专题09 交变电流和传感器-【好题汇编】2024年高考物理二模试题分类汇编（北京专用）

专题09 交变电流和传感器（原卷版） 一、单选题 1．（2024·北京西城·统考二模）如图为交流发电机的示意图，N、S极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为，外电路接有阻值的定值电阻，线圈电阻不计，下列说法正确的是（    ） A．电流变化的周期为0.01s B．电流表的示数为2A C．线圈经过图示位置，电流方向改变 D．线圈在图示位置时，产生的电动势为20V 2．（2024·北京丰台·统考二模）如图所示为交流发电机的示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，磁感应强度为B。匝数为n、面积为S的矩形线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，回路中总电阻为R。下列说法正确的是（　　） A．线圈在图示位置时通过线圈的磁通量为0 B．从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为 C．回路中电流的有效值为 D．回路中的电功率为 3．（2024·北京海淀·统考模拟）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 4．（2024·北京顺义·统考模拟）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25Hz B．用其给100Ω的电阻供电，电阻消耗的功率为484W C．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3.2A D．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22A 5．（2024·北京顺义·统考模拟）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60V C．通过原线圈电流的有效值为0.2A D．原、副线圈中电流的频率之比为 6．（2024·北京顺义·统考模拟）在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用符号表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下，某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：h是普朗克常数，e是电子的电量， v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。实验发现，当霍尔电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。2013年，清华大学薛其坤团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料，可以判断下列说法正确的是（　　） A．同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强 B．要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场 C．具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料 D．霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合 与欧姆电阻具有相同的单位 7．（2024·北京人大附中·校考模拟）在如图所示电路中，理想变压器原副线圈匝数之比为，在原线圈两端加一电压的正弦交流电，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，则在滑动变阻器R滑片向左调节过程中，下列说法中正确的是（    ）    A．电流示数变小 B．滑动变阻器两端的电压变大 C．这个交流电的频率为 D．电压表的示数为且保持不变 8．（2024·北京人大附中·校考模拟）某位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（   ） A．小车在0—t1时间内小车的加速度变大 B．小车在t1—t2时间内做匀减速直线运动 C．小车在t1—t2时间内做加速度减小的加速运动 D．小车在t2—t3时间内一定做匀速直线运动 9．（2024·北京人大附中·校考模拟）将的电压输入如图所示的理想变压器的原线圈，原副线圈的匝数之比为，。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为100Hz B．闭合开关S后，电阻R消耗的电功率为16W C．闭合开关S后，电流表的读