阻值為_______Ω的電阻串聯。（均保留3位有效數字）【答案】①.變大②.12.6③.272④.12【解析】（1）[1]閉合S1，滑動變阻器Rp是分壓接法，滑片P向右滑動后，用多用電表交流電壓擋測量線圈L1兩端的電壓。線圈L1兩端的電壓增大，因此與滑動前相比，電表的示數變大。（2）[2]保持S2斷開狀態，調整E輸出的交流電頻率為50Hz，多用電表交流電壓擋測得線圈L1兩端的電壓為U1=2500mV。線圈L2兩端電壓u隨時間t的變化曲線如圖所示，由圖像可得，線圈L2兩端電壓為則線圈L1兩端與L2兩端的電壓比值為（3）[3]閉合S2，滑動P到某一位置并保持不變。由U?R關系曲線可得，當頻率為1000Hz時，當負載電阻R0=20Ω時，R0兩端的電壓為UR0=272mV。[4]當頻率為50Hz時，由U?R關系曲線兩線交點可知，故需給R0串聯一電阻，此串聯電阻值為17.（2022年浙江6月卷第5題）下列說法正確的是（）A.恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向C.正弦交流發電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【答案】B【解析】A．恒定磁場對速度不平行于磁感線的運動電荷才有力的作用，A錯誤；B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應強度的方向，B正確；C．正弦交流發電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流為0，C錯誤；D．根據變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率，D錯誤。故選B。18.（2022年北京卷第4題）某理想變壓器原線圈接在的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為，輸出電流為。該變壓器（）A.原、副線圈的匝數之比為100∶1 B.輸入電流為C.輸入電流的最大值為 D.原、副線圈交流電的頻率之比為1∶100【答案】B【解析】A．原、副線圈的匝數之比為故A錯誤；B．根據可得輸入電流為

故B正確；C．輸入電流的最大值為故C錯誤；D．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。19.（2022年湖北卷第9題）（多選）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發射線圈的輸入電壓為220V、匝數為1100匝，接收線圈的匝數為50匝。若工作狀態下，穿過接收線圈的磁通量約為發射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發射線圈中電流之比約為22:1C.發射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【解析】A．根據可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V；B．由于存在磁漏現象，電流比不再與匝數成反比，故B錯誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過發射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過發射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的不相同，故D錯誤。故選AC。20.（2022年湖南卷第6題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數為U，理想電流表A的示數為I。下列說法正確的是（）A.保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B.保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C.保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D.保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【答案】B【解析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數比為，則副線圈的電流為，根據歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據歐姆定律可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；CD．設原副線圈的匝數比為，同理可得則整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知可知不斷變小，根據原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。故選B。21.（2022年山東卷第4題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數為的原線圈中電隨時間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數為。將阻值為的電阻R接在兩端時，功率為。下列說法正確的是（）

A.n1為1100匝，為B.間線圈匝數為120匝，流過R的電流為C.若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D.若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【答案】D【解析】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時間成余弦函數關系，故輸入交流電壓的最大值為，根據理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數比為解得原線圈為2200匝，A錯誤；B．根據圖像可知，當原線圈輸入220V時，BC間的電壓應該為12V，故BC間的線圈匝數關系有BC間線圈匝數為120匝，流過R的電流為B錯誤；C．若將R接在AB端，根據圖像可知，當原線圈輸入220V時，AB間的電壓應該為18V。根據交流電原線圈電壓的表達式可知，交流電的角速度為，故交流電的頻率為C錯誤；D．若將R接在AC端，根據圖像可知，當原線圈輸入220V時，AC間的電壓應該為30V，根據歐姆定律可知，流過電阻R的電流為交流電的周期為D正確。故選D。22.（2021年海南卷第9題）（多選）如圖，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，副線圈匝數可通過滑片P來調節。當滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數比，為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發光，下列操作可行的是（）A.僅將滑片P向上滑動B.僅將滑片P向下滑動C.僅在副線圈電路中并聯一個阻值為的電阻D.僅在副線圈電路中串聯一個阻值為的電阻【答案】BD【解析】原線圈電壓有效值則次級電壓有效值則為了使圖中“，”的燈泡能夠正常發光，則需要減小次級電壓，即僅將滑片P向下滑動；或者僅在副線圈電路中串聯一個電阻，阻值為故選BD。23.（2021年河北卷第8題）（多選）如圖，發電機的矩形線圈長為、寬為L，匝數為N，放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數分別為、和，兩個副線圈分別接有電阻和，當發電機線圈以角速度勻速轉動時，理想電流表讀數為I，不計線圈電阻，下列說法正確的是（）A.通過電阻的電流為 B.電阻兩端的電壓為C.與的比值為 D.發電機的功率為【答案】BC【解析】AB．由題知理想電流表讀數為I，則根據歐姆定律U1=IR1根據變壓器電壓與匝數的關系有，代入數據有U0=，U2=再由歐姆定律有U2=I2R2可計算出I2=綜上可知，A錯誤、B正確；C．由于矩形線圈產生的交變電流直接輸入原線圈，則有Emax=NB2L2ω，U0==NBL2ω由選項AB知U0=則C正確；D．由于變壓器為理想變壓器則有P0=P1+P2=U1I+U2I2=I2R1+U2I2代入選項ABC公式有P0=由于矩形線圈產生的交變電流直接輸入原線圈，則發電機的功率為P0，D錯誤。故選BC。24.（2021年湖北卷第6題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A.電流表A1示數減小 B.電流表A2示數增大C.原線圈輸入功率先增大后減小 D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A【解析】本題考查含理想變壓器電路的動態分析。AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，由數學知識可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得可知副線圈的電流逐漸減小，由可知變壓器原線圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯誤；C．原線圈的輸入功率為由于I1逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯誤；D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯的總電流減小，又與定值電阻并聯的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯分流規律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯誤。故選A。25.（2021年湖南卷第6題）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動變阻器的滑片從端滑動到端的過程中，兩個燈泡始終發光且工作在額定電壓以內，下列說法正確的是（）

A.L1先變暗后變亮，L2一直變亮B.L1先變亮后變暗，L2一直變亮C.L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗DL1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【解析】副線圈的總電阻為解得則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據等效電阻關系有則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有，先減小后增大，先減小后增大，則先變暗后變亮，根據，由于先減小后增大，則副線圈電壓先增大后減小，通過L2的電流為則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中增大；在副線圈的電壓減小過程中，通過R0的電流為逐漸增大，則越來越小，則則先變暗后變亮，一直變亮；故選A。考向四遠距離輸電26.（2023年天津卷第6題）（多選）“西電東送”是我國重要的戰略工程，從西部發電廠到用電量大的東部區域需要遠距離輸電。圖為遠距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R為輸電導線的電阻，的副線圈并聯多個用電器，下列說法正確的是（）A.輸出電壓等于輸入電壓B.輸出功率大于輸入功率C.用電器增多后，R消耗的功率減小D.用電器增多后，輸出電壓降低【答案】BD【解析】AB．由于輸電過程中，線路中有電流、線路電阻R會分壓且產生熱量，會損失功率，故輸出功率大于輸入功率；輸出電壓大于輸入電壓，故A錯誤，B正確；CD．設升壓變壓器原副線圈比為，輸入出電壓分別為、，根據理想變壓器電壓與原副線圈匝數關系可得由于輸入電壓不變，原副線圈匝數比不變，則升壓變壓器輸出變壓恒定。設降壓變壓器的原副線圈匝數比為，輸入輸出電壓分別為、，通過原副線圈的電流分別為、，的副線圈并聯多個用電器等效電阻為，則有，，則令，則隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻減小，則減小，輸入線路中電流增大.R消耗的功率輸出電壓用電器增多后，增大，R消耗的功率增大，的輸出電壓降低，故C錯誤，D正確。故選BD。27.（2023年浙江6月卷第7題）我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）A.送電端先升壓再整流 B.用戶端先降壓再變交流C.1100kV是指交流電的最大值 D.輸電功率由送電端電壓決定【答案】A【解析】AB．升壓和降壓都需要在交流的時候才能進行，故送電端應該先升壓再整流，用戶端應該先變交流再降壓，故A正確，B錯誤；C．1100kV指的是交流電的有效值，故C錯誤；D．輸電的功率是由用戶端負載的總功率來決定的，故D錯誤。故選A。28.（2021年山東卷第9題）（多選）輸電能耗演示電路如圖所示。左側變壓器原、副線圈匝數比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導線總電阻為r，負載R的阻值為。開關S接1時，右側變壓器原、副線圈匝數比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】當開關S接1時，左側變壓器次級電壓U2=3×7.5V=22.5V電阻R上的電壓，即右側變壓器的次級電壓電流則右側變壓器初級電壓電流則當開關S接2時，設輸電電流為I，則右側變壓器的次級電流為0.5I；右側變壓兩邊電壓關系可知解得I=3A則R上的功率故選BD。考向五聯系實際29.（2022年重慶卷第3題）低壓鹵素燈在家庭電路中使用時需要變壓器降壓。若將“”的交流鹵素燈直接通過變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為的交流電后能正常工作，則（）A.鹵素燈兩端的電壓有效值為 B.變壓器原、副線圈的匝數比為55∶3C.流過鹵素燈的電流為 D.鹵素燈的電阻為【答案】B【解析】A．鹵素燈上標記的額定電壓即為鹵素燈兩端的電壓有效值，A錯誤；B．根據理想變壓器的原理可知B正確；C．流過鹵素燈的電流為C錯誤；D．鹵素燈是非線性元件，電阻隨著電壓不同而改變，D錯誤。故選B。30.（2021年廣東卷第7題）某同學設計了一個充電裝置，如圖所示，假設永磁鐵的往復運動在螺線管中產生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數比為1∶60，下列說法正確的是（）

A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B【解析】A．周期是T=0.2s，頻率是故A錯誤；B．由理想變壓器原理可知解得，副線兩端的最大電壓為故B正確；C．根據法拉第電磁感應定律可知，永磁鐵磁場強，線圈中產生的感應電動勢越大，變壓器的輸入電壓會越大，故C錯誤；D．由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯誤。故選B。考向六電磁場與電磁振蕩31.(2020·浙江1月選考·8)如圖所示，單刀雙擲開關S先打到a端讓電容器充滿電．t＝0時開關S打到b端，t＝0.02s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值．則()A．LC回路的周期為0.02sB．LC回路的電流最大時電容器中電場能最大C．t＝1.01s時線圈中磁場能最大D．t＝1.01s時回路中電流沿順時針方向答案C解析以順時針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變化的圖像如下：t＝0.02s時電容器下極板帶正電荷且最大，根據圖像可知周期為T＝0.04s，故A錯誤；根據圖像可知電流最大時，電容器中電荷量為0，電場能最小為0，故B錯誤；1.01s時，經過25eq\f(1,4)T，根據圖像可知此時電流最大，電流沿逆時針方向，說明電容器放電完畢，電能全部轉化為磁場能，此時磁場能最大，故C正確，D錯誤．考向七電磁波32.（2021年浙江卷第8題）大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當人體單位面積接收的微波功率達到時會引起神經混亂，達到時會引起心肺功能衰竭。現有一微波武器，其發射功率。若發射的微波可視為球面波，則引起神經混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠距離約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設微波有效攻擊范圍為r時單位面積接收微波功率為解得則引起神經混亂時有引起心肺功能衰竭時有所以B正確；ACD錯誤；故選B。33.(2020·江蘇卷·13B(1))(多選)電磁波廣泛應用在現代醫療中．下列屬于電磁波應用的醫用器械有()A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機答案AB考向八傳感器34、（2023年1月浙江卷第14題）（多選）下列說法正確的是()A.利用電容傳感器可制成麥克風B.物體受合外力越大，則動量變化越快C.利用紅外傳感器可制成商場的自動門D.牛頓運動定律不適用，則動量守恒定律也不適用答案：ABC解析：可通過改變電容器電容大小，利用電容器充放電原理，將聲音信號轉換成電信號，故可以利用電容傳感器制成麥克風，A正確；由動量定理公式得，顯然動量變化得越快表明物體受的合外力越大，B正確；當紅外傳感器感應裝置接收到人所發出的紅外線時，可通過改變開關通斷將門打開，C正確；牛頓運動定律適用于低速宏觀的物體，而動量守恒定律的適用范圍比牛頓運動定律更廣泛，也適用于高速微觀的物體，D錯誤。35.（2023年湖南卷第12題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內阻無窮大）．（1）先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數如圖（b）所示，對應的讀數是____;（2）適當調節，使電壓傳感器示數為0，此時，的阻值為_____（用表示）；（3）依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小），讀出電壓傳感器示數，所測數據如下表所示：次數123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數據在圖（c）上描點，繪制關系圖線_____；（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數為，則大小是_____（重力加速度取，保留2位有效數字）；（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非理想毫伏表讀數為，則_____（填“>”“=”或“<”）．【答案】①.1000#1000.0②.③.④.1.7×10-2⑤.>【解析】（1）[1]歐姆表讀數為10×100Ω=1000Ω（2）[2]當電壓傳感器讀數為零時，CD兩點電勢相等，即即解得（3）[3]繪出U-m圖像如圖（4）[4]由圖像可知，當電壓傳感器的讀數為200mV時，所放物體質量為1.75g，則（5）[5]可將CD以外的電路等效為新的電源，電動勢E＇，內阻r＇，CD兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器時內阻不是無窮大，此時電壓傳感器讀數當讀數為U＇=200mV時，實際CD間斷路（接理想電壓傳感器時）時的電壓等于E＇大于200mV，則此時壓力傳感器的讀數F1>F0。36.（2023年浙江6月卷第19題）（多選）以下實驗中，說法正確的是（）A.在LC振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，充電時電流逐漸增大，放電時電流逐漸減小B.“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，滴入油酸酒精溶液后，需盡快描下油膜輪廓，測出油膜面積C.“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實驗中，光照強度增加，光敏電阻阻值減小；溫度升高，金屬熱電阻阻值增大D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒裝上，原線圈接入10V的交流電時，副線圈輸出電壓不為零【答案】CD【解析】A．在LC振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，充電時電流逐漸減小，放電時電流逐漸增大，故A錯誤；B．“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散開,形狀穩定后，用一玻璃板輕輕蓋在淺盤上，然后用水筆把油酸溶液的輪廓畫在玻璃板上，測出油膜面積，故B錯誤；C．“觀察光敏電阻特性”實驗中，光照強度增加，光敏電阻阻值減小；“觀察金屬熱電阻特性”實驗中，溫度升高，金屬熱電阻阻值增大，故C正確；D．“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒裝上，原線圈接入10V的交流電時，變壓器的效果減弱，副線圈磁通量還是會發生變化，副線圈輸出電壓不為零，故D正確。故選CD37.（2022年廣東卷第12題）彈性導電繩逐步成為智能控制系統中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：（1）裝置安裝和電路連接；如圖（a）所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖（b）所示的電路中。（2）導電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2，閉合開關S1，調節R，使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數U和I1。③閉合S2，電壓表的示數__________（選填“變大”或“變小”）。調節R使電壓表的示數仍為U，記錄電流表的示數I2，則此時導電繩的電阻Rx=__________（用I1、I2和U表示）。④斷開S1，增大導電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復步驟②和③。（3）該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值__________（選填“有”或“無”）影響。（4）圖11(c）是根據部分實驗數據描繪的Rx—L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機械臂彎曲后，測得導電繩的電阻Rx為1.33kΩ，則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為__________cm，即為機械臂彎曲后的長度。【答案】①.變小②.③.無④.51.80【解析】（2）[1]閉合S2后，并聯部分的電阻減小，根據閉合電路歐姆定律，電壓表的示數變小。[2]加在導電繩兩端的電壓為U，流過導電繩的電流為I2—I1，因此導電繩的電阻（3）[3]在閉合S2之前，電流表I1的示數包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流，閉合S2之后，加在電壓表兩端的電壓保持不變，因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為I1，故流過導電繩的電流是I2—I1，與電壓表內阻無關，電壓表內阻對測量沒有影響。（4）[4]由圖c可知，導電繩拉伸后的長度為51.80cm。38.（2022年湖北卷第12題）某同學設計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律實驗。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內擺動，記錄鋼球擺動過程中拉力傳感器示數的最大值和最小值。改變小鋼球的初始釋放位置，重復上述過程。根據測量數據在直角坐標系中繪制的圖像是一條直線，如圖乙所示。（1）若小鋼球擺動過程中機械能守恒。則圖乙中直線斜率理論值為_______。（2）由圖乙得:直線的斜率為______，小鋼球的重力為_______N。（結果均保留2位有效數字）（3）該實驗系統誤差的主要來源是______（單選，填正確答案標號）。A．小鋼球擺動角度偏大B．小鋼球初始釋放位置不同C．小鋼球擺動過程中有空氣阻力【答案】①.②.③.0.59④.C【解析】（1）[1]設初始位置時，細線與豎直方向夾角為θ，則細線拉力最小值為到最低點時細線拉力最大，則聯立可得即若小鋼球擺動過程中機械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為；（2）[2][3]由圖乙得直線的斜率為則小鋼球的重力為（3）[4]該實驗系統誤差的主要來源是小鋼球擺動過程中有空氣阻力，使得機械能減小，故選C。39.（2022年重慶卷第11題）某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關系。實驗電路如圖所示，實驗設定恒定電流為50.0μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。（1）用加熱器調節RT的溫度后，為使電流表的示數仍為50.0μA，須調節___________（選填一種給定的實驗器材）。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數為50.0μA；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，須將原電壓表更換為內阻___________（選填“遠大于”“接近”“遠小于”）RT阻值的電壓表。（2）測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0°C變化到40.0°C的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是___________（保留2位有效數字）。【答案】①.可變電阻R1②.遠大于③.-1.2【解析】（1）[1]由題知恒壓直流電源E的電動勢不變，而用加熱器調節RT的溫度后，導致整個回路的總電阻改變。而要確保電流表的示數仍為50.0μA，則需控制整個回路的總電阻不變，故需要調節的器材是可變電阻R1。[2]連接電壓表后，電流表示數顯著增大，則說明電壓表與RT并聯后R總減小，則根據并聯電阻的關系有則要保證R總不變需須將原電壓表更換為內阻遠大于RT阻值的電壓表。（2）[3]圖可得溫度為35.0°C時電壓表的電壓為1.6V，且實驗設定恒定電流為50.0μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT1=32kΩ；溫度為40.0°C時電壓表的電壓為1.3V，且實驗設定恒定電流為50.0μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT2=26kΩ，則溫度從35.0°C變化到40.0°C的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是負號表示隨著溫度升高RT的阻值減小。40．(2022年·河北卷·12)某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如圖甲所示．選用的器材有：限溫開關S1(手動將其按下，開始持續加熱煮飯，當鍋內溫度高于103℃時自動斷開，之后不能自動閉合)；保溫開關S2(當鍋內溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合)；電飯煲的框架(結構如圖乙所示)．自備元件有：加熱電阻絲R(阻值為60Ω，用于加熱煮飯)；限流電阻R1和R2(阻值均為1kΩ)；指示燈L1和L2(2.5V,0.6W，當電流低于30mA時可視為熄滅)；保險絲T.(1)按照興趣小組設計的電路，下列說法正確的是________(多選)．A．按下S1，L1和L2均發光B．當鍋內溫度高于103℃時，S1自動斷開，L1和L2均發光C．保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態之間交替切換D．當鍋內溫度低于70℃時，S2自動閉合，L1發光，L2熄滅(2)簡易電飯煲制作完成后，試用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常．在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發生故障的元件．下列操作步驟的正確順序是__________(填寫各步驟前的字母)．A．將選擇開關旋轉到“×100”位置B．將兩支表筆直接接觸，調節“歐姆調零旋鈕”，使指針指向歐姆零點C．調整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D．測量指示燈L1兩端的阻值E．將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖丙所示，可判斷是________斷路損壞；若指針如圖丁所示，可判斷是________斷路損壞．(用電路中的元件符號表示)答案(1)CD(2)CABDEL1R1解析(1)按下S1后L2支路被短路，則L2不會發光，A錯誤；當鍋內溫度高于103℃時，S1斷開，而要溫度降到70℃以下時S2才會閉合，則此時L2可能發光，此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯，并聯的整體再和L2、R2串聯，RL≈10.42Ω，則回路中并聯部分的電阻R并≈56.64Ω則回路總電阻R總＝1067.06Ω則回路總電流I總＝eq\f(220V,R總)≈0.21A則L2一定發光，此時并聯的整體的電壓為U并＝I總R并≈11.89V則流過L1的電流為IL1＝eq\f(U并,RL＋R1)＝eq\f(11.89,1000＋10.42)A≈0.012A流過L1的電流小于30mA，則L1熄滅，B錯誤；由題知，S2在鍋內溫度高于80℃時自動斷開，鍋內溫度降到70℃以下時S2自動閉合，C正確；當鍋內溫度低于70℃時，S2自動閉合，L2支路被短路，則L2不會發光，此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯，則此時流過L1的電流為IL1′＝eq\f(E,RL1＋R1)＝eq\f(220,1000＋10.42)A≈0.218A，此時流過L1的電流大于30mA，則L1發光，D正確．(2)多用電表的操作步驟為：調整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度——機械調零；將選擇開關旋轉到“×100”位置——選擋；將兩支表筆直接接觸，調節“歐姆調零旋鈕”，使指計指向歐姆零點——歐姆調零；測量指示燈L1兩端的阻值——測量；將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋——關閉多用電表．故正確順序為CABDE.由于使用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常，則說明R、L2、R2、T均正常，若指針如題圖丙所示，可看出L1兩端有1100Ω左右的電阻，則說明L1始終不亮的原因是L1斷路損壞；若指針如題圖丁所示，可看出歐姆表的示數幾乎為零，但由于RL＝10.42Ω，此時選用的是“×100”擋，則說明燈泡L1正常，則說明L1始終不亮的原因是R1斷路損壞．41.（2021年廣東卷第12題）某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律。根據實驗需要已選用了規格和量程合適的器材。（1）先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆______，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而__________。（2）再按圖連接好電路進行測量。

①閉合開關S前，將滑動變阻器的滑片滑到_______端（選填“a”或“b”）。將溫控室的溫度設置為T，電阻箱調為某一阻值。閉合開關S，調節滑動變阻器，使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關S。反復調節和，使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）。此時熱敏電阻阻值_____。【答案】①.短接②.減小③.b④.大于⑤.【解析】（1）[1][2]選擇倍率適當的歐姆檔，將兩表筆短接；歐姆表指針向右偏轉角度越大，則阻值越小，可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。（2）①[3]閉合開關S前，應將滑動變阻器R1的阻值調到最大，即將滑片滑到b端；②[4][5]因兩次電壓表和電流表的示數相同，因為即可知R01大于R02。42.（2021年山東卷第14題）熱敏電阻是傳感器中經常使用的元件，某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律。可供選擇的器材有：

待測熱敏電阻（實驗溫度范圍內，阻值約幾百歐到幾千歐）；電源E（電動勢，內阻r約為）；電阻箱R（阻值范圍）；滑動變阻器（最大阻值）；滑動變阻器（最大阻值）；微安表（量程，內阻等于）；開關兩個，溫控裝置一套，導線若干。同學們設計了如圖甲所示的測量電路，主要實驗步驟如下：①按圖示連接電路；②閉合、，調節滑動變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏；③保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開，調節電阻箱，使微安表指針半偏；④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題：（1）為了更準確地測量熱敏電阻的阻值，滑動變阻器應選用___________（填“”或“”）。（2）請用筆畫線代替導線，將實物圖（不含溫控裝置）連接成完整電路__________。

（3）某溫度下微安表半偏時，電阻箱的讀數為，該溫度下熱敏電阻的測量值為___________（結果保留到個位），該測量值___________（填“大于”或“小于”）真實值。（4）多次實驗后，學習小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________（填“增大”或“減小”）。

【答案】①.②.③.3500④.大于⑤.減小【解析】（1）[1]用半偏法測量熱敏電阻的阻值，盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變，由于該支路與滑動變阻器左側部分電阻并聯，滑動變阻器的阻值越小，S2閉合前、后并聯部分電阻變化越小，從而并聯部分的電壓值變化越小，故滑動變阻器應選R1。（2）[2]電路連接圖如圖所示

（3）[3]微安表半偏時，該支路的總電阻為原來的2倍，即可得[4]當斷開S2，微安表半偏時，由于該支路的電阻增加，電壓略有升高，根據歐姆定律，總電阻比原來2倍略大，也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻，而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計算，因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。（4）[5]由于是圖像，當溫度T升高時，減小，從圖中可以看出減小，從而減小，因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。考向九聯系實際43.（2022年北京卷第13題）某同學利用壓力傳感器設計水庫水位預警系統。如圖所示，電路中的和，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a、b兩端的電壓大于時，控制開關自動開啟低水位預警；當a、b兩端的電壓小于（、為定值）時，控制開關自動開啟高水位預警。下列說法正確的是（）A.B.為壓力傳感器C.若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預警時的水位越低D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預警時的水位越高【答案】C【解析】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。控制開關自動開啟低水位預警，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，根據串聯電路電壓分部特點可知，為壓力傳感器，故高水位時壓力傳感器的電阻值越小，壓力傳感器兩端電壓變小，，AB錯誤；CD．根據閉合電路歐姆定律可知，a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大，當開啟低水位預警時a、b兩端的電壓大于時，壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低；當a、b兩端的電壓小于時開啟高水位預警時，壓壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低。C正確，D錯誤。故選C。一、正弦式交變電流的產生及變化規律1．產生在勻強磁場中線圈繞垂直于磁場方向且與線圈共面的軸勻速轉動．2．兩個特殊位置的特點(1)線圈平面轉到中性面時，S⊥B，Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，e＝0，i＝0，電流方向將發生改變．(2)線圈平面與中性面垂直時，S∥B，Φ＝0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大，電流方向不改變．3．一個周期內線圈中電流的方向改變兩次．4．描述交變電流的物理量(1)最大值Em＝NBSω，與轉軸位置無關，與線圈形狀無關(均選填“有關”或“無關”)．(2)周期和頻率①周期(T)：交變電流完成一次周期性變化所需的時間．單位是秒(s)，公式T＝eq\f(2π,ω).②頻率(f)：交變電流在單位時間內完成周期性變化的次數．單位是赫茲(Hz)．③周期和頻率的關系：T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T).5．交變電流的變化規律(線圈從中性面開始計時)函