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2023届高考物理一轮基础巩固题：交变电流、传感器、电磁感应含
答案
一、选择题。
1、先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按
正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压随时间的变化规律如图乙
所示．若甲、乙图中的U 、T所表示的电压、周期的数值是相同的，则以下说
0
法正确的是( )
A．第一次灯泡两端的电压有效值是
B．第二次灯泡两端的电压有效值是
C．第一、二两次灯泡的电功率之比是29
D．第一、二两次灯泡的电功率之比是15
2、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，发电厂的输出电压是U，用等效
总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I ，其末端间的电压为U .
1 1
在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I .则( )
2
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为Ir
D．输电线路上损失的电功率为I U
1
3、某交变电流的it图象如图所示，则其电流的有效值为( )
A．1.5 A B．2 A C． A D． A
4、在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为21.a，b两端电压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，
电阻R＝10 Ω.下列说法正确的是( )
A．电压表示数为4.5 V B．电压表示数为0
C．电流表示数为0.9 A D．电路消耗功率为16.2 W
5、（双选）图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的
是( )
甲 乙
A．线圈匝数n ＜n ，n ＜n
1 2 3 4
B．线圈匝数n ＞n ，n ＞n
1 2 3 4
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路
6、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子
——磁单极子，如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始穿过线
圈后从b点飞过，那么（ ）
A．线圈中感应电流的方向上沿PMQ方向
B．线圈中感应电流的方向是沿QMF方向
C．线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向
D．线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向
7、如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属
线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时( )A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流
8、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势
和感应电流，下列表述正确的是( )
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
9、如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻 的直角形金属导轨
（在纸面内），磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨 、 分别平行
、 放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四
个过程：（1）以速度 移动 ，使它与 的距离增大一倍；（2）再以速度
移动 ，使它与 的距离减小一半；（3）然后，再以速率 移动 ，使它回
到原处；（4）最后以速度 移动 ，使它也回到原处。设上述四个过程中通
过电阻尺的电荷量的大小依次为 、 、 、 。则（ ）
A． B．
C． D．
10、（双选）电流互感器和电压互感器如图所示．其中n 、n 、n 、n 分别为四
1 2 3 4
组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则( )A．A为电流互感器，且n n ，a是电压表
1 2
C．B为电流互感器，且n n ，b是电压表
3 4
11、（双选）如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电阻R=22Ω,
各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确
的是 ( )
A.该输入电压的频率为100Hz
B.电压表的示数为22V
C.电流表的示数为1A
D.电阻R消耗的电功率是22W
12、如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S
后，小灯泡正常发光。若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生
这一现象的主要原因是( )
A．小灯泡的电阻发生了变化
B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化
C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化
D．电源的电压随温度发生了变化
二、填空含实验题。
13、一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T，在此过程中穿过线
圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb / s；
线圈中的感应电动势的大小是________V。
14、实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R (阻值变化
1
范围0～20 Ω)、滑动变阻器R (阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势适当的电源、
2
小灯泡(4 V 2 W)、开关、导线若干．
(1)要完整地描绘小灯泡的UI曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用
滑动变阻器的符号．
(2)实验中描绘出的小灯泡UI曲线如图所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温
度升高而 ． (填“增大”“减小”或“不变”)
(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示，图
中R 是阻值为9.0 Ω的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同
0
一坐标系中画出等效电源的UI图象，由图象可求出电源自身内阻约为
Ω。
序号 1 2 3 4 5 6
U/V 4.00 3.40 2.80 2.00 1.50 0.80
I/A 0.20 0.26 0.33 0.40 0.46 0.52(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图乙所示，此时
小灯泡消耗的电功率约为 W。
三、解答类习题。
15、（计算题）某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压变压器、输电线
和降压变压器把电能输送给工厂和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出
电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶25，输电线的总电阻为10
Ω，用户需要的电压为220 V。则：
(1)输电线上损失的电功率为多少？
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？
16、（计算题）某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250
V．通过升压变压器升高电压向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用
降压变压器把电压降为220 V．要求在输电线上损失的功率控制为5 kW(即用
户得到的功率为95 kW.)请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：
(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
(3)两个变压器上的匝数比各应等于多少？
17、（计算题）如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产
线运行是否正常的仪器．其中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封
装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻
值R ＝50 Ω，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R
1 2
＝150 Ω.定值电阻R ＝45 Ω.C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板
3
长L ＝8.0×10－2 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m．D为屏，与极板垂直，D到
1
极板的距离L ＝0.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录
2
纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动．有一细电子束沿图中虚线
以速度v ＝8.0×106 m/s连续不断地射入电容器C，虚线与屏交点为O.图乙为一
0
段记录纸．已知电子电荷量e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝9×10－31 kg.忽略细电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．求：电源的电动势
E和内阻r.
2023届高考物理一轮基础巩固题：交变电流、传感器、电磁感应含
答案
一、选择题。
1、先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按
正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压随时间的变化规律如图乙
所示．若甲、乙图中的U 、T所表示的电压、周期的数值是相同的，则以下说
0
法正确的是( )
A．第一次灯泡两端的电压有效值是
B．第二次灯泡两端的电压有效值是
C．第一、二两次灯泡的电功率之比是29
D．第一、二两次灯泡的电功率之比是15【答案】D
2、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，发电厂的输出电压是U，用等效
总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I ，其末端间的电压为U .
1 1
在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I .则( )
2
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为Ir
D．输电线路上损失的电功率为I U
1
【答案】A
3、某交变电流的it图象如图所示，则其电流的有效值为( )
A．1.5 A B．2 A C． A D． A
【答案】C
4、在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为21.a，b两端电
压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，
电阻R＝10 Ω.下列说法正确的是( )
A．电压表示数为4.5 V B．电压表示数为0
C．电流表示数为0.9 A D．电路消耗功率为16.2 W
【答案】C
5、（双选）图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的
是( )甲 乙
A．线圈匝数n ＜n ，n ＜n
1 2 3 4
B．线圈匝数n ＞n ，n ＞n
1 2 3 4
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路
【答案】CD
6、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子
——磁单极子，如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始穿过线
圈后从b点飞过，那么（ ）
A．线圈中感应电流的方向上沿PMQ方向
B．线圈中感应电流的方向是沿QMF方向
C．线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向
D．线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向
【答案】B
7、如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属
线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时( )
A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流【答案】C
8、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势
和感应电流，下列表述正确的是( )
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
【答案】C
9、如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻 的直角形金属导轨
（在纸面内），磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨 、 分别平行
、 放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四
个过程：（1）以速度 移动 ，使它与 的距离增大一倍；（2）再以速度
移动 ，使它与 的距离减小一半；（3）然后，再以速率 移动 ，使它回
到原处；（4）最后以速度 移动 ，使它也回到原处。设上述四个过程中通
过电阻尺的电荷量的大小依次为 、 、 、 。则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
10、（双选）电流互感器和电压互感器如图所示．其中n 、n 、n 、n 分别为四
1 2 3 4
组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则( )
A．A为电流互感器，且n n ，a是电压表
1 2
C．B为电流互感器，且n n ，b是电压表
3 4
【答案】AD
11、（双选）如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电阻R=22Ω,
各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确
的是 ( )
A.该输入电压的频率为100Hz
B.电压表的示数为22V
C.电流表的示数为1A
D.电阻R消耗的电功率是22W
【答案】B、D。
12、如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S
后，小灯泡正常发光。若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生
这一现象的主要原因是( )
A．小灯泡的电阻发生了变化
B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化
C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化
D．电源的电压随温度发生了变化
【答案】C
二、填空含实验题。
13、一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面
成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb / s；
线圈中的感应电动势的大小是________V。
【答案】4×10－4 8×10－3 1.6
【解析】磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，应该用公式 来
计算，所以
。
磁通量的变化率为 ，
感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律求得，
。
14、实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R (阻值变化
1
范围0～20 Ω)、滑动变阻器R (阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势适当的电源、
2
小灯泡(4 V 2 W)、开关、导线若干．
(1)要完整地描绘小灯泡的UI曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用
滑动变阻器的符号．
(2)实验中描绘出的小灯泡UI曲线如图所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温
度升高而 ． (填“增大”“减小”或“不变”)
(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示，图
中R 是阻值为9.0 Ω的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同
0
一坐标系中画出等效电源的UI图象，由图象可求出电源自身内阻约为
Ω。序号 1 2 3 4 5 6
U/V 4.00 3.40 2.80 2.00 1.50 0.80
I/A 0.20 0.26 0.33 0.40 0.46 0.52
(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图乙所示，此时
小灯泡消耗的电功率约为 W。
【答案】（1）如图所示：
（2）增大 （3）如图所示：
1 （4）0.84
【解析】(1)描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变压
器要采用分压接法，由于灯泡的阻值较小，电流应用外接法，电路图如图所示．(2)由题图所示UI图象可知，随电压和电流的增大，灯泡实际功率增大，灯丝
温度升高，电压与电流的比值增大，由此可知，灯泡灯丝电阻随温度升高而增
大．
(3)根据表中数据作出电源UI图象如图所示，由图示图象可知，电源内阻r＝－
R ＝ Ω－9 Ω＝1 Ω.
0
(4)由图示图象可知，灯泡两端电压为2.2 V，电流为0.38 A，灯泡的电功率为P
＝UI＝2.2×0.38 W≈0.84 W。
三、解答类习题。
15、（计算题）某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压变压器、输电线
和降压变压器把电能输送给工厂和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出
电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶25，输电线的总电阻为10
Ω，用户需要的电压为220 V。则：
(1)输电线上损失的电功率为多少？
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？
【答案】(1)4 000 W (2)290∶11
【解析】(1)根据理想变压器的变压规律
＝得输电电压U ＝U ＝×240 V＝6 000 V
2 1
输电电流I ＝＝ A＝20 A
2
输电线上损失的电功率
ΔP＝Ir＝202×10 W＝4 000 W。
(2)输电线上损失的电压
ΔU＝I r＝20×10 V＝200 V
2
降压变压器原线圈两端的电压
U ＝U －ΔU＝6 000 V－200 V＝5 800 V
3 2
根据理想变压器的变压规律得
＝＝＝。
16、（计算题）某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250
V．通过升压变压器升高电压向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用
降压变压器把电压降为220 V．要求在输电线上损失的功率控制为5 kW(即用
户得到的功率为95 kW.)请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：
(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
(3)两个变压器上的匝数比各应等于多少？
【答案】(1)4.32×102 A 25 A (2)200 V 4×103 V (3)
【解析】如图为输送电路图．
(1)降压变压器输出电流I ，也就是用户得到的电流I ＝＝A≈4.32×102 A，输电
4 4
线上通过的电流为I .
2
因为P ＝IR，所以I ＝＝A＝25 A.
线 2
(2)输电线上损失的电压U ，U ＝I R＝25×8 V＝200 V，因为升压变压器为
线 线 2
理想变压器，输入功率等于输出功率，所以升压变压器输出的电压U 计算如下：
2
因为P ＝I U ＝P ，所以
2 2 2 1
U ＝＝V＝4×103 V.
2
(3)升压变压器的匝数比：＝＝＝，
降压变压器的匝数比：
＝＝＝＝.17、（计算题）如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产
线运行是否正常的仪器．其中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封
装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻
值R ＝50 Ω，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R
1 2
＝150 Ω.定值电阻R ＝45 Ω.C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板
3
长L ＝8.0×10－2 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m．D为屏，与极板垂直，D到
1
极板的距离L ＝0.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录
2
纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动．有一细电子束沿图中虚线
以速度v ＝8.0×106 m/s连续不断地射入电容器C，虚线与屏交点为O.图乙为一
0
段记录纸．已知电子电荷量e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝9×10－31 kg.忽略细
电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．求：电源的电动势
E和内阻r.
【答案】10 V 5 Ω
【解析】当没有物品挡光时，设电容器两端电压为U ，此时电子在屏上的偏转
1
Y ＝0.02 m.
1
电子在平行板间运动时，加速度a＝，L ＝v t
1 0 1
侧移量y ＝at，解得y ＝
1 1
电子射出平行板后做匀速直线运动，v ＝at ，tan θ＝＝
y 1
所以Y ＝y ＋L tan θ，解得U ＝4.5 V
1 1 2 1
同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压U ＝2.25 V
2
在闭合电路中，U ＝R ，U ＝R ，解得E＝10 V，r＝5 Ω。
1 3 2 3
