新教材高中物理第三章交变电流第四章电磁振荡与电磁波高考真题演练新人教版选择性必修第二册

第三、四章高考真题演练选择题1．(2024·江苏高考)某志向变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20V时，输出电压()A．降低2V B．增加2VC．降低200V D．增加200V答案D解析志向变压器的电压与匝数关系为eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1＋ΔU1,U2＋ΔU2)，整理可得eq\f(ΔU1,ΔU2)＝eq\f(n1,n2)，即原、副线圈匝数之比等于原、副线圈的电压变更量之比，当ΔU1＝20V时，ΔU2＝200V，D正确。2．(2024·天津高考)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图象如图所示。下列说法正确的是()A.eq\f(T,2)时刻线框平面与中性面垂直B．线框的感应电动势有效值为eq\f(\r(2)πΦm,T)C．线框转一周外力所做的功为eq\f(2π2Φ\o\al(2,m),RT)D．从t＝0到t＝eq\f(T,4)过程中线框的平均感应电动势为eq\f(πΦm,T)答案BC解析中性面的特点是与磁场垂直，线框位于中性面时，穿过线框的磁通量最大，磁通量变更率最小，则eq\f(T,2)时刻线框所在平面与中性面重合，A错误；感应电动势最大值为Em＝Φmω＝Φmeq\f(2π,T)，对正弦式沟通电，感应电动势有效值E有＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2)πΦm,T)，B正确；由功能关系知，线框转一周外力做的功等于产生的电能，W＝E电＝eq\f(E\o\al(2,有),R)·T＝eq\f(2π2Φ\o\al(2,m),RT)，C正确；由法拉第电磁感应定律知，从t＝0到t＝eq\f(T,4)过程中线框的平均感应电动势eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Φm,\f(T,4))＝eq\f(4Φm,T)，D错误。3．(2024·全国卷Ⅲ)一电阻接到方波沟通电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方∶Q正等于()A．1∶eq\r(2)B.eq\r(2)∶1C．1∶2D．2∶1答案D解析依据题述，正弦交变电流的电压有效值为eq\f(u0,\r(2))，而方波沟通电的有效值为u0，依据焦耳定律和欧姆定律，Q＝I2RT＝eq\f(U2,R)T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正＝ueq\o\al(2,0)∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(u0,\r(2))))2＝2∶1，D正确。4．(2024·全国卷Ⅲ)(多选)如图a，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦沟通电流i，i的变更如图b所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势()A．在t＝eq\f(T,4)时为零B．在t＝eq\f(T,2)时变更方向C．在t＝eq\f(T,2)时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向答案AC解析由图b可知，导线PQ中电流在t＝eq\f(T,4)时达到最大值，变更率为零，导线框R中磁通量变更率为零，依据法拉第电磁感应定律，在t＝eq\f(T,4)时导线框中产生的感应电动势为零，A正确；在t＝eq\f(T,2)时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变更率的正负不变，依据楞次定律，所以在t＝eq\f(T,2)时，导线框中产生的感应电动势方向不变，B错误；由于在t＝eq\f(T,2)时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变更率最大，导致导线框R中磁通量变更率最大，依据法拉第电磁感应定律，在t＝eq\f(T,2)时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可推断出感应电动势的方向为顺时针方向，C正确；由楞次定律可推断出在t＝T时感应电动势的方向为逆时针方向，D错误。5．(2024·天津高考)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽视)通过志向变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，志向沟通电流表A、志向沟通电压表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B解析依据ω＝2πn可知转速变为原来的eq\f(1,2)，则角速度变为原来的eq\f(1,2)，依据Em＝nBSω可知发电机产生的最大电动势为原来的eq\f(1,2)，依据U＝eq\f(Em,\r(2))可知发电机的输出电压有效值变为原来的eq\f(1,2)，即原线圈的输出电压变为原来的eq\f(1,2)，依据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知副线圈的输入电压变为原来的eq\f(1,2)，即电压表示数变为原来的eq\f(1,2)，依据P＝eq\f(U2,R)可知R消耗的电功率变为eq\f(1,4)P，A错误、B正确；副线圈中的电流为I2＝eq\f(\f(1,2)U,R)，即变为原来的eq\f(1,2)，依据eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)可知原线圈中的电流也变为原来的eq\f(1,2)，C错误；转速减小为原来的eq\f(1,2)，则频率变为原来的eq\f(1,2)，D错误。6．(2016·全国卷Ⅱ)(多选)关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变更的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消逝答案ABC解析电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，与频率无关，A正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，B正确；变更的电场和磁场相互激发，且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场强度和磁感应强度均垂直，C正确；电磁波可以通过电缆、光缆传播，D错误；电磁振荡停止后，电磁波可以在空间接着传播，直到能量消耗完为止，E错误。7．(2016·北京高考)下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光须要介质才能传播答案A解析声波是机械波，是纵波，在气体、固体、液体中都能传播，故B、C两项均错误；电磁波的传播不须要介质，能在真空中以光速传播，A项正确，D项错误。8．(2016·天津高考)我国胜利研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标记着我国雷达探讨又创新的里程碑。米波雷达放射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的推断正确的是()A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不行能产生干涉和衍射现象答案C解析无线电波与光波均为电磁波，均能发生反射、干涉、衍射现象，故C正确，D错误。电磁波能在真空中传播，故B错误。由c＝λf可知，频率与波长成反比，故A错误。9．(2014·上海高考)下列电磁波中，波长最长的是()A．无线电波 B．红外线C．紫外线 D．γ射线答案A解析电磁波中，波长由长到短的依次依次为无线电波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线，故选A。10．(2013·四川高考)下列关于电磁波的说法，正确的是()A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变更时肯定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用试验证明了电磁波的存在答案C解析电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，A错误；若电场随时间匀称变更，则不能产生电磁波，B错误；做变速运动的电荷会在空间激发变更的磁场，变更的磁场在其四周空间激发变更的电场，从而会在空间产生电磁波，C正确；赫兹第一次用试验证明了电磁波的存在，D错误。11．(2024·江苏高考)(多选)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波()A．是横波B．不能在真空中传播C．只能沿着梳子摇动的方向传播D．在空气中的传播速度约为3×108m/s答案AD解析摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，A正确；电磁波能在真空中传播，B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，C错误；电磁波在空气中传播的速度约为3×108m/s，D正确。12．(2015·北京高考)利用所学物理学问，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路，公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外放射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到肯定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是()A．IC卡工作所须要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机放射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机放射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流D．IC卡只能接收读卡机放射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息答案B解析读卡机放射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此IC卡的能量源于读卡机放射的电磁波，故A项错误；仅当读卡机放射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生电谐振，IC卡才能有效工作，故B项正确；若读卡机放射的电磁波偏离该特定频率，依据法拉第电磁感应定律，线圈L中仍会产生感应电流，故C项错误；由题意，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到肯定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故D项错误。13．(2012·浙江高考)(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈