备战2022届高考物理二轮复习练：交变电流、传感器、电磁感应（含答案）

备战2022届高考物理（交变电流、传感器、电磁感应）二轮题附答案一、选择题。1、(多选)如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中ab＝cd＝L，ab边接有定值电阻R，cd边的质量为m，其他部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来．线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下的初速度v0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程及以后的运动过程中ab边未进入磁场、cd边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是()A．初始时刻cd边所受安培力的大小为eq\f(B2L2v0,R)－mgB．线框中产生的最大感应电流可能为eq\f(BLv0,R)C．在cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－QD．在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)2、如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场，线框通过导线与电阻R构成闭合回路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动．下列说法正确的是()A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向为ABCDAB．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻R的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻R的电流的有效值变为原来的eq\f(\r(2),2)3、教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的eq\f(1,2)，则()A．R消耗的功率变为eq\f(1,2)PB．电压表V的读数变为eq\f(1,2)UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变4、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()5、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是()A．电阻R消耗的电功率增大B．灯L1、L2都能正常发光C．原线圈的输入功率减小D．原、副线圈的电流比减小6、（双选）某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是()A．输电线上的电流I＝eq\f(U,R)B．输电线上的电流I＝eq\f(P0,U)C．输电线上损失的功率P＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P0,U)))eq\s\up12(2)RD．输电线上损失的功率P＝eq\f(U2,R)7、（双选）如图所示,一电子以初速度沿金属板平行方向飞入极板间,若突然发现电子向板偏转,则可能是()A、电键闭合瞬间B、电键由闭合到断开瞬间C、电键是闭合的,变阻器滑片向左迅速滑动D、电键是闭合的,变阻器滑片向右迅速滑动8、（双选）如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框abcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当ad边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g.则()A．线框ad边进入磁场之前线框加速度a＝2gB．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量q＝eq\f(BL2,R)C．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q＝4mgLD．线框进入磁场时的速度大小v＝eq\f(2mgR,n2B2L2)9、如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变亮B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭10、一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成角，磁感应强度随时间均匀变化。在下列方法中能使线圈中感应电流增加一倍的是（）A．把线圈匝数增大一倍B．把线圈面积增大一倍C．把线圈半径增大一倍D．把线圈匝数减少到原来的一半11、(多选)如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中．现对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动．在运动过程中，金属杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图象可能正确的是()12、理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数n1=270匝，P是副线圈上的滑动触头，当P处于图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2=135匝，电容器C恰好不被击穿，灯泡L恰能正常发光，R是滑动变阻器。以下判断正确的是()A.若向下移动P，电容器的电荷量增加B.若保持P不动，向下移动R的滑片，灯泡变暗C.若保持R的滑片不动，向下移动P，灯泡变亮D.电容器的击穿电压为11V二、填空含实验题。13、如图所示，将条形磁铁插入螺线管时，产生如图所示感应电流，则a、b两点中点电势高，条形磁铁端是N极。14、如图所示，图甲为热敏电阻的R­t图象，图乙为用此热敏电阻R、可变电阻R′和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路．继电器线圈电阻为100Ω，当线圈电流大于或等于10mA时，继电器的衔铁被吸合，E是为继电器线圈供电的电池，电动势E＝6V，内阻不计，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(选填“A、B”或“C、D”)两端。(2)如果要使恒温箱内的温度保持为100℃，可变电阻R′的值应调节为________。(3)若可变电阻R′可在380～470Ω范围内调节，则此恒温箱可控制的恒温范围是________________。三、计算类题。15、一个小型水力发电站发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，用总电阻为3.0Ω的输电线向远处居民区供电。求： (1)若直接采用500V电压输电，这时居民获得的电功率P1。(2)若采用高压输电，先将电压升至5000V，到达用户端再用降压变压器变为220V供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2。16、【计算题】如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝0.5m，NQ两端连接阻值R＝2.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.一质量m＝0.40kg，阻值r＝1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.80kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的eq\f(2,3)，g＝10m/s2，求：(1)0～0.3s内金属棒通过的位移；(2)金属棒在0～0.6s内产生的热量．17、【光敏电阻的特性及应用】（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R1＝50Ω，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R2＝150Ω.定值电阻R3＝45Ω.C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长L1＝8.0×10－2m，两极板的间距d＝1.0×10－2m．D为屏，与极板垂直，D到极板的距离L2＝0.16m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，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v0＝8.0×106m/s连续不断地射入电容器C，虚线与屏交点为O.图乙为一段记录纸．已知电子电荷量e＝1.6×10－19C，电子质量m＝9×10－31kg.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.备战2022届高考物理（交变电流、传感器、电磁感应）二轮题附答案一、选择题。1、(多选)如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中ab＝cd＝L，ab边接有定值电阻R，cd边的质量为m，其他部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来．线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下的初速度v0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程及以后的运动过程中ab边未进入磁场、cd边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是()A．初始时刻cd边所受安培力的大小为eq\f(B2L2v0,R)－mgB．线框中产生的最大感应电流可能为eq\f(BLv0,R)C．在cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－QD．在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)【答案】BC2、如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场，线框通过导线与电阻R构成闭合回路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动．下列说法正确的是()A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向为ABCDAB．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻R的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻R的电流的有效值变为原来的eq\f(\r(2),2)【答案】C3、教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的eq\f(1,2)，则()A．R消耗的功率变为eq\f(1,2)PB．电压表V的读数变为eq\f(1,2)UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变【答案】B4、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()【答案】C5、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是()A．电阻R消耗的电功率增大B．灯L1、L2都能正常发光C．原线圈的输入功率减小D．原、副线圈的电流比减小【答案】A6、（双选）某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是()A．输电线上的电流I＝eq\f(U,R)B．输电线上的电流I＝eq\f(P0,U)C．输电线上损失的功率P＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P0,U)))eq\s\up12(2)RD．输电线上损失的功率P＝eq\f(U2,R)【答案】BC7、（双选）如图所示,一电子以初速度沿金属板平行方向飞入极板间,若突然发现电子向板偏转,则可能是()A、电键闭合瞬间B、电键由闭合到断开瞬间C、电键是闭合的,变阻器滑片向左迅速滑动D、电键是闭合的,变阻器滑片向右迅速滑动【答案】AC8、（双选）如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框abcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当ad边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g.则()A．线框ad边进入磁场之前线框加速度a＝2gB．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量q＝eq\f(BL2,R)C．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q＝4mgLD．线框进入磁场时的速度大小v＝eq\f(2mgR,n2B2L2)【答案】CD9、如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变亮B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭【答案】D10、一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成角，磁感应强度随时间均匀变化。在下列方法中能使线圈中感应电流增加一倍的是（）A．把线圈匝数增大一倍B．把线圈面积增大一倍C．把线圈半径增大一倍D．把线圈匝数减少到原来的一半【答案】C11、(多选)如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中．现对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动．在运动过程中，金属杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图象可能正确的是()【答案】AD12、理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数n1=270匝，P是副线圈上的滑动触头，当P处于图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2=135匝，电容器C恰好不被击穿，灯泡L恰能正常发光，R是滑动变阻器。以下判断正确的是()A.若向下移动P，电容器的电荷量增加B.若保持P不动，向下移动R的滑片，灯泡变暗C.若保持R的滑片不动，向下移动P，灯泡变亮D.电容器的击穿电压为11V【答案】D二、填空含实验题。13、如图所示，将条形磁铁插入螺线管时，产生如图所示感应电流，则a、b两点中点电势高，条形磁铁端是N极。【答案】b点电势高，下端为N极14、如图所示，图甲为热敏电阻的R­t图象，图乙为用此热敏电阻R、可变电阻R′和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路．继电器线圈电阻为100Ω，当线圈电流大于或等于10mA时，继电器的衔铁被吸合，E是为继电器线圈供电的电池，电动势E＝6V，内阻不计，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(选填“A、B”或“C、D”)两端。(2)如果要使恒温箱内的温度保持为100℃，可变电阻R′的值应调节为________。(3)若可变电阻R′可在380～470Ω范围内调节，则此恒温箱可控制的恒温范围是________________。【答案】(1)A、B(2)450Ω(3)40～140℃【解析】(1)温度降低，R电阻变大，电流变小，磁性减弱，衔铁和上触头接触，此时将恒温箱的加热器接在A、B两端进行加热．(2)由图甲知，t＝100℃时，R＝50Ω，则继电器电路中电流I＝eq\f(E,R＋R′＋R继)，其中I＝10mA＝10×10－3A，R继＝100Ω，解得R′＝450Ω.(3)由R＝eq\f(E,I)－R继－R′知R的取值范围为30Ω≤R≤120Ω，从图甲可以看出对应的温度范围为40～140℃.。三、计算类题。15、一个小型水力发电站发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，用总电阻为3.0Ω的输电线向远处居民区供电。求： (1)若直接采用500V电压输电，这时居民获得的电功率P1。(2)若采用高压输电，先将电压升至5000V，到达用户端再用降压变压器变为220V供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2。【答案】(1)20kW(2)497∶2216、【计算题】如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝0.5m，NQ两端连接阻值R＝2.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.一质量m＝0.40kg，阻值r＝1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.80kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的eq\f(2,3)，g＝10m/s2，求：(1)0～0.3s内金属棒通过的位移；(2)金属棒在0～0.6s内产生的热量．【答案】(1)0.3m(2)1.05J【解析】(1)金属棒在0.3～0.6s内通过的电量是q1＝I1t1＝eq\f(BLvt1,R＋r)金属棒在0～0.3s内通过的电量q2＝eq\f(ΔΦ,R＋r)＝eq\f(BLx2,R＋r)由题中的电量关系eq\f(q1,q2)＝eq\f(3,2)，代入解得：x2＝0.3m.(2)金属棒在0～0.6s内通过的总位移为x＝x1＋x2＝vt1＋x2，代入解得x＝0.75m根据能量守恒定律Mgx－mgxsinθ＝eq\f(1,2)(M＋m)v2＋Q代入解得Q＝3.15J由于金属棒与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt，得到它们产生的热