易錯點13 交變電流.（4大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯題備戰(zhàn)含解析

備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯題備戰(zhàn)含解析易錯點13交變電流目錄01易錯陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯點提醒一】混淆交變電流的“四值”【易錯點提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值【易錯點提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【易錯點提醒四】分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明03易錯題通關(guān)易錯點一：混淆交變電流的“四值”交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某時刻的受力情況峰值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)討論電容器的擊穿電壓有效值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))(只適用于正弦式交變電流)(1)計算與電流的熱效應有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標的值(3)保險絲的熔斷電流(4)交流電表的讀數(shù)平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝BLeq\o(v,\s\up6(－))eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)計算通過電路橫截面的電荷量易錯點二：不會求非正弦變化交變電流的有效值交變電流有效值的求解方法1．公式法利用E＝eq\f(Em,\r(2))、U＝eq\f(Um,\r(2))、I＝eq\f(Im,\r(2))計算，只適用于正(余)弦式交變電流。2．有效值的定義計算法(非正弦式電流)計算時要抓住“三同”：“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注意時間至少取一個周期或為周期的整數(shù)倍。3．能量關(guān)系法當有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。易錯點三：不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式1.理想變壓器的原理理想變壓器的原理是電磁感應里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時刻都是相同的．可表示為：2.理想變壓器基本規(guī)律（1）理想變壓器的基本特點=1\*GB3①無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．=2\*GB3②線圈無電阻，因此無電壓降，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).=3\*GB3③根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…（2）理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈的個數(shù)無關(guān)電流關(guān)系①只有一個副線圈時：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)②有多個副線圈時：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn.頻率關(guān)系f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率易錯點四：分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明確1.常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負載電阻不變兩種情況．原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。負載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1．2.變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法(1)分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點進行分析判定。.【易錯點提醒一】混淆交變電流的“四值”【例1】（2024·河南省名校聯(lián)盟大聯(lián)考）（多選）如圖所示，一個小型交流發(fā)電機輸出端連接在理想變壓器的原線圈上，副線圈通過理想二極管接有電容的電容器和阻值的電阻，理想變壓器匝數(shù)比。已知交流發(fā)電機內(nèi)勻強磁場的磁感應強度，發(fā)電機線圈匝數(shù)，內(nèi)阻不計且線圈面積是，發(fā)電機轉(zhuǎn)動的角速度大小為，電壓表是理想電表，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為 B.電阻的電功率等于C.電容器上的電荷量為 D.電容器上的電荷量為【變式1-1】（2023湖南卷高考真題）某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應強度大小為的勻強磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t燈泡變得更亮【變式1-2】（2023·江蘇南通三模）如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線框的總電阻為R，邊長如圖所示．線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運動。則從圖示位置（）A轉(zhuǎn)動90°時回路中電流方向發(fā)生改變B.轉(zhuǎn)動180°的過程中通過導線截面的電荷量為零C.轉(zhuǎn)動90°時回路中感應電動勢大小為D.轉(zhuǎn)動過程中電流的有效值為【變式1-3】(多選（2023廣東省深圳市翠園中學槿擬）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。下列說法正確的是（）A.當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為B.從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時間穿過線圈磁通量的變化量大小為0C.當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D.從圖示位置開始計時，電阻R兩端電壓瞬時值表達式為【易錯點提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值【例2】2023·廣東·模擬預測）電流i隨時間變化的關(guān)系如下圖，它的有效值是（）A．10A B． C． D．20A【變式1-1】．(2024·I湖北武漢一中模擬）如圖是某一線圈通過的交流電的電流—時間關(guān)系圖像（前半個周期為正弦波形的），則一個周期內(nèi)該電流的有效值為（）A． B． C． D．【變式1-2】（2022·湖北·黃岡中學二模）一種調(diào)光臺燈電路示意圖如圖甲所示，它通過雙向可控硅電子器件實現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度。給該臺燈接的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時交流電壓表的示數(shù)為（）A． B． C． D．【易錯點提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【例4】A1ABA2圖1例1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=4∶1，當導體棒AB在勻強磁場中作勻速直線運動切割磁感線時，電流表A1的示數(shù)為A1ABA2圖1A．3mAB．48mAC．與R的阻值有關(guān)D．0例2一臺理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，兩個副線圈的匝數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個副線圈中的電流強度分別是I2=1A，I3=4A，求原線圈中的電流強度.【變式1-1】2022·廣東佛山市高三（下）二模）氮化鎵手機充電器具有體積小、功率大、發(fā)熱量少的特點，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氨化鎵開關(guān)管后，在ab端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電，經(jīng)理想變壓器降壓后在cd端給手機充電，則正常工作時，變壓器cd輸出端（）A．輸出的電壓也是直流電壓B．輸出電流的頻率為C．輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值D．需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡敵龆瞬艜须妷狠敵觥咀兪?-2】（2022?山東高考試題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電隨時間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時，功率為。下列說法正確的是（）A.n1為1100匝，為B.間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C.若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D.若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【易錯點提醒四】分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明確U1I1I2RPSab圖2【例5】如圖2所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)。P是滑動變阻器R的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是()

A．保持U1I1I2RPSab圖2B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動，則原線圈的輸入功率不變【變式1-1】(2022·湖南高考試題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說法正確的是（）A.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，減小，不變B.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，消耗的功率增大C.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，減小，增大D.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，消耗的功率減小【變式1-2】（2023·廣東·模擬預測）隨著社會發(fā)展，人民生活水平的提高，電能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中，以及在國民經(jīng)濟的其他各個部門中，將愈來愈廣泛的應用，它即能大大地提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，又能提高人們的物質(zhì)生活和文化生活水平。遠程輸電、電網(wǎng)監(jiān)控、用電安全等等，都是提高電網(wǎng)運行效率,實現(xiàn)可靠供電,并對其的安全狀況進行掌控的極其重要環(huán)節(jié)。如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，通過單刀雙擲開關(guān)S1可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中R1、R2、R3為定值電阻，R是滑動變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是（）A．I表示電流的瞬時值，U表示電壓的最大值B．若將滑片P向上滑動，變壓器輸入功率變大C．若閉合開關(guān)S2，則U不變，I變大D．若將原線圈開關(guān)S1由1擲向2，則U、I都變大【變式1-3】（2024廣東省四校高三上學期第一次聯(lián)考）某實驗室進行交變電流實驗研究，交流發(fā)電機輸出的交變電壓如圖甲所示，將其接在如圖乙所示電路的a、b端，滑動變阻器總電阻為2R，3只相同燈泡的電阻為R且電阻恒定不變。接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時，三只相同燈泡均正常發(fā)光。下列說法中正確的是（）A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1 B.小燈泡的額定電壓為6VC.滑片P向下移動，變暗、變暗 D.滑片P向上移動，變暗、變亮1．（2023海南卷高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數(shù)為180匝 D.副線圈匝數(shù)為240匝2.（2023·河北省新高考九師聯(lián)盟高三下學期2月質(zhì)檢）如圖甲、乙所示分別是A、B兩種交流電的i－t關(guān)系圖像，則A、B兩種交流電的有效值之比為（） B． C． D．3.（2023·廣東茂名一模）無線充電技術(shù)已經(jīng)在新能源汽車等領(lǐng)域得到應用。地下鋪設(shè)供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數(shù)比為。當送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是（）A.受電線圈的電流方向每秒改變50次B.送電線圈的輸入功率為110WC.受電線圈的輸出電壓為VD.送電線圈的輸入電壓為V4.（2023·廣東·統(tǒng)考二模）下圖是一款小型電鉆及其簡化電路圖，它由變壓器及電機兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器，電機的內(nèi)阻為，額定電壓為11V，額定電流為2.0A。當變壓器輸入電壓為220V的正弦交流電時電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是 B．變壓器原線圈電流的最大值為0.1AC．變壓器的輸入功率為4W D．電機的效率約為82%5.（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）如圖，某興趣小組設(shè)計用一小風力發(fā)電機給燈泡供電。發(fā)電機線圈與風葉固定在同一轉(zhuǎn)軸上一起轉(zhuǎn)動，燈泡正常發(fā)光。若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，其他條件不變，發(fā)電機內(nèi)阻不計，則以下說法正確的是（）A．流經(jīng)燈泡電流的頻率增大B．流經(jīng)燈泡電流的最大值減小C．燈泡兩端電壓的有效值增大D．發(fā)電機線圈中的感應電動勢大小不變6.（2022?浙江省Z20名校聯(lián)盟三模）（多選）如圖所示，水平導體棒質(zhì)量、長、電阻，其兩個端點分別搭接在豎直平行正對放置的兩光滑金屬圓環(huán)上，兩圓環(huán)半徑均為、電阻不計。阻值的電阻用導線與圓環(huán)相連接，理想交流電壓表V接在電阻R兩端。整個空間有磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場。導體棒在外力F作用下以速率繞兩圓環(huán)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，ab在圓環(huán)最低點時記為t=0時刻，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.棒中的電流 B.電壓表的示數(shù)為C.從到的過程中通過R的電量為2C D.從到的過程中外力F做功為7．（2023·四川·樹德中學模擬預測）如圖所示，一矩形n匝閉合線圈勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，線圈電阻為R，從如圖位置(線圈平面與磁場方向平行)為t＝0時刻開始計時，線圈平面轉(zhuǎn)過60°時線圈中的感應電流的大小為I0，則下列判斷正確的是（）A．在0～時間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大B．在0～時間內(nèi)線圈中的感應電流先增大后減小C．一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為D．穿過線圈的磁通量最大值為8.（2024福建名校質(zhì)檢）（多選）在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置圓形線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向做簡諧運動，其速度隨時間滿足v=0.4πsinπt（單位：m/s），且始終處于輻射磁場中，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡串聯(lián)；浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（俯視圖乙中陰影部分），其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場的磁體；線圈匝數(shù)n=200匝，線圈所在處磁場的磁感應強度大小B=0.1T，圓形線圈的直徑D=0.4m，電阻r=1Ω。計算時近似取π2=10。下列說法正確的是（）A.線圈中形成了周期為2s的正弦式交流電B.燈泡電流最大時，線圈處于振動的最大位移處C.線圈中感應電動勢的峰值為32VD.較長時間內(nèi)，燈泡的平均功率為60W9.（2024·廣東廣州市綜合測試)如圖是手機無線充電器的模型，其工作原理與理想變壓器相同，己知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比，C，D端輸出電流，則A、B端輸入電流的（）A.頻率為 B.周期為C.有效值為 D.最大值為10.（2022高考湖北物理）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同11．（2023?重慶市高三二診）如題圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、，電源電壓，定值電阻、（阻值未知）兩端電壓分別為、，理想交流電壓表V的示數(shù)為，、、L消耗的功率分別為、、。關(guān)于電路中電壓及電功率的關(guān)系，下列說法正確的是（）A. B.C. D.12.（2023?浙江省溫州市三模）如圖甲是某款可以無線充電的手機置于相應充電盤上的情景，圖乙是其原理圖。受電線圈和送電線圈分別存在于手機和充電盤中，當手機靜止置于充電盤上時，兩線圈構(gòu)成裝置可視為理想變壓器。已知送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比，，當a、b間接220V的正弦交變電流，手機獲得電壓為5V，充電電流為1A，則下列說法正確的是（）A.所有手機都可以使用該充電盤進行無線充電B.ab端輸入恒定電流，也能對手機進行無線充電C.、兩端的電壓之比為1：20D.充電時，受電線圈cd兩端輸出電壓為10V13.（2024?廣東.汕頭第一次模擬）圖乙是降壓變壓器圖甲給用戶供電的電路示意圖，表示輸電線的總電阻、假設(shè)用戶端為純電阻用電器，總電阻為R。若變壓器視為理想變壓器、輸入電壓恒定，電表視為理想電表，當用戶使用的用電器減少時，則（）A.用戶總電阻R減少 B.電壓表示數(shù)增大C.用電器R兩端電壓升高 D.電流表示數(shù)保持不變14.（2024·廣東省揭陽市與豐順3月聯(lián)考）如圖甲所示，理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R1，R3為定值電阻，R2為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)，C為耐壓值為70V的電容器，所有電表均為理想電表．下列判斷正確的是()A.當單刀雙擲開關(guān)與A連接，傳感器R2所在處溫度升高，A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)減小B.當單刀雙擲開關(guān)與B連接，副線圈兩端電壓的頻率變?yōu)?5HzC.當單刀雙擲開關(guān)由A→B時，電容器C不會被擊穿D.其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由A→B時，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍15.（2022?山東青島三模）（多選）如圖甲所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接如圖乙所示電壓，R0、R1均為定值電阻，R為滑動變阻器。現(xiàn)將開關(guān)S斷開，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.1A，電流表A2的示數(shù)減小了0.5A，則下列說法正確的是（）A.變壓器原副線圈匝數(shù)之比5∶1B.電壓表V2的示數(shù)為40VC.電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A1示數(shù)變化量的大小的比值不變D.若再將滑動變阻器的滑片向上滑動，則電壓表V3與V1的比值變小易錯點13交變電流目錄01易錯陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯點提醒一】混淆交變電流的“四值”【易錯點提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值【易錯點提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【易錯點提醒四】分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明03易錯題通關(guān)易錯點一：混淆交變電流的“四值”交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某時刻的受力情況峰值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)討論電容器的擊穿電壓有效值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))(只適用于正弦式交變電流)(1)計算與電流的熱效應有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標的值(3)保險絲的熔斷電流(4)交流電表的讀數(shù)平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝BLeq\o(v,\s\up6(－))eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)計算通過電路橫截面的電荷量易錯點二：不會求非正弦變化交變電流的有效值交變電流有效值的求解方法1．公式法利用E＝eq\f(Em,\r(2))、U＝eq\f(Um,\r(2))、I＝eq\f(Im,\r(2))計算，只適用于正(余)弦式交變電流。2．有效值的定義計算法(非正弦式電流)計算時要抓住“三同”：“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注意時間至少取一個周期或為周期的整數(shù)倍。3．能量關(guān)系法當有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。易錯點三：不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式1.理想變壓器的原理理想變壓器的原理是電磁感應里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時刻都是相同的．可表示為：2.理想變壓器基本規(guī)律（1）理想變壓器的基本特點=1\*GB3①無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．=2\*GB3②線圈無電阻，因此無電壓降，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).=3\*GB3③根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…（2）理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈的個數(shù)無關(guān)電流關(guān)系①只有一個副線圈時：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)②有多個副線圈時：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn.頻率關(guān)系f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率易錯點四：分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明確1.常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負載電阻不變兩種情況．原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。負載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1．2.變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法(1)分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點進行分析判定。.【易錯點提醒一】混淆交變電流的“四值”【例1】（2024·河南省名校聯(lián)盟大聯(lián)考）（多選）如圖所示，一個小型交流發(fā)電機輸出端連接在理想變壓器的原線圈上，副線圈通過理想二極管接有電容的電容器和阻值的電阻，理想變壓器匝數(shù)比。已知交流發(fā)電機內(nèi)勻強磁場的磁感應強度，發(fā)電機線圈匝數(shù)，內(nèi)阻不計且線圈面積是，發(fā)電機轉(zhuǎn)動的角速度大小為，電壓表是理想電表，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為 B.電阻的電功率等于C.電容器上的電荷量為 D.電容器上的電荷量為易錯分析：求電容器上的電荷量時電容器兩端的電壓用有鏟值而不是最大值；求電阻的電功率和電壓表示數(shù)不是用有效值而是用最大值。【答案】BD【解析】發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢峰值電壓表示數(shù)為有效值，且E即電壓表示數(shù)，A錯誤；電阻兩端的電壓故電阻的電功率，B正確；由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器只充電不放電，故電容器兩端的電壓最大值為交流電峰值，由變壓器的匝?shù)比關(guān)系可知電阻兩端的電壓最大值為，此即電容器兩端的電壓最大值。故電容器上的電荷量，C錯誤，D正確?！咀兪?-1】（2023湖南卷高考真題）某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應強度大小為的勻強磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t燈泡變得更亮【答案】AC【解析】大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)，根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，A正確；線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值又，聯(lián)立可得則線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為B錯誤；若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值此時線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值根據(jù)電阻定律可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值，C正確；若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)，可知線圈產(chǎn)生的感應電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。【變式1-2】（2023·江蘇南通三模）如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線框的總電阻為R，邊長如圖所示．線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運動。則從圖示位置（）A轉(zhuǎn)動90°時回路中電流方向發(fā)生改變B.轉(zhuǎn)動180°的過程中通過導線截面的電荷量為零C.轉(zhuǎn)動90°時回路中感應電動勢大小為D.轉(zhuǎn)動過程中電流的有效值為【答案】C【解析】通過一次中性面（即磁場與線框面積垂直位置時）電流方向才會發(fā)生改變，故A錯誤；轉(zhuǎn)動180°的過程中通過導線截面的電荷量為，故B錯誤；轉(zhuǎn)動90°時回路中感應電動勢大小為故C正確；轉(zhuǎn)動過程中電流的有效值為，故D錯誤【變式1-3】(多選（2023廣東省深圳市翠園中學槿擬）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。下列說法正確的是（）A.當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為B.從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時間穿過線圈磁通量的變化量大小為0C.當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D.從圖示位置開始計時，電阻R兩端電壓瞬時值表達式為【答案】BC【解析】由、、由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時間，解得電荷量為，故A錯誤；圖示位置磁通量為，從圖示位置轉(zhuǎn)過時磁通量為則從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時間穿過線圈磁通量的變化量大小為0，故B正確；電流的有效值為由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時間電阻R產(chǎn)生的焦耳熱故C正確；從圖示位置開始計時，感應電動勢的瞬時值從圖示位置開始計時，電阻R兩端電壓瞬時值表達式為故D錯誤?！疽族e點提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值【例2】2023·廣東·模擬預測）電流i隨時間變化的關(guān)系如下圖，它的有效值是（）A．10A B． C． D．20A易錯分析：求此非正弦變化交變電流的有效值，不是根據(jù)有效值的概念在一個周期內(nèi)，而任意取時間段?！敬鸢浮緼【解析】根據(jù)有效值的定義，可得可以知道一個周期3s內(nèi)解得，故項選A正確。【變式1-1】．(2024·I湖北武漢一中模擬）如圖是某一線圈通過的交流電的電流—時間關(guān)系圖像（前半個周期為正弦波形的），則一個周期內(nèi)該電流的有效值為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】設(shè)該電流的有效值為I，由解得,故B正確。【變式1-2】（2022·湖北·黃岡中學二模）一種調(diào)光臺燈電路示意圖如圖甲所示，它通過雙向可控硅電子器件實現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度。給該臺燈接的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時交流電壓表的示數(shù)為（）A． B． C． D．【答案】C【解析】設(shè)電壓的有效值為，根據(jù)有效值定義有解得，故選C正確?！疽族e點提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【例4】A1ABA2圖1例1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=4∶1，當導體棒AB在勻強磁場中作勻速直線運動切割磁感線時，電流表A1的示數(shù)為A1ABA2圖1A．3mAB．48mAC．與R的阻值有關(guān)D．0易錯分析：錯解：B錯因分析：根據(jù)初、次級滿足，得選項B正確變壓器的原理是電磁感應里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時刻都是相同的．【答案】D【解析】變壓器原理，鐵芯中有變化的磁場，副線圈上才產(chǎn)生感應電動勢．當導體棒AB在勻強磁場中作勻速直線運動切割磁感線，在原線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的恒定的，因而鐵芯中的磁場不發(fā)生變化，所以選項D正確．例2一臺理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，兩個副線圈的匝數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個副線圈中的電流強度分別是I2=1A，I3=4A，求原線圈中的電流強度.易錯分析：錯解：根據(jù)初、次級滿足，得出：，I1=3A錯因分析：上述錯解的原因是生搬硬套公式，電流強度與匝數(shù)成反比，僅適用于理想變壓器只有一只副線圈的情況，【答案】2.24a【解析】本題有兩個副線圈，應根據(jù)理想變壓器無能量損失來分析，由于理想變壓器無能量損失，所以有P1=P2+P3（P1為原線圈輸入功率，P2、P3分別為兩只副線圈的輸出功率）根據(jù)電功率公式有：I1U1=I2U2+I3U3 ①又因為,U2=②,U3=U1 ③把②③代入①，整理得：I1n1=I2n2+I3n3所以I1=A=2.24【變式1-1】2022·廣東佛山市高三（下）二模）氮化鎵手機充電器具有體積小、功率大、發(fā)熱量少的特點，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氨化鎵開關(guān)管后，在ab端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電，經(jīng)理想變壓器降壓后在cd端給手機充電，則正常工作時，變壓器cd輸出端（）A．輸出的電壓也是直流電壓B．輸出電流的頻率為C．輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值D．需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡敵龆瞬艜须妷狠敵觯敬鸢浮緾【解析】經(jīng)過變壓器輸出的電壓為交流電壓，A錯誤；由乙圖可知周期為，故輸出電流的頻率為，B錯誤；由于變壓器為降壓變壓器，則輸入電壓有效值大于輸出電壓有效值，根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率，可知輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值，C正確；變壓器的工作原理是電磁感應，只要輸入電流的大小發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場就會發(fā)生變化，磁通量就會發(fā)生變化，輸出端就會有電壓輸出，故不需要將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡敵龆艘部梢杂须妷狠敵?，D錯誤；【變式1-2】（2022?山東高考試題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電隨時間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時，功率為。下列說法正確的是（）A.n1為1100匝，為B.間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C.若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D.若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【答案】D【解析】變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為，解得原線圈為2200匝，A錯誤；根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，BC間的電壓應該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為B錯誤；若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，AB間的電壓應該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達式可知，交流電的角速度為，故交流電的頻率為，C錯誤；若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當原線圈輸入220V時，AC間的電壓應該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過電阻R的電流為交流電的周期為，D正確（【易錯點提醒四】分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明確U1I1I2RPSab圖2【例5】如圖2所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)。P是滑動變阻器R的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是()

A．保持U1I1I2RPSab圖2B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動，則原線圈的輸入功率不變易錯分析：錯解：A、D錯因分析：因U1不變，所以原線圈中的電流不變，選項A正確；同理選項D也正確，上述錯解的原因是辨不清原副線圈中的變量與不變量，理不明各量間"誰制約誰"的制約關(guān)系，導致錯選．【答案】B【解析】保持P的位置及U不變，S由b切換到a的過程中，副線圈匝數(shù)增多，輸出電壓增大，則R上消耗的功率也增大，原線圈的輸入功率也增大；U不變，輸入電流I增大，所以選項A、D錯而C正確。保持P的位置及U不變，S由a切換到b的過程中，副線圈匝數(shù)減少，則輸出電壓減少，輸出電流也減少。故選項B也正確。【變式1-1】(2022·湖南高考試題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說法正確的是（）A.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，減小，不變B.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，消耗的功率增大C.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，減小，增大D.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，消耗的功率減小【答案】B【解析】由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律：可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得則，整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知，可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤【變式1-2】（2023·廣東·模擬預測）隨著社會發(fā)展，人民生活水平的提高，電能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中，以及在國民經(jīng)濟的其他各個部門中，將愈來愈廣泛的應用，它即能大大地提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，又能提高人們的物質(zhì)生活和文化生活水平。遠程輸電、電網(wǎng)監(jiān)控、用電安全等等，都是提高電網(wǎng)運行效率,實現(xiàn)可靠供電,并對其的安全狀況進行掌控的極其重要環(huán)節(jié)。如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，通過單刀雙擲開關(guān)S1可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中R1、R2、R3為定值電阻，R是滑動變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是（）A．I表示電流的瞬時值，U表示電壓的最大值B．若將滑片P向上滑動，變壓器輸入功率變大C．若閉合開關(guān)S2，則U不變，I變大D．若將原線圈開關(guān)S1由1擲向2，則U、I都變大【答案】D【解析】交流電表的示數(shù)為有效值，故A錯誤；P向上移動過程中，R變大，由于交流電源原副線圈匝數(shù)不變，副線圈兩端電壓不變，變壓器輸出功率變小，所以變壓器輸入功率變小，故B錯誤；當開關(guān)S2閉合后副線圈電壓不變，副線圈負載電阻變小，副線圈電流變大，R1兩端電壓變大，所以電壓表示數(shù)U變小，I變小，故C錯誤；當開關(guān)S1由1擲向2時，副線圈兩端電壓升高，電阻不變，所以U變大，I變大，故D正確；【變式1-3】（2024廣東省四校高三上學期第一次聯(lián)考）某實驗室進行交變電流實驗研究，交流發(fā)電機輸出的交變電壓如圖甲所示，將其接在如圖乙所示電路的a、b端，滑動變阻器總電阻為2R，3只相同燈泡的電阻為R且電阻恒定不變。接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時，三只相同燈泡均正常發(fā)光。下列說法中正確的是（）A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1 B.小燈泡的額定電壓為6VC.滑片P向下移動，變暗、變暗 D.滑片P向上移動，變暗、變亮【答案】D【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為UL，額定電流為I，原線圈的電流為I1，原線圈的電壓為U1，副線圈的總電流為I2，副線圈的電壓為U2，電源的總電壓為U，接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時，滑動變阻器的電阻為R，三只相同燈泡均正常發(fā)光，則有I1=II2=3IU2=ULU=UL+U1根據(jù)原副線圈兩端電流與匝數(shù)成反比，得根據(jù)原副線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比，得U1=3UL，根據(jù)歐姆定律的，解得，故AB錯誤；滑片P向下移動，滑動變阻器阻值變小，副線圈總電阻偏小，則I2變大，I1變大，U不變，U1減小，U2減小，則變亮、變暗；滑片P向上移動，滑動變阻器阻值變大，副線圈總電阻增大，則I2變小，I1變小，U不變，U1增大，U2增大，則變暗、變亮，故C錯誤，D正確。1．（2023海南卷高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數(shù)為180匝 D.副線圈匝數(shù)為240匝【答案】BC【解析】電源電壓的有效值，選項A錯誤；交流電的周期，選項B正確；．根據(jù)變壓器變壓公式可得副線圈匝數(shù)匝，選項C正確，D錯誤。2.（2023·河北省新高考九師聯(lián)盟高三下學期2月質(zhì)檢）如圖甲、乙所示分別是A、B兩種交流電的i－t關(guān)系圖像，則A、B兩種交流電的有效值之比為（） B． C． D．【答案】A【解析】設(shè)A、B兩種交流電的有效值分別為、，由交流電有效值的定義及題圖數(shù)據(jù)有解得比較可得，所以選項A正確3.（2023·廣東茂名一模）無線充電技術(shù)已經(jīng)在新能源汽車等領(lǐng)域得到應用。地下鋪設(shè)供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數(shù)比為。當送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是（）A.受電線圈的電流方向每秒改變50次B.送電線圈的輸入功率為110WC.受電線圈的輸出電壓為VD.送電線圈的輸入電壓為V【答案】B【解析】受電線圈的電流頻率與送點線圈中的電流頻率相同，即為一個周期內(nèi)電流方向改變2次，所以每秒電流方向改變100次，A錯誤；BD．根據(jù)圖可知送電線圈上正弦交流電的有效值為受電線圈中的電流為2A，可得送電線圈中的電流大小為送電線圈的輸入功率為B正確，D錯誤；對受電線圈的輸出電壓有得，C錯誤。4.（2023·廣東·統(tǒng)考二模）下圖是一款小型電鉆及其簡化電路圖，它由變壓器及電機兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器，電機的內(nèi)阻為，額定電壓為11V，額定電流為2.0A。當變壓器輸入電壓為220V的正弦交流電時電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是 B．變壓器原線圈電流的最大值為0.1AC．變壓器的輸入功率為4W D．電機的效率約為82%【答案】AD【解析】變壓器的原副線圈匝數(shù)之比是選項A正確；原線圈的電流為變壓器原線圈電流的最大值選項B錯誤；．原、副線圈功率相等為選項C錯誤；電機的效率為，選項D正確。5.（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）如圖，某興趣小組設(shè)計用一小風力發(fā)電機給燈泡供電。發(fā)電機線圈與風葉固定在同一轉(zhuǎn)軸上一起轉(zhuǎn)動，燈泡正常發(fā)光。若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，其他條件不變，發(fā)電機內(nèi)阻不計，則以下說法正確的是（）A．流經(jīng)燈泡電流的頻率增大B．流經(jīng)燈泡電流的最大值減小C．燈泡兩端電壓的有效值增大D．發(fā)電機線圈中的感應電動勢大小不變【答案】A【解析】線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，可知周期變?yōu)樵瓉淼模式涣麟姷念l率變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；根據(jù)交流電壓的最大值公式周期變?yōu)樵瓉淼?，角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，故發(fā)電機線圈中的感應電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，同時理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼模O(shè)原來原副線圈匝數(shù)比為，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)比的關(guān)系有，，解得即副線圈電壓最大值不變，所以流經(jīng)燈泡電流的最大值不變，B錯誤；副線圈電壓最大值不變，故燈泡兩端電壓的有效值不變，C錯誤；根據(jù)前面分析發(fā)電機線圈中的感應電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，故線圈中感應電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤。6.（2022?浙江省Z20名校聯(lián)盟三模）（多選）如圖所示，水平導體棒質(zhì)量、長、電阻，其兩個端點分別搭接在豎直平行正對放置的兩光滑金屬圓環(huán)上，兩圓環(huán)半徑均為、電阻不計。阻值的電阻用導線與圓環(huán)相連接，理想交流電壓表V接在電阻R兩端。整個空間有磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場。導體棒在外力F作用下以速率繞兩圓環(huán)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，ab在圓環(huán)最低點時記為t=0時刻，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.棒中的電流 B.電壓表的示數(shù)為C.從到的過程中通過R的電量為2C D.從到的過程中外力F做功為【答案】CD【解析】導體棒在圓環(huán)最低點時，速度v垂直與磁感線，有效切割速度最大，電動勢最大值為感應電流最大，為設(shè)經(jīng)過時間t導體棒速度與磁感線夾角此時導體棒有效切割速度為在導體棒中電流隨時間變化規(guī)律為(A)，故A錯誤；電壓表示數(shù)為電阻R兩端電壓有效值，則故B錯誤；導體棒圓周運動的周期為等于周期的四分之一，則在0~時間內(nèi)通過R的電量為故C正確；從到的過程中外力F做功等于導體棒增加的重力勢能與電路產(chǎn)生的焦耳熱之和，電流的有效值為則焦耳熱為導體棒增加的重力勢能為則外力做功為，D正確。7．（2023·四川·樹德中學模擬預測）如圖所示，一矩形n匝閉合線圈勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，線圈電阻為R，從如圖位置(線圈平面與磁場方向平行)為t＝0時刻開始計時，線圈平面轉(zhuǎn)過60°時線圈中的感應電流的大小為I0，則下列判斷正確的是（）A．在0～時間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大B．在0～時間內(nèi)線圈中的感應電流先增大后減小C．一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為D．穿過線圈的磁通量最大值為【答案】D【解析】時，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為0，當線圈轉(zhuǎn)過時，線圈平面與磁場方向垂直，磁通量最大，在時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為，可知此過程線圈的磁通量先增大后減小，故A錯誤；時，線圈平面與磁場方向平行，此時的磁通量變化率最大，線圈中產(chǎn)生的電動勢最大，線圈中的感應電流最大，當線圈轉(zhuǎn)過時，磁通量變化率為0，線圈中的電動勢為0，線圈中的感應電流為0，在時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為，可知此過程線圈中的感應電流先減小后增大，故B錯誤；時刻開始計時，線圈中感應電流的表達式為，線圈平面轉(zhuǎn)過時線圈中的感應電流的大小為，則有，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一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為故C錯誤；線圈的最大電動勢為又聯(lián)立可得穿過線圈的磁通量最大值為，故D正確。8.（2024福建名校質(zhì)檢）（多選）在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置圓形線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向做簡諧運動，其速度隨時間滿足v=0.4πsinπt（單位：m/s），且始終處于輻射磁場中，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡串聯(lián)；浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（俯視圖乙中陰影部分），其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場的磁體；線圈匝數(shù)n=200匝，線圈所在處磁場的磁感應強度大小B=0.1T，圓形線圈的直徑D=0.4m，電阻r=1Ω。計算時近似取π2=10。下列說法正確的是（）A.線圈中形成了周期為2s的正弦式交流電B.燈泡電流最大時，線圈處于振動的最大位移處C.線圈中感應電動勢的峰值為32VD.較長時間內(nèi)，燈泡的平均功率為60W【答案】AC【解析】根據(jù)題意可知，產(chǎn)生感應電動勢的瞬時值表達式為由表達式可知角頻率，故，故A正確；燈泡電流最大時，即線圈速度最大時，則線圈處于振動的平衡位置，故B錯誤；線圈中感應電動勢的峰值為線圈速度最大時，故C正確；根據(jù)表達式可知，電流為正弦交變電流，則有效值為較長時間內(nèi)，燈泡的平均功率為，故D錯誤9.（2024·廣東廣州市綜合測試)如圖是手機無線充電器的模型，其工作原理與理想變壓器相同，己知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比，C，D端輸出電流，則A、B端輸入電流的（）A.頻率為 B.周期為C.有效值為 D.最大值為【答案】C【解析】變壓器不改變周期和頻率，所以周期為頻率為，故AB錯誤；C，D端輸出電流的最大值為，由，可得A、B端輸入電流的最大值為A、B端輸入電流的有效值為故C正確，D錯誤。10.（2022高考湖北物理）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【解析】由于穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，可知穿過接收線圈的磁通量變化率約為發(fā)射線圈的80%，即=×80%，選項D錯誤；由U1=n1，U2=n2，=×80%，聯(lián)立解得U2=8V，即接收線圈的輸出電壓為8V，A正確；根據(jù)變壓器原副線圈中交變電流的頻率相同，可知C正確；根據(jù)題述，忽略其他損耗，可得U1I1=U2I2，解得===,,選項B錯誤。11．（2023?重慶市高三二診）如題圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、，電源電壓，定值電阻、（阻值未知）兩端電壓分別為、，理想交流電壓表V的示數(shù)為，、、L消耗的功率分別為、、。關(guān)于電路中電壓及電功率的關(guān)系，下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】原線圈的電壓Ua=U-U1，根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)比的關(guān)系有則，所以選項A錯誤；由選項A可知U=Ua+U1，所以選項B錯誤；設(shè)流過原線圈的電流為Ia，流過副線圈的電流為Ib，則有，則P1=U1Ia，P2=U2Ib整理有，所以選項C正確；根據(jù)理想變壓器原副線圈功率關(guān)系有UIa-U1Ia=U2Ib+PL，即P-P1=P2+PL，所以選項D錯誤12.（2023?浙江省溫州市三模）如圖甲是某款可以無線充電的手機置于相應充電盤上的情景，圖乙是其原理圖。受電線圈和送電線圈分別存在于手機和充電盤中，當手機靜止置于充電盤上時，兩線圈構(gòu)成裝置可視為理想變壓器。已知送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比，，當a、b間接220V的正弦交變電流，手機獲得電壓為5V，充電電流為1A，則下列說法正確的是（）A.所有手機都可以使用該充電盤進行無線充電B.ab端輸入恒定電流，也能對手機進行無線充電C.、兩端的電壓之比為1：20D.充電時，受電線圈cd兩端輸出電壓為10V【答案】D【解析】不是所有手機都能進行無線充電，只有手機中有受電線圈的手機利用電磁感應，進行無線充電，故A錯誤；變壓器工作原理是互感現(xiàn)象，ab端輸入恒定電流，則受電線圈無磁通量變化，不會產(chǎn)生電流，不能對手機進行無線充電，故B錯誤；當a、b間接220V的正弦交變電流，手機獲得電壓為5V，充電電流為1A，根據(jù)可知送電線圈的電流為：、兩端的電壓之比為：送電線圈ab兩端的電壓為受電線圈cd兩端的輸出電壓為：聯(lián)立解得，，故C錯誤，D正確。13.（2024?廣東.汕頭第一次模擬）圖乙是降壓變壓器圖甲給用戶供電的電路示意圖，表示輸電線的總電阻、假設(shè)用戶端為純電阻用電器，總電阻為R。若變壓器視為理想變壓器、輸入電壓恒定，電表視為理想電表，當用戶使用的用電器減少時，則（）A.用戶總電阻R減少 B.電壓表示數(shù)增大C.用電器R兩端電壓升高 D.電流表示數(shù)保持不變【答案】C【解析】當用戶使用的用電器減少時，則用戶總電阻R變大，因V2的讀數(shù)由變壓器初級電壓和匝數(shù)比決定，可知V2讀數(shù)不變，次級電流減小，則R0的電壓減小，用電器R兩端電壓變大；因次級電流減小，則初級電流減小，即電流表A1示數(shù)減小。故選項C正確。14.（2024·廣東省揭陽市與豐順3月聯(lián)考）如圖甲所示，理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R1，R3為定值電阻，R2為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)，C為耐壓值為70V的電容器，所有電表均為理想電表．下列判斷正確的是()A.當單刀雙擲開關(guān)與A連接，傳感器R2所在處溫度升高，A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)減小B.當單刀雙擲開關(guān)與B連接，副線圈兩端電壓的頻率變?yōu)?5HzC.當單刀雙擲開關(guān)由A→B時，電容器C不會被擊穿D.其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由A→B時，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍【答案】AC【解析】若傳感器R2所在處溫度升高，R2的阻值減小，根據(jù)歐姆定律知，副線圈的電流變大，所以原線圈電流跟著變大，即A1的示數(shù)變大，R2與R1并聯(lián)后的總電阻減小，故在副線圈中分的電壓減小，所以A2的示數(shù)減小，故A正確；B．交流電的頻率與匝數(shù)無關(guān)，不會發(fā)生變化，還是50Hz，所以B錯誤；C．原線圈電壓最大值為220V，當單刀雙擲開關(guān)由A→B時，匝數(shù)之比為5:1，根據(jù)變壓規(guī)律可得副線圈電壓最大值為44V，小于電容器的耐壓值，故電容器不會被擊穿，所以C正確；開關(guān)由A→B時，副線圈電壓U2為原來的2倍，輸出功率為原來的4倍，所以D錯誤。15.（2022?山東青島三模）（多選）如圖甲所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接如圖乙所示電壓，R0、R1均為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.1A，電流表A2的示數(shù)減小了0.5A，則下列說法正確的是（）A.變壓器原副線圈匝數(shù)之比5∶1B.電壓表V2的示數(shù)為40VC.電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A1示數(shù)變化量的大小的比值不變D.若再將滑動變阻器的滑片向上滑動，則電壓表V3與V1的比值變小【答案】AC【解析】由公式，得又，由圖乙可知，解得，故A正確，B錯誤；電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A2示數(shù)變化量的大小的比值保持不變，又，所以，保持不變，故C正確；若將滑動變阻器的滑片向上移動，滑動變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，所以副線圈電流變小，定值電阻的分壓變小，故電壓表V3的示數(shù)變小，而電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V3的示數(shù)與電壓表V1的示數(shù)的比值變大，故D錯誤。易錯點14光學目錄01易錯陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯點提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【易錯點提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【易錯點提醒三】混淆增透膜與增反臘【易錯點提醒四】混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)角03易錯題通關(guān)易錯陷阱1：忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律?！痉治觥拷夤獾恼凵洮F(xiàn)象的題目時，首先應做出判斷：光線是從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)，還是光線是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)。其次，如果是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)中，還有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，應再判斷入射角是否大于臨界角，明確有無折射現(xiàn)象。易錯陷阱2：不理解薄膜干涉形成原理，誤認為是入射光和折射光疊加形成的【分析】。如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上時，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．易錯陷阱3：混淆增透膜與增反膜【分析】：高反膜的原理與增透膜原理相反，它使從膜前后表面反射出來的光疊加增強，使增反膜的厚度為入射光在薄膜中波長的1/2倍，使薄膜前后兩面的反射光的光程差為一個波長，增強反射光強度．易錯陷阱4：混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【分析】。區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法（1）根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋的寬度相同，而單縫衍射中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄．（2）根據(jù)條紋的間距區(qū)分：雙縫干涉條紋的間距是相等的，而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄．（3）根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗【易錯點提醒一】忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律誤【例1】一束白光從玻璃里射入稀薄空氣中，已知玻璃的折射率為1.53，則下列說法中正確的是（）A．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角19°4′B．入射角為30°，由折射定律得光線的折射角49°54′C．入射角為50°，由折射定律得光線的折射角30°3′D．入射角為50°，光線將發(fā)生全反射，不能進入空氣中【變式1-1】（2023·浙江6月卷·T13）在水池底部水平放置三條細燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度為0.9m，水的折射率，細燈帶到水面的距離，則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）A. B. C. D.【變式1-2】（2023·湖北卷·T6）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點光源S到頂點O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A. B. C. D.【變式1-3】某公園的水池底部有一排等間距的光源（視為點光源），如圖所示，每個光源可以依次發(fā)出紅、黃、藍三種顏色的光。水池底部水平，水深為h，紅、黃、藍三種顏色的光在水中的折射率分別為、、，下列說法正確的是（）

A．藍光在水中的傳播速度最大B．紅光在水中的波長最長C．單個光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為D．相鄰光源的距離只要大于就可以使所有的光色在水面不交疊【易錯點提醒二】不理解薄膜干涉形成原理【例2】如圖是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的？A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面【變式2-1】（2023·山東卷·T5）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標準石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標準平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當溫度升高時，下列說法正確的是（）A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動【變式2-2】如圖是藍色大閃蝶，在陽光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，這些翅脊有一串類似臺階的結(jié)構(gòu)，光照射翅脊上“臺階結(jié)構(gòu)”的簡化光路如圖所示，若臺階結(jié)構(gòu)上下表面平行，則此現(xiàn)象是（）A．光的衍射 B．光的全反射 C．光的偏振 D．光的干涉【變式2-3】如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板壓在另一個矩形平行玻璃板上，一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是（

）

A．條紋與邊平行B．乙圖彎曲條紋表示下方待測板在該處有凹陷C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向側(cè)移動D．看到的條紋越多，說明薄片的厚度越厚【易錯點提醒三】混淆增透膜與增反膜【例3】某高層建筑物外墻大量使用的幕墻玻璃，在白天時外面的人看不清室內(nèi)的物體．而室內(nèi)的人卻能較清楚地看到外面的景物，其主要原因是()A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃外表面涂有高反膜(即對光的反射率遠大于透射率的物質(zhì))C．在玻璃的外表面涂有大量能吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜錯誤解法：A選項正確分析：上述解答錯誤的主要原因是混淆增透膜與增反膜解析：因反射出來的光疊加增強，這樣由能量守知透射光必減弱，在白天室內(nèi)光線本身就弱，所以透射出來的就更少，外面就看不清室內(nèi)的物體，而室外光線很強，所以能透射一部分光線，【變式3-1】．光熱轉(zhuǎn)換是將太陽能轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)內(nèi)能的過程，太陽能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置，它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能。如圖所示，真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，使盡可能多的太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，這種鍍膜技術(shù)的物理依據(jù)是（）A．光的直線傳播B．光的粒子性C．光的干涉D．光的衍射照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生熱效應大大降低，從而廣泛地應用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為A.B.C.D.【變式3-3】在光學儀器中，為了減小在光學元件表面上的反射損失，可在光學元件表面鍍上一層增透膜，利用薄膜的干涉相消來減少反射光．如果照相機鏡頭所鍍膜對綠光的折射率為n，最小厚度為d，它使綠光在垂直入射時反射光完全抵消，那么綠光在真空中的波長λ為A．d/4 B．nd/4C．4d D．4nd【易錯點提醒四】．混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象【例4】太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是薄膜干涉現(xiàn)象；瀑布在陽光下呈現(xiàn)的彩虹以及通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時看到的彩色條紋，這些現(xiàn)象分別屬于：（）A.光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象；B.光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象；C.光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象；D.光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象?！咀兪?-1】、（2023·江蘇卷·T6）用某種單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍【變式4-2】、22、（2022·山東卷·T10）某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋【變式4-3】、1．某同學用紅光做實驗，拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示，則該同學做的是（

）

A．單縫衍射實驗，甲圖中單縫的寬度小B．單縫衍射實驗，乙圖中單縫的寬度小C．用和甲圖相同裝置做實驗，僅將紅光改為綠光，中央亮紋寬度更大D．用和甲圖相同裝置做實驗，僅將紅光改為白光，屏上出現(xiàn)黑白相間條紋1．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模）將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置能觀察到彩色條紋，如圖所示，則（）

A．這是光的衍射現(xiàn)象B．這是光的偏振現(xiàn)象C．這層肥皂膜上薄下厚，側(cè)截面為梯形D．若用黃光照射將看到上疏下密的黃色橫條紋2．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學校聯(lián)考模擬預測）殲20是我國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關(guān)注。殲20光學著陸系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識，如圖甲所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋；僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖丙所示。改變的實驗條件可能是（）

A．增大單縫和雙縫間的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏的距離D．將綠光換為紫光3．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產(chǎn)生極小反射光強，下列說法正確的是（）

A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強是由于衍射現(xiàn)象形成B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同C．激光在介質(zhì)中的波長可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同4．（2023·全國·二模）如圖所示，一細束白光通過三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中、、三種色光，并同時做如下實驗：①讓這三種單色光分別通過同一雙縫干涉實驗裝置在光屏上產(chǎn)生干涉條紋（雙縫間距和縫屏間距均不變）；②讓這三種單色光分別照射到某金屬板表面，觀察與金屬板連接的靜電計指針是否轉(zhuǎn)動；下列說法中不正確的是（）

A．在棱鏡中光的速度最大B．如果減小白光在左側(cè)面的入射角，最先消失的是光C．種色光形成的干涉條紋間距最大D．若光能使該金屬板發(fā)生光電效應，光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應5．（2023·山東·統(tǒng)考二模）在一塊平板玻璃上放置一如圖所示的薄透鏡，在兩者之間形成空氣膜，現(xiàn)讓單色光豎直射向薄透鏡，在薄透鏡上方向下觀察，觀察到的現(xiàn)象是（）

A．只能看到同顏色的平行反射光B．平行、等間距的明暗相間的直干涉條紋C．同心、內(nèi)密外疏的明暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋D．若薄透鏡的高度h不變僅增大半徑R，則相鄰條紋的間距變大6．（2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級中學校聯(lián)考三模）單縫衍射圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫到屏的距離的關(guān)系和雙縫干涉的條紋寬度關(guān)系類似；利用單縫衍射實驗可以測量金屬的線膨脹系數(shù)，線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時長度增加程度的物理量。如圖所示，擋光片A固定，擋光片B放置在待測金屬棒上端，A、B間形成平直狹縫，激光通過狹縫在光屏上形成衍射圖樣，在激光波長已知的情況下，通過測量縫屏距離和中央亮條紋寬度，可算出狹縫寬度及變化，進而計算出金屬的線膨脹系數(shù)。（）

A．激光波長越短，其他實驗條件不變，中央亮條紋寬度越寬B．相同實驗條件下，金屬的膨脹量越大，中央亮條紋寬度越窄C．相同實驗條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說明金屬膨脹量越大D．狹縫到光屏距離越大，其他實驗條件相同，測得的線膨脹系數(shù)越大7．（2023·河北秦皇島·青龍滿族自治縣第一中學校聯(lián)考三模）透明半圓柱體的橫截面為圓心為O、半徑為R的半圓，如圖所示。用紅色激光垂直直徑MN方向照射半圓柱體，入射點從O點右移至右側(cè)半徑中點A時，從上方弧面B點出射的光線恰好消失；入射激光繞A點逆時針轉(zhuǎn)至角（未知）時，從上方弧面出射的光線恰好與在A點的入射光線平行。已知真空中的光速為c，半圓柱體周圍可視為真空，則（）

A．該半圓柱體的折射率為B．從A點垂直入射的光線在半圓柱體內(nèi)的傳播時間為C．從A點以角入射時，上方弧面的出射光線一定過O點正上方的P點D．從A點以角入射時，在柱體內(nèi)的折射角（未畫出）的正弦值為8．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預測）某半徑為r的類地行星表面有一單色點光源P，其發(fā)出的各方向的光經(jīng)過厚度為、折射率為n=2的均勻行星大氣層（圖中陰影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如圖所示，設(shè)此截面內(nèi)一衛(wèi)星探測器在半徑為2r的軌道上繞行星做勻速圓周運動，忽略行星表面對光的反射，則（）

A．大氣外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長為B．衛(wèi)星探測器運行時，任意時刻只能在軌道上某部分觀測到光，這部分軌道弧長為C．若該行星沒有大氣層，則衛(wèi)星探測器運行時，在軌道上能觀測到光軌道弧長與有大氣層時的光軌道弧長相同D．若探測器公轉(zhuǎn)方向和行星自轉(zhuǎn)的方向相同，探測器接收到光的頻率一定大于光源發(fā)出的頻率9．（2023·廣東珠海·珠海市第一中學?？既＃┰谡凵渎蕿榈囊后w內(nèi)部有一點光源S，點光源可以向各個方向移動。某時刻，在液面上觀察到半徑為R＝0.2m的圓形光斑?，F(xiàn)讓點光源S向某個方向勻速移動，發(fā)現(xiàn)光斑最右側(cè)邊沿B位置不動，最左側(cè)邊沿D向左側(cè)移動，經(jīng)過2s，有東西側(cè)邊沿D向左移動了，側(cè)面圖如圖所示，則點光源S的移動速度方向和大小（）

A．水平向左 B．水平向右 C．v＝1m/s D．m/s10．（2024·浙江·模擬預測）如圖甲所示是玻璃半圓柱體的橫截面，一束紅光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過O點的法線成角。CD為足夠大的光學傳感器，可以探測反射光的強度。從AB面反射出的光強隨變化情況如圖乙所示，則（）

A．半圓柱體相對該紅光的折射率為B．θ減小到0°時光將全部從AB界面透射出去C．θ減小時反射光線和折射光線夾角隨之減小D．改用紫光入射時CD上反射強度最大值對應的11．（2022·浙江·舟山中