专题04 电磁感应、交变电流和传感器（原卷版）-【好题汇编】2024年高考物理三模试题分类汇编（北京专用）

专题04电磁感应、交变电流和传感器（原卷版）一、单选题1．（2024·北京海淀·统考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（

）A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转2．（2024·北京人大附中·校考三模）如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以速度和匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，，拉出过程中ab边始终平行于磁场边界。先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（）A．感应电流之比 B．外力大小之比C．拉力的功率之比 D．拉力的冲量大小之比3．（2024·北京人大附中·校考三模）物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，第三个是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。以下说法正确的是（）A．法拉第圆盘在转动过程中（俯视，圆盘顺时针转动），虽然圆盘中磁通量不变，但会有自上而下的电流流过电阻RB．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，反之，转动小磁针，圆盘则不动C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现4．（2024·北京首师大附中·校考三模）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（）A．制动过程中，导体不会产生热量B．如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力C．制动力的大小与导体运动的速度无关D．为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流5．（2024·北京首师大附中·校考三模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（）A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于6．（2024·北京首师大附中·校考三模）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（）A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用7．（2024·北京九中·校考三模）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（）A．P闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向B．Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变C．P比Q先熄灭D．P与Q同时熄灭8．（2024·北京九中·校考三模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（）A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于9．（2024·北京大兴精华学校·校考三模）如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（）A．开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮B．开关S闭合至电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮C．开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯闪亮一下再逐渐熄灭D．开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭10．（2024·北京大兴精华学校·校考三模）如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框abcd和直角坐标系xOy（x轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内，线框边长为L。空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度在x方向均匀分布，y方向上满足。初始时，线框的a点与坐标原点O重合，ab边与x轴重合。现给线框一个沿着x轴正方向的速度，线框在运动过程中始终处于xOy平面内，其ab边与x轴始终保持平行，空气阻力不计。则（）A．下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流B．开始时线框中产生的电动势为C．开始时线框中产生的电动势为kL2D．若线框匝数增大为n匝，则竖直方向最终速度不变11．（2024·北京海淀·统考三模）电路过载时电流一般比额定电流大一些，而短路时则可能达到额定电流的十几倍以上。空气开关是一种常见的电气设备，可用于保护电气线路和设备避免过载或短路的破坏，如图1所示。空气开关内部有电磁脱扣器和热脱扣器两种断开结构，如图2所示。在过载或短路发生的情况下，电路中的强电流流过电磁线圈，线圈内的金属顶针在电磁力的作用下压缩弹簧撞击弹片使电路断开；热脱扣器则是利用双金属片热胀冷缩的原理，当强电流流过双金属片时，材料不同的双金属片发热形变程度不同，金属片带动连杆开关使电路断开。一般家庭电路中用电器往往启动瞬间电流较大，为保证用电器顺利启动，多采用脱扣特征曲线如图3所示的空气开关。脱扣特征曲线的横轴表示线路实际电流相对于额定电流的倍数（部分刻度值未画出），纵轴（t/s）表示电流持续时间，曲线①左下方区域表示空气开关不脱扣，曲线②右上方区域表示脱扣，①、②曲线所夹的区域为不确定区域，在此区域中脱扣器可能是脱扣状态或未脱扣状态。根据以上信息，下列说法正确的是（）A．电路发生过载情况时，更易发生电磁脱扣B．实际电流为额定电流2倍时，线路设备可持续工作至少10秒C．实际电流为额定电流7倍时，一定是电磁脱扣器执行断开电路动作D．线路设备在工作条件下，电磁脱扣器不产生焦耳热12．（2024·北京海淀·统考三模）图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势E和内电阻r的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．图中A、B分别为电压传感器和电流传感器B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端C．根据图乙可求出该电源的电动势D．根据图乙可求出该电源的内阻13．（2024·北京顺义·统考三模）如图，一交流发电机中，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连。变压器原、副线圈匝数之比，副线圈接入一规格为“6V；12W”的小灯泡时，小灯泡恰好正常发光，导线框、输电导线电阻均不计，下列说法正确的是（）A．图示位置穿过导线框的磁通量最大B．导线框产生电动势的最大值为60VC．通过原线圈电流的有效值为0.2AD．原、副线圈中电流的频率之比为14．（2024·北京顺义·统考三模）一正弦式交流电的图像如图所示。下列说法正确的是（）A．此交流电的频率为25HzB．用其给100Ω的电阻供电，电阻消耗的功率为484WC．用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流约为3.2AD．用其给线圈电阻为10Ω的电动机供电，电动机正常工作时的电流为22A15．（2024·北京人大附中·校考三模）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（）

A．电表A1、A2的示数都增大B．电表V1、V2的示数都不变C．原线圈输入功率减小D．电阻R0消耗的电功率减小16．（2024·北京首师大附中·校考三模）一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A．在t0.4s时电流改变方向 B．该交变电流的周期为0.5sC．该交变电流的表达式为 D．该交变电流的有效值为17．（2024·北京九中·校考三模）如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（）A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电压表的