五年高考真题分美集训
物理
电动势e=NBSwsin ot,当转子角速度增加一倍时，则升压变
称点时，电流方向发生变化，根据=BL
压器原、副线图两端电压都增加一倍，则输电线路上的电流
可知导体棒两端的电势差“随时间t变化的图像为余孩
变为I2=2I2,R。上消耗的功率P1=IR。=4IR。=4P,A
图像.
正确；同理，当升压变压器的副线图匝数增加一倍时，副线图
故选C
两端电压增加一倍，输电线上的电流也增加一倍，R。上消耗
10.AC大轮和小轮同轴转动，轮子边缘的线速度大小相等，
的功幸P2=P1=4P,C错误；若R。阻值增加一倍，给电线路
则=ω1，线图与小轮同轴转动，角速度相同，角速度1
U2
上的电流1，=2R,十RR。消耗的功率P:=T程·2R,≠
巴=4，A正确；线圈中产生的最大感应电动势为Em
4P,B错误；若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端
nBL2纳=4nBL2w,由闭合电路欧姆定律得灯泡两瑞电压的
电阻相当于减为原来的一半，输电线上的电流%=一
有效值为U=
Ro+R
EmR=区B12u,B错误：若用总长为原
2·2R
2
来两停的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形
一2R。十RR。消花的功率P,=严号R≠6P,D错误。
2U2
线图，则线圈匝数为2，由r=P5知线圈的电阻r=2R,则
3.B设R1、R2的阻值均为R,根据题中所给信息，结合题图图
灯泡两端电压的有效值为U=
2EmR=42nBL2w,C正
(Uo
/Uo12
√2·3R
像可得Q1=
3
T,UT26
21
R
2+R·2=3RT,Q:=
-T
R
确：若仅将小轮半径支为原未的两修，角建度的=号=2
U
由Em=2nBL2w知线图中的感应电动势减小，灯泡两端电
压的有效值减小，灯泡变暗，D错误.
4.B由理想变压器原、副线图两瑞的电压与线圈臣数的关系
11.D由交变电流有效值与最大值关系有Um=√2U1=
5Y>10kv是0A错.B正
得U
=,解得西
220反V,由理想变压器的电压关系有。一。
确：交流电路中电压表的示数为有效值，故用电压表测原线
2200匝，故A错误：由P=
Uic
图两瑞电压，示教为5)V,C错误：理想变压器不改变交流
R
得，UC=12V,由
得mC=120匝，由P=PR得，1=1A,故B错误：由题
电的频率，故副线图输出交流电压的频率为=”=50Hz,
2元
意可知，将电阻接到AB两端时，R两端的电压为18V,由4
D错误。
=Umc0s(2πft)=Um cos(100xt),可得f=50Hz,故C错
5.BDt=0时刻，线图处于中性面位置，磁极转过90°时，穿过
线图的磁通量为零，感应电动势最大，电流最大，A错误，B
误：将电阻接到AC两端时R两瑞的电压为30V,由I=
R
正确：磁极顺时针转过90°时，根据右手定则可判断，电流方
向由Q指向P,C错误，D正确。
得1=2.5A,T=
=0.02s,故D正确
6.D由图可知交流电的周潮为0.025，则频率为
12.B保持P1位置不变，将原、副线图及电阻R,等效为一定
值电阻，当P2向左缓慢滑动过程中，R 接入电路的电阻减
f=宁=50Hz,故A错误：根据图像可知电压的峰值为
小，则整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，回路中电
Um 102 V
102V,根据欧楫定律可知电流的峰值1。=R
流I增大·原线图两端电压增大，由里想变压器变压规律可
502
知，副线图两端电压增大，故R,消耗的功率增大，B正确，
=0.22A故B错误：电流的有效值为1=口=0.2A所以
13.B螺线管中的电压为原线图的电压，由变压器的工作原理
2
符票=，故副线圈的电压最大值U,=些U,=3V,B
电阻在1s内消耗的电能为W=I2R:=0.22×50×1J=2J,
正确.
故C错误；根据图像可知其电压表达式为u=Um sinot=
14.A滑动变阻器R的滑片滑到中点时，并联电路的总电阻
10反sim24()=102m100u(y
最大，故从《端滑动到b端的过程中，副线图所在回路的总
电阻先增大后减小，由闭合电路欧瓣定律知，通过副线图的
故D正确。故选D。
500×103W
电流，先减小后增大，由=知，通过原线圈的电流1
7.C由P=UI得发电机的输出电流为I=
P
U
250V
121
先减小后增大，故L1先变暗后变亮，C、D端的电压不变，即
=2×103A,A错误：用户瑞电流14=
P
88×103W
220V
=知，副钱图的输出电压U2不变，由欧姆
U1不变，由可2
40A,由2-是得1-%，=高×40Λ=8A.则输电线
定律知，通过I2的电流一直增大，故】2一直变亮，A正确，
BCD错误，
上损失的功率为△P=I匠R=4kW,B错误：输送功率为P
15.BC矩形线图在磁场中转动产生感应电动势的最大值为
P:十△P=88kW十4kW=92kW,则输送给储能站的功率为
P=P-P2=500kW-92kW=408kW,C正确：输送电压
Em=2NBL2w,有效值为E=2NBL2w,由理想变压器原理
=92X10V1.15×10V,则4=
得_-
1一I,I2—2·年号2一
8A
012
,又U。=E,l=R
72
250V
n2 IR
1.15X10V46D错误
1R2
,U,=R,=2NEL0,故BC正角
W1’i11R1
8.A升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应
16.A由题图乙知，理想变压器输入电压的有效值为U1
该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B
错误；1100kV指的是交流电的有效值，故C错误：输电的功
=可知，变压器输出电压的有效位为U:
220V,根据可：=
率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误，故选A
UL
9.C如图所示导体棒匀速转动，设
=30V,若使灯泡正常工作，则通过灯泡L的电流I=一
、
速度为形，设导体棒从A到B过程，
1,6A,R1两端电压UR1=U2一U=6V.通过R1的电流
棒转过的角度为日，则导体棒垂直磁
棒
感线方向的分速度为v1=c0s日
=UL=0.6A,滑动变祖器和R2的总电阻R
可知导体棒垂直磁感线的分速度为
余孩变化，根据左手定则可知，导体
U型=6n,剥滑动变阻器接入电路的电阻为1，选项A
B
I-IRI
棒经过B点和B点关于P点的对
正确.
180可
详解答案
17.A开关S闭合时，副线图总的电阻减小，由于变压器的匝
石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光
数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V
示数不变，但因副线图的总电阻减小，刚副线图的总电流增
子和电子碰撞后，电子获得一定动量，光子
大，则原线图的电流增大，故A,的示数变大：由于副线图的
动量变小，根据波长入=
h可知波长变长
电流增大，故串联在副线图的电阻R两端的电压增大，而副
线图的总电压不变，所以副线图并联部分的电压减小，即
德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子
V2的示数减小，故电流表A2的示数减小，故A正确，BCD
D
和电子
错误.故选A.
18.C理想变压器原线图所接电源电压有效值U1=220V,由
变压器的变压原理有号=得，又m1阳=4：1，解得U,
质宝数子u:I+1=+
72
=F,=2.B对
55V,则电压表的示数为55V,C正确；由欧姆定律得，副线
+n→X+Y
U255
图的电流1=尺=器A=1A,则制线图的输出功率P,
电荷数守恒：5+-3+h
U212=55×1W=55W,又变压器的输入功率等于输出功
5.C根据题意可知，辐射出的尤子能量e=3.52×10-19J,由e
幸，故原线圈的输入功率等于55W,A错误；由P1=U1I1
=hy代入数据解得y=5.31×1014Hz,C正确。
6.D设对应能级的能量分别为EI、E■，E1、E2,由跃迁理论
L=是=A=0.25A,则电流表的示数为0.25A
可知，原子吸收须率为的光子从基态能级I跃迁到激发
错误：由交流电源的表达式可知，该交流电的频率为50Hz
态能级Ⅱ，=EⅡ=EI,从激发态能级Ⅱ到自发辐射频率
而变压器不能改变交流电的频率，故流过定值电阻R的交
为的光子跃到能级2,1=EⅢ一E2,接着跃迁到能级1
变电流的频幸为50Hz,D错误.
辐射出频率为的光子，h =E2一E,最后辐射出频率为
19,AD由变压器不会使交流电的周期改变和题图(b)可知所
g的光子回到基态能级I,=E1一E,,联立以上四式可
用交流电的周期为2×10一2$，可求得所用交流电的频卓为
都2=%一一3，D正确.
7.C根据质能方程E=m2可知，则每秒钟平均减少的质量
50Hz,选项A正确：由题图(b)可加通过R2的电流的有效
值为1A,由串、并联特点可知通过R2的电流（即通过电流
E。
1048
为△=
602=8、2kg三5.4kg·期每秒钟平约
表的电流)为0.5A,故副线图的电流I2=1.5A,由欧，定
律可得副线图两瑞的电压U2=1X10V=10V,由变压器
减少的质量量级为1029kg.故选C.
原、副线图两端电压之比与原、副线图臣致之比的关系可
8.D设Y电荷数和质量数分别为m和1，根据核反应方程质
量数和电荷致守位可知第一个核反应方程的核电荷数和质
得，原线图两端的电压U=
m1=100V,再根据原线图电
量数满足A十14=+17，Z+7=m十8
路的串联关系可得R,两端的电压Jv=220V一100V=
第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足n十7=2A,十
120V,选项BC均错误；根据变压器原理可得变压器传输
3=2Z
的电功率P=U2I2=10×1.5W=15.0W,选项D正确.
联立解得Z=2,A=4
20.解析(1)设原线图两瑞电压为U1,副线图两瑞电压为U2,
故选D.
财现超戈压器有受-是，则制线图两瑞电压山：一号
9.C铯原子利用的两能级之间的能量差量级对应的能量为ε
=10-5eV=10-5×1.6×10-19J=1.6×10-24J,由光予能
又U,,负我消耗的电功率P:=尺-0录
U片UR
量的表达式e=hy可得，跃迁发射的光子的频率量级为y
=1.6×10-24
6.63×10Hz≈2.4X109Hz,跃迁发射的光子的颜率
h
U
则变压器的输出功率P=P =5OR
量级为10Hz.故选C.
10.B一个光子的能量为E=h.
(2)对封闭的理想气体，加热前后气体发生等容变化，容器
y为光的频率，光的波长与频率有以下关系(=A,
内初始气体压强设为p1,由查理定律得臭=2
先深锋秒发出的先子的个教为州=是，P为光海的功
解得加热后气体的温度T2=2T。
卓，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上
则气体吸收的热量Q=C△T=C(2T0一T,)=CT。
的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每
又Q=P2t
平方来的光子致为3X101“个，那么此处的球面的表面积
50CToR
联立解得t=
U
为S=4πR2,则”=3X1014,联立以上各式解得R≈3X
U
答案(1)50
50CT。R
(2)
102m,故选B.
11.C根据题意设半衰期为t和的元素原子核数为x,另一种元
专题十三
近代物理
素原子核数为y,依题意有x十y=N
题组一
经历210后有1
1.D
质量数守恒「器Sr→0Y十_9e→B衰变，A错
联立可得x=号Ny=N
电荷数守恒28Pu→2U十He→a衰变，B错
在1=4t0时，原子核致为x的元素经历了4个半衰期，原子
相同时间
核数为y的元素经历了2个半亵期，则此时未衰变的原子
2.BD金属的逸出功与金属本身有关，与入射光无关，A错
核总数为n=
y=义故选C
21+1
8
误：光子的能量E=,与入射光强度无关，B正确；根据爱因
斯坦光电效应方程v=E。十W。可知，途出的光电子最大初
12.C由因可知从=号到=号拾好变了一丰，根搭丰
动能与入射光的强度无关，C错误；入射光的强度增加，可知
衰期的定义可知半衰期为
单位时间内入射的总能量增加，每个光子的能量不变，故单
T=182.4d-67.3d=115.1d.故选C.
位时间内入射的光子数增多，则单位时间内逸出的光电子数
13.C半衰期指原子核有半数发生衰变需要的时间，经过一个
增多，D正确
半衰期，铝26有半数发生衰变，经过两个半衰期，剩刺余的铝
3.B
占原有数量的四分之一，C正确.
普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的
14.CD氢原子从高能级向低能级跃迁时只能辐射出紫外线、
是量子化的，并不连续
可见光和红外线，而Y射线是原子核辐射的，选项A错误；
氢原子从∥=3能级向=2能级跃迁时辐射出可见光，不
产生光电效应的条件是y>以。·紫光的频率
会辐射出红外线，选项B错误；由于紫外线光子能量大于处
高于红光，红光能使金属产生光电效应，则
于n=3能级氢原子的电离能1.51eV,所以处于n=3能级
紫光也能使该金属产生光电效应
的氨原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离，选项C
181详解答案
根据左手定则可知导体棒从右向左
地前做平抛运动，h=gt,x=,解得x=1.2m,A错误；
运动时，产生的感应电动势与二极管
由于破场方向整直向下，离开导轨后导体棒@在水平方向做
相反，没有机栈能损失，导体棒从左
匀速直钱运动，又由E=BL,可知，导体棒 做平地运动过
向右运动时，产生的感应电动势与二
BIL
程中感应电动势不变，B正确：导体棒在导轨上运动过程
极管正方向相同，部分机械能转化为
中，感应电动势平均值为E=她，回路中平均感应电流1
焦耳热
当导体棒运动到最低点速度为零时
E
△中
,通过导体棒的电荷量g=I△，解得g=.5R一5R
BLx
导体棒损失的机枝能转化为焦耳热
Mg
1.16C,导体棒b与电阻R并联，所以通过电阻R的电荷量
为Q=(1-2)Mg
q=号=0.58C,D正确.
根据楞次定律可知导体棒完成一次振动速度为零时，导体棒
7.BCDA.两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故
高度高于最低点，所以棒消耗的焦耳热QQ
A错误：B.导线所受的安培力可以用F=ILB计算，因为破
(1-2)Mg
场与导线垂直，故B正确，C.移走导线b前，b的电流较大，则
巾点磁场方向与b产生磁场方向同向，向里，移走后，p点磁
故B错误：根据B选项分析可知，导体棒运动过程中，机械能
场方向与a产生磁场方向相同，向外，故C正确：D.在离两导
钱所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产
转化为焦耳热，所以从左向右运动时，最大摆角小于不，故C
生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为容的
正确：
位置.故D正确.故选BCD.
根据B选项分析，导体棒第二次经过最低点时的速度小于第
8.解(1)感应电动势E=BLh
一次经过最低点时的连度，根据E=BL
感应电流I=2求
E
可知棒两次过最低，点时感应电动势大小不相等，故D错误！
故选C
由平街条件得ngsin0=BI1
3.解析(1)平台静止时，根据平衡条件得1g=k△x
联立解得=2 ngRsin0
B2L2
解得。=
(2)棒b释放瞬间，由牛顿第二定律得mgsin0十BIL=ma
(2)t=0时，每个线图产生的感应电动势
解得ao=2gsin0.
E=Bl=B·2xr·h
(3)a、b棒作为整体，根据动量定理得
根据闭合电路欧姆定律得I=
E_B·2πr·西
2 ngsin0·to=2v-m
R
解得v=glosin0+mgRsin0
B2L2
每个线图所受安培力大小为F=B=4B产现
R
由法拉第电磁感应定律得E=BL△虹
(3)△x'=△x0-A1·
to
平均感应电流7=E=BLA
由能量守恒定律得
2R=2R
合m6+(4)P=mgA+(ax)+Q
1
电荷量q=正。=BLA
2R
解得Q=m-之A
对棒b,根据动量定理得ngsin日·to十BIL1o=mv
即ngsin0+to十BLg=v
每个线图产生的焦耳热Q=3Q=合(m听-kA好)
民立解得△x=2m2gR2sim0
B4L4
(4)以向上方向为正方向，在一红时间内，由动量定理得
9.解析(1)感应电动势E=Blu
IA+1弹一IG=0
代入数据得E=0.8V.
其中1G=mg(t2一
(2)感应电流1=
1A=3XΣF·=
3B2·4π22(A1-A2）
R
拉力的大小等于安培力的大小，安培力F=B
=12Bx22(A1-A2)
F=B,代入数搭得F=O.8N
R
R
12B2x2r2(A1-A2)
(3)运动时间1=2
解得I#=g(t红一）
R
焦耳定律Q=I严R:
答案(1)四（2)4Br2
2(3)合(m哈-A)
Q=2B1巴，代入数据得Q=0.321.
(4)mg(12-41)-
12B2x22(A1-A2)
R
答案(1)0.8V(2)0.8N(3)0.32J
电磁感应新题型
专题十二
交变电流
题组
题组
1.CD
相同温度下，黑体吸收能力和辐射能力都最强，A错
1,C根据题意可知，磁场区城变化前线图产生的感应电动势
为e=Esin ot,由题图丙可知，磁场区域变化后，当Esin ot
氓；Ek=,德布罗意波长入=力，联立解得=
h
，中
、/2mE
时，线图的树边开怡切制磁感线，即当线圈旋转弩时开
子的质量与电子质量不同，故具有相同动能的中子和电子的
2
德布罗意波长不同，B错误：电磁场是真实存在的物质，电耐
始切割磁感线，由几何关系可知磁场区城平行于x轴的边长
波具有动量和能量，C正确；自然光经玻璃袁面反射后成为
变为d=2dcos开=d,C正确。
偏振光，透过偏振片规察，转动偏振片可观察到明暗变化，D
正确。
2,A如图所示画出降压
2.C当开关接1时，对导体棒受力分析如图所示
变压器的等效电路图，
极据几何关系可得Mg=BIL
设降压变压器原、副线
Mg
图的匝数比为k:1(k
效为
解得1
BL
1),则输电线路上的电
根据欧姆定律I=
Eo
流1=R十R转子日
1
解得E。=,故A错误；
在破场中转动时产生的
BL
179五年高考真题分类集训
物理
专题十二
交变电流
题
组
用时：
易错记录：
一、选择题
2.(2024·湖南卷)根据国家能源局统计，截止到
1.(2024·山东卷)如图甲所示，在一d≤x≤d、一d
2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年
≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感
居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居
应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的
于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电
区域)，边长为2d的正方形线圈与磁场边界重
网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以
合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生
角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变
的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发
压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电
生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实
阻R。。当用户端接一个定值电阻R时，R。上消
线部分，则变化后磁场的区域可能为
耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确
的是
(
)
T
升变压器
降派变器
-d
-E
A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R。上
图甲
图乙
消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加，若R。阻值增加一倍，则
R。上消耗的功率为4P
C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R。
T
上消耗的功率为8P
5F2
-
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则
R。上消耗的功率为6P
图内
3.(2024·河北卷)R1,R2为两个完全相同的定值
电阻，R1两端的电压随时间周期性变化的规律
如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效
值的√3倍)，R2两端的电压随时间按正弦规律变
化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的
热量之比Q1:Q2为
d/2
d/2
5n34
图1
2
A.2:3
B.4:3
C.2:√3
D.5:4
4.(2024·浙江1月选考)如图为某燃气灶点火装
置的原理图。直流电经转换器输出=
2
30/2
32
5sin100πt(V)的交流电，经原、副线圈匝数分别
为1和2的理想变压器升压至峰值大于
74
可
专题十二交变电流
10kV,就会在打火针和金属板间引发电火花，实
A.发电机的输出电流为368A
现点火。下列正确的是
B.输电线上损失的功率为4.8kW
A.
C.输送给储能站的功率为408kW
”i2000
D.升压变压器的匝数比n1:2=1：44
B.
订火针
8.(2023·6月浙江卷)我国1100kV特高压直流
n22000
输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成
C.用电压表测原线圈两
直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交
端电压，示数为5V
流.下列说法正确的是
(
D.副线圈输出交流电压的频率是100Hz
A.送电端先升压再整流
5.(2024·新课标卷)（多选）电动汽车制动时可利
B.用户端先降压再变交流
用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车
C.1100kV是指交流电的最大值
轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中
D.输电功率由送电端电压决定
产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰
9.(2023·辽宁卷)如图，空间中存在水平向右的匀
与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视
强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中
匀速转动，且始终平行于OP.导体棒两端的电势
为匀强磁场，则磁极再转过90时，线圈中
差u随时间t变化的图像可能正确的是(
)
-B
棒
●
旋传方向
密心系统
A.电流最小
图a
图)附视图
B.电流最大
C.电流方向由P指向Q
D.电流方向由Q指向P
6.(2024·广东卷)将阻值为50Ω的电阻接在正弦
式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规
律如图所示。下列说法正确的是
)
tuiy
102
0.02
0.04ts
-102
10.(2023·湖南卷)（多选）某同学自制了一个手摇
A.该交流电的频率为100HZ
交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带
传动（皮带不打滑），半径之比为4：1，小轮与
B.通过电阻电流的峰值为0.2A
C.电阻在1秒内消耗的电能为1J
线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制
而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为
D.电阻两端电压表达式为u=10√2sin(100πt)V
R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的
7.(2023·山东卷)某节能储能输电网络如图所示，
匀强磁场。大轮以角速度，匀速转动，带动小
发电机的输出电压U1=250V,输出功率
轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。
500kW。降压变压器的匝数比3：n4=50：1,
线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为
输电线总电阻R=62.52,其余线路电阻不计，
R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额
用户端电压U4=220V,功率88kW,所有变压
定电压以内，下列说法正确的是
器均为理想变压器。下列说法正确的是
(
发电机
能
