測試13 （解析版）-2025年高考物理一輪復習講練測（新教材新高考）

第十三章交變電流質(zhì)量監(jiān)測試卷本試卷分第Ι卷（選擇題）和第Ⅱ（非選擇題）兩部分。滿分：100分；考試時間：75分鐘注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名．班級．座號．準考證號填寫在答題卡上。2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號對應的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔．完整。3．考試結束后，將答題卡交回（試題卷自己保存，以備評講）。第I卷（選擇題，共43分）單項選擇題：（本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求）1．家庭用電一般由國家電網(wǎng)交變電流供電，下列相關說法正確的是（）A．大小隨時間變化的電流就是交變電流B．交流電壓表測量的是交流電的峰值C．遠距離輸電時使用高壓輸電，目的是為了減小輸電線的電流來降低輸電損耗D．理想變壓器原、副線圈中的功率之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比【答案】C【詳解】A．根據(jù)交變電流的定義可知，交變電流的方向隨時間周期性變化，故A錯誤；B．交流電壓表測量的是交流電的有效值，故B錯誤；C．根據(jù)可知遠距離輸電時使用高壓輸電，由于輸電功率不變，目的是為了減小輸電線的電流來降低輸電損耗，故C正確；D．理想變壓器原、副線圈中的功率相等，故D錯誤。故選C。2．如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中勻速轉動可以產(chǎn)生交變電流，其電動勢e隨時間t變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻，電阻。則（

）A．時，線圈與中性面垂直 B．內(nèi)，電流的方向改變50次C．電阻R兩端電壓為 D．電阻R在內(nèi)產(chǎn)生的熱量為【答案】D【詳解】A．時，電動勢為零，線圈平面處于中性面處，故A錯誤；B．根據(jù)圖乙可知周期為，一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，則對應個周期，電流方向變化100次，故B錯誤；C．交流電電動勢的有效值根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知電阻R兩端電壓故C錯誤；D．電阻R在內(nèi)產(chǎn)生的熱量故D正確。故選D。3．某矩形閉合金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間t按如圖所示正弦規(guī)律變化。則時刻（

）A．穿過該線圈的磁通量最小 B．穿過該線圈的磁通量最大C．該線圈中的電流最大 D．該線圈中的電流不為零【答案】B【詳解】AB．由圖像易知，時刻穿過該線圈的磁通量最大，A錯誤B正確；CD．由圖像易知，時刻穿過線圈的磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零，線圈中的電流為零，CD均錯誤。故選B。4．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈接有三盞完全相同的正常工作時電阻的燈泡。當變壓器原線圈端輸入電壓時，三盞燈均正常發(fā)光。則燈泡的額定功率為（）A．32W B．16W C．8W D．4W【答案】B【詳解】設燈泡正常工作時的電流為I，則原線圈的電流為I1=I，副線圈的電流為I2=2I，變壓器匝數(shù)比為設原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，則有解得由題知，端輸入電壓，則AB端輸入電壓的有效值為在原線圈回路中有可得則燈泡的額定功率為故選B。5．如圖所示為無線充電寶給手機充電的工作原理圖。充電時，手機與阻值R2Ω的電阻串接于受電線圈兩端c和d，并置于充電寶內(nèi)的送電線圈正上方，送電線圈與受電線圈的匝數(shù)比為1∶3，兩線圈自身的電阻忽略不計。當ab間接上3V的正弦交變電流后，手機兩端的輸入電壓為5V，流過手機的電流為1A，則（）A．受電線圈cd兩端的輸出電壓為9VB．a(chǎn)b端的輸入功率為7WC．流經(jīng)送電線圈的電流為3AD．充電效率一定小于55.6%【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意，受電線圈cd兩端的輸出電壓為故A錯誤；B．根據(jù)題意知故判斷送電線圈與受電線圈非理想線圈，因為故ab端的輸入功率大于7W，故B錯誤；C．根據(jù)B項分析知，送電線圈與受電線圈非理想線圈，故解得流經(jīng)送電線圈的電流故C錯誤；D．如果是理想變壓器，則根據(jù)電壓與匝數(shù)比的關系知受電線圈cd兩端的輸出電壓為電路的總的輸入功率為，電池產(chǎn)生的熱功率為，故充電效率故D正確。故選D。6．如圖甲為旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，單匝矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與可變電阻R連接，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，當時電壓表示數(shù)是10V，線圈內(nèi)阻不計。圖乙是矩形線圈磁通量隨時間t變化的圖像。則（

）A．可變電阻R消耗的電功率為20W B．1s內(nèi)電流方向變化50次C．圖甲所示位置的電流瞬時值為 D．磁通量的最大值為【答案】C【詳解】A．由題知，電壓表示數(shù)是10V，即為變電流電壓的有效值，則可變電阻R消耗的電功率為故A錯誤；B．由圖可知，交變電流的周期為0.02s，頻率為50Hz，所以1s內(nèi)電流方向變化100次，故B錯誤；C．圖甲所示位置磁通量為零，感應電動勢最大，感應電流最大，則有則此時電流為故C正確；D．由乙圖可知，周期為0.02s，則角速度為根據(jù)可得故D錯誤。故選C。7．如圖甲所示為一種簡單的整流電路，ab為交變電壓信號輸入端，D為二極管，可將交變電流變?yōu)橹绷?，R為阻值為15Ω的定值電阻。若對該電路ab端輸入如圖乙所示按正弦規(guī)律變化的電壓信號，則下列說法正確的是（）A．定值電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為B．a(chǎn)b兩點間接入的交變電流的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是C．電阻R兩端電壓有效值為D．一個周期內(nèi)通過的R的電流的平均值為【答案】A【詳解】AC．整流后，交變電流只允許正向電流通過，負向電流損失，設電壓的有效值為，則根據(jù)有效值的定義可得其中解得即電阻R兩端電壓有效值為，定值電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故A正確，C錯誤；B．由圖乙可知，交流電的周期振幅兩點間接入的交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律是故B錯誤；D．整流后，一個周期內(nèi)通過的R的電流的平均值為整流后，一個周期內(nèi)通過的的電荷量為由上幾式代入數(shù)據(jù)解得故D錯誤；故選A。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8．如圖所示，在勻強磁場中勻速轉動的單匝矩形線圈的周期為T，轉軸垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω。從線圈平而與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過時的感應電流為1A，則下列說法正確的是（）A．線圈消耗的電功率為2WB．線圈中感應電流的最大值為2AC．任意時刻線圈中的感應電動勢為D．任意時刻穿過線圈的磁通量為【答案】BC【詳解】AB．從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過時的感應電流為1A，由感應電流的瞬時表達式可得解得線圈中感應電流的最大值為線圈中感應電流的有效值為線圈消耗的電功率為故A錯誤，B正確；C．線圈中的最大感應電動勢為從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，任意時刻線圈中的感應電動勢為故C正確；D．從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，任意時刻穿過線圈的磁通量為故D錯誤。故選BC。9．如圖為高鐵供電流程的簡化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U1的高壓電進行降壓；動力車廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4，為動力系統(tǒng)供電，此時動力系統(tǒng)的電流為I4，發(fā)電廠的輸出電流為I1；若變壓器的匝數(shù)n2=n3，則下列關系式正確的是（）A． B．C． D．【答案】AD【詳解】AB．由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，兩變壓器則有，可得，由題意可知，由于輸電線上有電壓降，因此則有，又有，可得故A正確，B錯誤；CD．由理想變壓器原、副線圈的電流比等于匝數(shù)的反比，兩變壓器則有，可得，由于，，可得故C錯誤，D正確。故選AD。10．如圖，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為2∶1，原線圈一側接入一輸出電壓有效值恒為的正弦式交流電源，接入電路的四個定值電阻阻值關系為。則下列說法正確的是（

）A．S斷開時， B．S閉合前后，消耗的功率之比為64∶25C．S閉合前后，兩端的電壓之比為5∶4 D．S閉合后，、消耗的功率之比為1∶2【答案】BD【詳解】A．設，S斷開時，設原線圈的電流為I1，原線圈兩端電壓為，副線圈的電流為I2，根據(jù)變壓器知識可知解得，由圖可知，解得，，故A錯誤；B．S閉合前，消耗的功率為S閉合后，設原線圈的電流為，副線圈的電流為，副線圈兩端電壓為，則有，，解得，則S閉合后，消耗的功率為S閉合前后，消耗的功率之比為故B正確；C．S閉合前，兩端的電壓為S閉合后，兩端的電壓為S閉合前后，兩端的電壓之比為故C錯誤；D．S閉合后，消耗的功率為S閉合后，消耗的功率為S閉合后，、消耗的功率之比為故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）三、實驗題（本大題共2小題，共16分）11．（6分）如圖甲所示為一個簡單恒溫箱的電路圖，其溫控電路由一熱敏電阻R和繼電器組成，圖乙為該熱敏電阻的圖像。初始時繼電器的銜鐵吸附在M端，當線圈中的電流大于或等于30mA時，銜鐵被吸合到N端，則加熱電路停止工作。已知繼電器線圈的電阻為，為繼電器線圈供電的電池電動勢，內(nèi)阻不計，圖甲中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。

(1)應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在端（選填“A、B”或“C、D”）。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持，熱敏電阻R的阻值為，可變電阻的阻值應調(diào)節(jié)為?！敬鸢浮?1)A、B(2)90190【詳解】（1）當溫度較低的時候，熱敏電阻R的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端。（2）[1]由圖可知如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持，熱敏電阻R的阻值為[2]當溫度達到100℃時，加熱電路就要斷開，此時的繼電器的銜鐵要被吸合，即控制電路的電流要到達I=30mA=0.03A根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得可變電阻的阻值應調(diào)節(jié)為12．（10分）在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是；（填字母）A．整塊硅鋼鐵芯 B．整塊不銹鋼鐵芯 C．絕緣的銅片疊成 D．絕緣的硅鋼片疊成(2)以下給出的器材中，本實驗需要用到的是；（填字母）A．干電池 B．學生電源 C．直流電壓表 D．多用電表(3)為實現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學探究方法是。A．演繹法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．理想實驗法(4)某次實驗中得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示，表中分別為原、副線圈的匝數(shù)，、分別為原、副線圈的電壓，通過實驗數(shù)據(jù)分析，你的結論是。實驗次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1120040012.13.98280040012.05.96320010011.95.95(5)原、副線圈上的電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比呢？發(fā)現(xiàn)上述實驗數(shù)據(jù)沒有嚴格遵從這樣的規(guī)律，分析下列可能的原因，你認為正確的是。（填字母）A．變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱B．原、副線圈的電壓不同步C．鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱D．原線圈中電流產(chǎn)生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失【答案】(1)D(2)BD(3)C(4)在誤差允許的范圍內(nèi)，變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比相等，即(5)ACD【詳解】（1）觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是絕緣的硅鋼片疊成。故選D。（2）變壓器正常工作需要交流電，因此本實驗中需要用交流電源和交流電壓表（多用電表），不需要干電池和直流電壓表。故選BD。（3）為實現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學探究方法是控制變量法。故選C。（4）由實驗數(shù)據(jù)可知：第1次有第2次有第3次有由以上計算可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比相等，即。（5）A．變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱，線圈則有直流電阻，在線圈上會產(chǎn)生電壓降，使輸出電壓減小，故A正確；B．原、副線圈的電壓是否同步，對輸出電壓無影響，故B錯誤；C．鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱，使變壓器輸出的電能小于輸入電能，使輸出的電壓減小，故C正確；D．原線圈中電流產(chǎn)生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失，即有漏磁現(xiàn)象，由能量守恒定律可知，使輸出電壓減小，故D正確。故選ACD。四、解答題（本大題共3小題，共41分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13．(10分)如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場，發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸OO?勻速轉動。為了便于觀察，圖中發(fā)電機的線圈只畫了其中的1匝，用以說明線圈兩端的連接情況。線圈在轉動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=20cm，bc邊和ad邊的長度L2=30cm，匝數(shù)匝，線圈轉動的角速度，勻強磁場的磁感應強度。線圈的總電阻，外電路的定值電阻，其余電阻不計。電流表和電壓表均為理想電表，圖示位置線圈平面和磁場方向垂直。求：(1)線圈從圖示位置開始轉過30°時的瞬時感應電動勢e；(2)電流表的示數(shù)I；(3)線圈從圖示位置轉過180°的過程中流過電阻R的電荷量q?！敬鸢浮?1)120V(2)(3)0.12C【詳解】（1）由題意，根據(jù)法拉第電磁感應定律可得線圈轉動產(chǎn)生感應電動勢最大值為瞬時感應電動勢線圈從圖示位置開始轉過時此時瞬時感應電動勢（2）線圈勻速轉動過程中，電流表的示數(shù)為有效值，則有則電流表的示數(shù)為（3）線圈由如圖位置轉過的過程中，通過的電量為代入數(shù)據(jù)解得14.（14分）如圖是某同學設計的給電風扇切換擋位的電路示意圖，a、c是理想變壓器原線圈兩端的接點，b是原線圈之間抽頭的接點。開關S用來改變電風扇的工作擋位，1擋時電風扇的輸入功率為44W，輸出功率為36W；2擋時電風扇的輸入功率為88W，輸出功率為70W。理想變壓器原線圈輸入的交流電壓為220V，開關S接a時變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1。（1）