第1頁/共1頁2025北京高三（上）期末物理匯編交變電流章節綜合一、單選題1．（2025北京通州高三上期末）手機無線充電技術越來越普及，如圖甲所示是某款手機無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈匝數比，送電線圈所接電阻的阻值為。當間接上的正弦交變電源后，受電線圈中產生交變電流給手機充電，這時手機兩端的電壓為，流經手機的電流為。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）圖甲是小型交流發電機的示意圖。在勻強磁場中，矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖像如圖乙所示。已知發電機線圈內阻為，外接電阻的阻值為，其他電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A．時線圈平面與中性面垂直B．每秒內電流方向改變100次C．電源的輸出功率為D．時通過電阻的瞬時電流為3．（2025北京朝陽高三上期末）如圖所示是一種變壓器的銘牌。根據上面標示的信息，下列選項正確的是（）A．這是一個升壓變壓器 B．原線圈的匝數比副線圈的匝數多C．正常工作時，副線圈輸出直流電壓12V D．正常工作時，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出的紫色光引誘害蟲飛近高壓電網來“擊斃”害蟲的環保型設備。圖2是黑光燈高壓電網的工作電路示意圖，將最大值的正弦交流電壓通過理想變壓器升為高壓，變壓器原線圈匝數為，副線圈匝數為。已知空氣在通常情況下的擊穿電場強度約為，殺滅害蟲至少需要1000V電壓。下列選項正確的是（）A．電網相鄰兩極間產生的電場保持不變B．電網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，副線圈通過導線連接兩個相同的燈泡L1和L2，開始時開關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）一臺手搖發電機產生正弦交流電，其電流i隨時間t變化的規律如圖所示。下列說法正確的是（）A．電流有效值為B．線圈每秒鐘轉50圈C．t＝0.10s時，穿過線圈的磁通量最大D．t＝0.15s時，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內電流方向改變50次C．電壓瞬時值的表達式為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．當變阻器R的阻值減小時，副線圈中電流隨之減小D．當變阻器R的阻值減小時，原線圈的輸入功率隨之增大三、實驗題9．（2025北京房山高三上期末）物理實驗一般涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。(1)“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗如圖甲所示，圖乙是在白紙上根據實驗數據畫出的示意圖。圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是。(2)一個實驗小組在“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中，使用兩根不同的輕質彈簧和，得到彈簧彈力與彈簧長度的關系圖像如圖所示，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．的勁度系數大于的勁度系數D．的勁度系數小于的勁度系數(3)如圖所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”的實驗過程中，下列說法正確的是___________。A．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“直流電壓擋”B．使用多用電表測電壓時，先用最大量程試測，再選用適當的擋位進行測量C．因為實驗所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導線、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的關系”實驗中，若把8.0V的學生電源接到原線圈“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阻的實驗電路圖。圖中部分器材規格為：電流表A內阻約為0.5Ω，量程為0~0.6A；電壓表V內阻約為3kΩ，量程為0~3V。若被測電源為一節干電池（電動勢約1.5V，內阻約1Ω），應選擇電路圖（選填“甲”或“乙”）；分析你選擇方案的測量結果（選填“>”或“<”）。四、解答題11．（2025北京海淀高三上期末）如圖所示，交流發電機的矩形金屬線圈處于磁感應強度的勻強磁場中，其邊長，匝數（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的轉軸以角速度勻速轉動。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環E、F（集流環）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均可忽略不計。(1)求線圈中感應電動勢的最大值；(2)從線圈平面與磁場方向平行位置開始計時，寫出線圈中感應電流隨時間變化的關系式；(3)求線圈轉動過程中，電阻上的發熱功率。12．（2025北京順義高三上期末）在處理較復雜的變化量問題時，常常先把整個區間化為若干個小區間，認為每一小區間內研究的量不變，再求和。這是物理學中常用的一種方法。(1)如圖1所示，輕質彈簧一端固定，另一端與質量為m的物塊（可視為質點）相連，放置在水平面上。當物塊在A位置時彈簧處于原長，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）。已知彈簧勁度系數為，AB間長度為d，彈簧對物塊的拉力用表示。物塊從A運動到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，時刻無初速度釋放物塊并同時施加水平向左的外力，使物塊緊貼墻壁運動。已知物塊質量為，外力隨時間變化的關系式為（為比例系數），物塊與墻壁間的動摩擦因數為，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動的時間。(3)如圖3所示，利用直流電源給導線框供電，接通電源后矩形導線框ABCD在磁極間的輻向磁場中，從靜止開始繞中心軸線轉動。AB、CD兩邊的線速度方向始終與磁場方向垂直，所在位置的磁感應強度大小為B，其原理如圖4所示。AB與CD邊由完全相同的導線制成，其中AB邊的長為L，質量為m，電阻為R，受到的機械阻力為（，為比例系數，v為AB邊繞轉動的線速度），已知導線框的AD和BC邊的質量、電阻和所受阻力不計，電源的電動勢為2E，內阻不計。a.求導線框轉動穩定后AB邊的線速度大小；b.若導線框從靜止發生轉動至轉動穩定所用時間為，求該過程中導線框AB邊通過的路程S。

參考答案1．D【詳解】B．設通過送電線圈和受電線圈的電流分別為I1、I2，且，根據理想變壓器的電流關系解得故B錯誤；AD．根據理想變壓器電壓與匝數關系有解得又，整理可得，代入數據聯立解得，故A錯誤，D正確；C．根據間輸入功率為故C錯誤。故選D。2．B【詳解】A．由乙圖可知，t=0.02s時刻電動勢的瞬時值為零，即線圈平面與中性面重合，故A錯誤；B．由乙圖可知，交變電流的周期為根據一個周期內電流方向改變兩次，可得每秒鐘內電流方向改變次數為故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閉合回路的歐姆定律可得則電源的輸出功率為故C錯誤；D．由乙圖可知，在時通過電阻的瞬時電流為，故D錯誤。故選B。3．B【詳解】AB．因輸入電壓大于輸出電壓，可知這是一個降壓變壓器，原線圈的匝數比副線圈的匝數多，選項A錯誤，B正確；C．正常工作時，副線圈輸出交流電壓12V，選項C錯誤；D．根據因可知即正常工作時，副線圈中電流比原線圈中電流大，選項D錯誤。故選B。4．B【詳解】A．電網相鄰兩極間的電壓是交變電壓，所以相鄰兩極間產生的電場是交變電場，其電場強度的大小和方向隨時間周期性變化，故A錯誤；B．電網相鄰兩極間的電場強度的最大值應小于空氣的擊穿電場強度，即即故B正確；C．兩極間的電壓與相鄰兩極間的距離無關，故C錯誤；D．電網相鄰兩極間的電壓最大值應滿足以下關系根據理想變壓器的電壓變比公式有即故D錯誤。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的關系可得，理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數比決定的，由于輸入電壓和匝數比不變，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錯誤；B．當S接通后，小燈泡和并聯，電路中的總電阻減小，副線圈的電流增大，因為小燈泡兩端電壓不變，所以通過燈泡的電流不變，B錯誤；C．由理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數的關系可得，原線圈中的電流增大，C錯誤；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錯誤；B．由圖可知，周期為線圈每秒鐘轉速為故B錯誤；C．由圖可知，t＝0.10s時，電流瞬時值最大，線圈與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，故C錯誤；D．由圖可知，t＝0.15s時，電流瞬時值為零，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A錯誤；B．周期為0.02s，每個周期內電流方向改變2次，則1s內電流方向改變100次，選項B錯誤；C．因為可知電壓瞬時值的表達式為選項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D錯誤。故選C。8．BD【詳解】AB．根據原副線圈電壓、電流與匝數的關系可得，故A錯誤，B正確；CD．由于，當變阻器R的阻值減小時，U2不變，I2變大，I1變大，原線圈的輸入功率隨之增大，故C錯誤，D正確。故選BD。9．(1)(2)BC(3)B【詳解】（1）圖乙中的與兩力中，F是兩個分力合力的理論值，而是兩個分力合力的實驗值，則方向一定沿方向的是。（2）AB．根據由圖可知，的原長小于的原長，選項A錯誤，B正確；CD．圖像的斜率等于勁度系數，可知的勁度系數大于的勁度系數，選項C正確，D錯誤。故選BC。（3）A．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”，選項A錯誤；B．使用多用電表測電壓時，先用最大量程試測，再選用適當的擋位進行測量，選項B正確；C．雖然實驗所用電壓較低，但是通電時也不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，選項C錯誤。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]由圖可知此游標卡尺是20分度尺，最小分度值為0.05mm，所以用游標卡尺測其長度為（2）ABCD．若為理想變壓器，則解得考慮到不是理想電壓器，有漏磁現象，則副線圈的電壓應略小于1V，所以最有可能的是D選項。故選D。（3）[1]圖乙所示電路實驗誤差來源是電壓表分流，電壓表內阻較大，分流影響較小，圖甲所示實驗電路誤差來源是電流表分壓，因為電池內阻較小，約為，由于電流表的內阻未知，約為，如果選擇圖甲的電路圖，電源的內阻測量值為電流表和電源真實內阻之和，這導致測量相對誤差較大，為了減少誤差，應選擇圖乙的實驗電路圖。[2]實驗電路乙圖中的誤差來源于電壓表的分流，使得電流表的示數小于真正流過電源的總電流，測量圖線與真實圖線如圖所示由圖像可知電動勢的測量值小于真實值。11．(1)(2)(3)【詳解】（1）線圈產生感應電動勢的最大值解得（2）根據閉合電路歐姆定律可知，線圈中感應電流的最大值從線圈平面與磁場方向平行位置開始計時，線圈中感應電流瞬時值解得（3）通過電阻的電流的有效值電阻上產生的發熱功率得12．(1)，(2)