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直流电路和交流电路 典型考点冲刺练 2026届高中物理高考三轮冲刺练
一、单选题
1．如图甲、乙所示为家庭应急式手动小型发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为r的圆形线圈沿轴线做简谐运动，速度随时间变化的规律为，线圈匝数为n，电阻不计，所在位置磁感应强度大小恒为B，灯泡的额定电压为U，若灯泡刚好正常发光，则理想变压器的原副线圈匝数比等于（　　）
A． B．
C． D．
2．如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为B），一正方形线框（边长为L，匝数为N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端，定值电阻R1阻值为R，L1电阻为4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A1为理想交流电流表，K为理想二极管，P为理想自耦变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（　 　）
A．线框转动切割产生的电动势最大值为
B．电流表A1的读数为
C．P不动，向下滑动时，减小
D．P顺时针转动一个小角度，小灯泡L2变亮
3．我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置，它可以将波浪能转化为机械能，再通过发电机转化为电能，为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示，矩形线圈abcd固定不动，磁铁绕OO'轴转动，abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是（　　）
A．兆瓦是能量的单位
B．磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变
C．图示时刻线圈中电流为零
D．图示时刻线圈中电流方向为dcba
4．如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，、和为定值电阻，为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关，、、I分别表示电压表、和电流表A的示数，当滑动变阻器的滑片向上移动时，下列说法正确的是（　　）
A．A示数增大，，示数均减小 B．变大，变小
C．变小，变小 D．
5．如图所示电路中，闭合电键S，电路稳定时，带电油滴恰能静止在水平放置的平行板电容器两板之间。若仅改变下列某一个条件，使油滴能向上运动的是（ ）
A．将的滑片向左移动 B．将的滑片向左移动
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
6．实验室有一单匝矩形闭合金属线框，线框总电阻，现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时线框中的感应电流最小
B．时线框中产生的感应电动势最大
C．线框转动一周外力所做的功为1J
D．时间内，流过线框的电荷量为
7．如图所示，变压器原线圈接正弦交变电源，变压器原、副线圈匝数之比，电路中定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，灯泡的电阻（保持不变）为，已知。闭合开关S，通过调节滑动变阻器，改变灯泡亮度，则灯泡功率最小值与最大值之比为（　　）
A．9：49 B．1：4 C．25：81 D．9：25
8．如图所示为某发电系统和供电系统，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度ω匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时，线圈平面与磁场方向恰好垂直，线圈电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置时，矩形线圈中的电流变化最慢
B．图示位置时，电压表的示数为
C．图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量为NBS
D．减小，P减小
9．随着电动汽车的普及，充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接有交变电源，当仅有一个充电桩处于正常工作状态，其余充电桩闲置，此时充电电压为220V，充电功率为4400W，下列说法正确的是（　　）
A．变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为
B．流过充电桩的电流方向每一秒改变50次
C．流经充电桩电流的最大值为20A
D．若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8800W
二、多选题
10．如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．“超充模式”下电流表读数为0.5A
B．若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟
C．若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω
D．若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω
11．如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，R是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片P向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．和均保持不变 B．增大，变小
C．电源的输出功率变大 D．保持不变
12．光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时（　　）
A．灯、灯均逐渐变暗
B．灯的电压与电流的变化量之比不变
C．电源的输出功率一定是先变大后变小
D．小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大
13．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接，其中发电机部分由长为L的电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒以角速度ω沿金属圆环做圆周运动时始终与磁场方向垂直，整个空间存在方向竖直向下（金属圆环所在平面与磁场方向平行）、磁感应强度大小为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈两端接有阻值为R的定值电阻，电阻箱RP，理想交流电压表V1、V2、V3，理想交流电流表A2。已知变压器原、副线圈匝数比初始时调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱，使其接入电路的阻值等于2R，则与电阻箱的阻值为R时相比，下列说法正确的是（　　）
A．电流表 A1的示数减小，电流表A2的示数也减小
B．电压表V的示数不变，电压表V3的示数增大
C．电压表V 的示数不变且等于
D．电阻箱消耗的电功率增大
三、实验题
14．某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：电容器（初始带电量为0），电源E（内阻不计），定值电阻、，电流传感器，理想电压表，开关、，导线若干。实验步骤如下（结果均保留小数点后一位）：
(1)断开，闭合，电容器开始充电，电流传感器的示数从20.0mA开始变化，电压表从0开始变化，最后稳定在不变，则电源电动势______V，定值电阻______。
(2)充电结束后，保持闭合，再闭合，得到放电过程的曲线如图乙所示，由图可知定值电阻______，电压表最后稳定的示数为______V。
(3)实验得到放电过程的曲线如图乙所示，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C，则电容器的电容为______。若在1~3s图中曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为______V。
15．新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为3.7V，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r，设计了如下两组实验：
(1)利用图甲测量定值电阻R0的大小。测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则定值电阻R0=__________（用I1、I2、RA1、RA2表示，不一定全部用到）。从设计原理看，其测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
(2)乙实验中，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计G示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的A1和A2的示数，做出I2R—I1图像，纵轴截距为___________，斜率绝对值为_________。（用E、E1、r、R0、RA1、RA2表示，不一定全部用到）
四、解答题
16．如图所示，电源电动势E=20 V，内阻r=10 Ω，定值电阻R=90 Ω，R0为可变电阻，在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中，求：
（1）可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率；
（2）定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值；
（3）定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D A A C C B A ACD
题号 11 12 13
答案 BCD AB AC
1．B
【详解】由题意可知，线圈产生的是正弦交流电，电动势的最大值为
电动势的有效值为
由于线圈电阻不计，则变压器原副线圈匝数比为
故选B。
2．B
【详解】A．线框转动切割产生的电动势最大值为，故A错误；
B．设和两端电压的有效值为，由于二极管的单向导电性，线框转动一周的过程中，A1所在回路中只有时间有电流，故有
解得
电流表A1的读数为，故B正确；
C．P不动，相当于理想变压器的匝数比不变，则不变，与的位置无关，故C错误；
D．P顺时针转动一个小角度，相当于理想变压器副线圈匝数减小，则减小，故小灯泡L2变暗，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．兆瓦是功率的单位，A错误；
BC．磁铁匀速转动时线圈中电流周期性变化，当如图所示位置时，线圈切割磁感线的有效速度最大，线圈电流最大，BC错误；
D．根据楞次定律，图示时刻线圈中电流方向为dcba，D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．滑动变阻器滑片上移，滑动变阻器接入阻值减小，电路的总电阻减小，根据，当总电阻减小时，总电流增大，所以A示数增大；根据，当总电流增大时，路端电压减小，V1测量值为路端电压，故V1减小；
根据，当总电流增大时，减小，故V2示数减小，A正确；
B．由题意可知表示外电路总电阻，表示滑动变阻器的电阻，根据题意可知两者都减小，B错误；
CD．根据串并联电路电流电压分配可知，表示电源内电阻，表示除滑动变阻器以外的电阻，故、均不变，且，CD错误。
故选A。
5．A
【详解】A．将的滑片向左移动，其电阻增大，电容器两极板间电势差增大，板间场强增强，油滴受电场力增大，其将向上运动，故A正确；
B．电路稳定时，是一个等势体，将的滑片向左移动，电容器两极板间电势差不变，油滴仍静止，故B错误；
C．增大两板间的距离，由，电容器C减小，电容器放电，容器两极板间电势差减少，板间场强减弱，油滴受电场力减小，其将向下运动，故C错误；
D．断开电键S，电容器放电，容器两极板间电势差减少直至为0，板间场强减弱，油滴受电场力减小，其将向下运动，故D错误；
故选A。
6．C
【详解】A．时，此时磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不变，故A错误；
B．时，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B错误；
C．感应电动势最大值
感应电动势有效值
线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热
故C正确；
D．时间内的平均电动势
流过线框的电荷量为
故D错误。
故选C。
7．C
【详解】变压器副线圈等效电阻为
将看成电源内阻，则当时，灯泡功率最大
当时，功率最小
则灯泡功率最小值与最大值之比为。
故选C。
8．B
【详解】A．图示位置为中性面，线圈中的电流变化最快，故A错误；
B．电压表示数为有效值，即，B正确；
C．图示位置时穿过线圈的磁通量为，故C错误；
D．根据可知，减小，P增加，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】A．电源电压有效值为2500V，由P=UI可知，副线圈电压为220V，P=4400W时，电流为20A，由于匝数比为10∶1，由和
可知原线圈电压为U1=2200V，电流为I1=2A，
则定值电阻，A项正确；
B．流过充电桩的电流的周期为
一秒钟有50个周期，一个周期电流改变2次，所以电流每一秒方向改变100次，B项错误；
C．由可知，流经充电桩电流的最大值为，C项错误；
D．若使用两个充电桩，由于副线圈两端的电压、电流均发生变化，所以输出功率一定不等于8800W，D项错误。
故选A。
10．ACD
【详解】A．根据变压器电流与匝数关系
代入数据，解得，故A正确；
B．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即，故B错误；
C．根据变压器电压与匝数关系
其中，
代入数据，解得，故C正确；
D．由理想变压器的等效电阻，结合C选项分析可知
解得，故D正确。
故选ACD。
11．BCD
【详解】A．当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，由于匝数比不变，所以副线圈电压不变，副线圈电流变大，的电压变大，电压表的示数变小，故A错误；
BC．由上可知电阻两端的电压减小，根据可知变小，原线圈、副线圈的匝数比不变，原线圈、副线圈两端的电压都不变，当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，根据，输出功率变大，输入功率也变大，,输入电压不变，所以变大，故BC正确；
D．先根据原、副线圈中的电流与匝数的成反比，得副线圈中的电流
再根据电压比等于匝数比可知
整理得 所以是定值，故D正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】A．光照逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总干路电流增大，路端电压减小，结合串反并同，灯、灯均变暗，故A正确；
B．灯是定值电阻，电压与电流的变化量之比为定值，故B正确；
C．由于的电阻减小，电源的外电阻在减小，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故C错误；
D．由于光敏电阻Rt，阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，两端电压减小，电容器C的电压减小，场强减小，电场力减小后小于重力，小液滴向下运动，电场力做负功，机械能减小，故D错误。
故选AB。
13．AC
【详解】A．根据电路图可知，由于定值电阻R与电阻箱串联，当电阻箱的阻值增大时，电路中的电流减小，即电流表A2的示数减小，又因为变压器的原、副线圈的电流之比，故A1的示数减小，故A正确；
B．电压表V1测量定值电阻R两端的电压，根据欧姆定律U=IR，可知，当电阻箱接入电路中的阻值增大时，电路中的电流减小，故电压表V1的示数减小，则电压表V3的示数增大，故B错误；
C．根据动生电动势公式
可知，原线圈两端的电压最大值
所以副线圈两端电压的最大值，
所以电压表V2的示数，故C正确；
D．由于原线圈两端的电压不变，电流减小，故变压器原线圈的总功率变小，理想变压器的原、副线圈的功率相等，故副线圈的功率P减小，由于流经定值电阻的电流减小，其消耗的功率也减小，根据，可知，电阻箱消耗的电功率不一定增大，故D错误。
故选AC。
14．(1) 9.0 450.0
(2) 300.0 3.6
(3) 5.6
【详解】（1）由电容器充电完毕后理想电压表示数在不变，知
由电流传感器的示数从20.0mA开始变化知，解得
（2）放电电流从开始变化，由，得
当电容器两端的电压降到与分配的电压相同时放电结束，由
知电压表最后稳定的示数为
（3）充电结束后电容器两板电压为，放电后电容器两板电压为
由，知
设时电容器两极板间电压为，得
解得
15．(1) 相等
(2)
【详解】（1）[1]通过定值电阻的电流 ，定值电阻两端的电压与电流表A1两端电压相同，，
联立可得
[2]从设计原理看，没有系统误差，测量值与真实值相同。
（2）[1][2]电流计G示数为0，说明两点，一是通过被测电源的电流就等于电流表A1中的电流，二是路端电压等于I2R，根据闭合电路欧姆定律 ，
代入可得
由上式知 纵轴截距为 ，斜率绝对值为
16．（1）R0=100Ω 1W（2）0.16W（3）R0=0 3.6W
【详解】（1）当R0=r+R=100Ω时，R0上消耗的电功率最大，最大功率.
（2）当R'0=400Ω时，R和r上消耗功率之和最小，.
（3）当R0=0时，R上消耗的电功率最大，最大功率.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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