专题05 交变电流、电磁振荡与电磁波（期末真题汇编，湖南专用）高二物理下学期

**基本信息** 汇编湖南多地期末真题，聚焦交变电流、电磁振荡与电磁波、传感器三大高频考点，以水电站输电、光伏发电等真实情境及实验探究题，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|约11题|交变电流（变压器、远距离输电）、电磁振荡（物理学史）|结合远距离输电计算，如升压/降压变压器匝数比与功率损耗分析| |多选|6题|电磁感应（金属棒切割磁感线）、交变电流图像|设计金属棒在半圆形轨道运动的电磁感应综合题，考查科学推理| |实验题|3题|高压输电模拟、传感器特性|探究远距离输电节能优点实验，及压力传感器电阻与压力关系分析，匹配期末综合能力考查|

函学科网 www zxxk.com 专题05交变电流、电磁振荡与电磁波 ☆3大高频考点概览 考点01交变电流 考点02电磁振荡与电磁波 考点03传感器 目城诗点01 交变电流 一、单选题 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】D 6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】C 二、多选题 9.【答案】ABD 10.【答案】BC 11.【答案】AB 12.【答案】CD 13.【答案】AD 14.【答案】BD 三、实验题 1/2 让教与学更高效 (答案版) 函学科网 www.zxxk.com 15.【答案】(1) 200 2.4 (2)100 3)0.9 目地 城着点02 电磁振荡与电磁波 一、单选题 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】D 二、多选题 4.【答案】BC 三、实验题 5.【答案】(1)减小 (2)重 3)小 6.【答案】(1) 欧姆调零 5/5.0/5.1 (2)减小 (3)74 减小 2/2 让教与学更高效 专题05 交变电流、电磁振荡与电磁波（原卷版） 3大高频考点概览 考点01 交变电流 考点02 电磁振荡与电磁波 考点03 传感器 地 城 考点01 交变电流 一、单选题 1． （24-25高二下·湖南省长沙市望城区第二中学·期末）随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，发电机的输出电压恒为，降压变压器副线圈电压随时间变化的规律如图乙所示，两变压器均为理想变压器，两变压器之间输电线路的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．输电线路消耗的电功率为 B．发电机的输出功率为 C．用户消耗的电功率为 D．输电效率约为96% 2． （24-25高一下·湖南省长沙市第二十一中学·期末）如图所示是远距离输电的简化电路图，假设变压器均为理想变压器，发电厂的输出功率为，发电厂的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线的电阻为，若在发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变的情况下输电，则下列说法正确的是（   ） A．升压变压器副线圈的电压为 B．输电线上损失的功率为 C．降压变压器副线圈的负载减少时，发电厂的输出功率增大 D．仅将升压变压器原、副线圈的匝数比变为，输电线上损失的功率将变为原来的 3． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）如图甲所示理想变压器的电路中，R1为3Ω，R2为2Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2，在M、N两端接如图乙所示的正弦交流电（不计电源内阻）。下列选项中正确的是（　　） A．将R3的滑动片向下滑，原线圈中的电流减小 B．将R3的滑动片向上滑，变压器的输出电压减小 C．当R3=10Ω时，变压器的输出功率最大 D．当R3=6Ω时，R2中电流的瞬时表达式为 4． （24-25高二下·湖南永州·期末）如图甲为某台灯的电路图，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“24V，12W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A．原线圈两端电压的有效值为 B．副线圈中电流的有效值为2A C．原、副线圈匝数之比为55∶6 D．原线圈的输入功率为24W 5． （24-25高二下·湖南岳阳·期末）如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A．电流表的示数不变 B．电压表的示数增大 C．原线圈输入功率减小 D．电阻R消耗的电功率增大 6． （24-25高二下·湖南省长沙市长郡二十校·期末）如图所示为一理想变压器的电路示意图，交流电源的输出电压U恒定，图中的交流电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．仅将滑片Q下移时，A1、A2和V表示数均变少 B．仅将滑片Q下移时，变压器的输入功率变小 C．仅将触头P上移时，A1，A2和V表示数均变大 D．仅将触头P上移时，变压器的输入功率变小 7． （24-25高一下·湖南省长沙市稻田中学·期末）在如图所示的电路中，开关S闭合，理想变压器的输入电压，原线圈匝数，副线圈匝数，定值电阻的阻值，，在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接交流电压表。电流表和电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．原线圈的输入功率为1100W C．通过定值电阻的电流，每秒钟方向改变50次 D．仅断开开关S，电压表的示数变小，电流表的示数变小 8． （24-25高二下·湖南·期末）光伏发电，即利用光电效应将太阳能转换成电能的过程，直接输送是最常用的光伏电站输送方式。在光伏电站内部，发电组件通过逆变器将发电组件所产生的直流电信号转换为交流电信号，并提高电压，然后输送到电网上，再经过降压最后输送到用户家中。为探究输电的规律，输送简化电路图如图所示，电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器可视为理想变压器，电表均视为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会增大，电流表示数会减小 B．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 C．若用户增多，电网负荷增大，将不变 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将向下调，电流表示数减小而电压表示数不变 2、 多选题 9． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）如图所示，两根等高光滑的半圆形轨道，半径为r，间距为L，轨道竖直固定。轨道左、右两端分别接有电阻。已知，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，现有一根长度稍大于L、接入电路电阻为R的轻质金属棒，从ab处开始（记为时刻），在外力F的作用下以恒定速率v沿圆弧轨道运动至cd处，直径ad、bc水平，整个过程中金属棒与导轨接触良好，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．a点电势比b点高 B．时，金属棒中的电流大小为 C．金属棒到达最低点的过程中，通过电阻的电荷量为 D．金属棒到达最低点的过程中，外力F做功为 10． （24-25·湖南省永州市第一中学·期末）如图甲所示，匝数n=2的矩形线框在匀强磁场中环绕中心轴线OO'以恒定的角速度转动，通过电刷与电路相连接，已知线框的电阻值r=1Ω，定值电阻的阻值R=9Ω，矩形线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．t=0.005s时，电压表的示数为 B．穿过线框的最大磁通量为 C．一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为0.72J D．0~0.005s的时间内，流过定值电阻的电荷量为0.01C 11． （24-25高二下·湖南省长沙市长郡二十校·期末）如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径r0=1cm的摩擦小轮，摩擦小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮带动摩擦小轮转动，从而带动线框转动。已知矩形线框匝数N=100，面积S=10cm2，总电阻R=2Ω，磁极间的磁场可视为磁感应强度B=0.1T的匀强磁场，线框通过电刷与电阻恒为R=2Ω、额定功率P=9W的灯泡相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（    ） A．线框转到图乙所示位置时，通过线框的磁通量变化率为0 B．该同学这次骑行速度v=3m/s C．图丙中的 D．骑行速度超过12m/s，灯泡也不会被烧坏 12． （24-25高二下·湖南郴州·期末）如图甲所示，矩形线圈切割磁感线产生交变电流。图乙中，交流电源，两个标有“”的灯泡均能正常发光。且变压器为理想变压器，电流表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．在图甲中的所示时刻，穿过线圈磁通量变化最快 B．变压器原线圈输入电压有效值为 C．原、副线圈的匝数比为 D．通过电流表的电流方向每秒变化100次 13． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈电路中为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡，完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光；断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下（　　） A．输入端的输入功率之比为 B．输入端的电压之比为 C．与R消耗功率之比为 D． 14． （24-25高二下·湖南张家界·期末）如图为某潮汐发电实验站的装置，潮汐带动线框在匀强磁场中匀速转动，并将产生的电能通过一个理想变压器给小灯泡供电，小灯泡能够发光。已知线框匝数为N，面积为S，转动角速度为，磁感应强度大小为B，变压器原、副线圈匝数分别为、，小灯泡不会烧坏，除小灯泡外其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．线框每转动一周，线框中的电流方向改变四次 B．该线框在图示位置的磁通量为零，感应电流最大 C．从图示位置开始计时，线框感应电动势的表达式为 D．仅将变压器原线圈匝数增加，小灯泡会变暗 三、实验题 15． （24-25·湖南省长沙市雅礼中学·期末）某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 地 城 考点02 电磁振荡与电磁波 1、 单选题 1． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（　　） A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的“西瓜模型” B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球重量的人” C．爱因斯坦预言了电磁波的存在，麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D．安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，奥斯特总结了判断电流与磁场的方向关系的规律 2． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示电路，将开关从调到后，电路中电流的图像应为下列中的（　　） A． B． C． D． 3． （24-25高二下·湖南省衡阳市第一中学·期末）下列叙述中符合物理史实的是（　　） A．牛顿提出了万有引力定律并利用扭称测出引力常量 B．奥斯特首先通过实验发现电磁感应现象 C．伽利略认为力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体状态的原因 D．麦克斯韦建立了电磁理论并预言电磁波的存在 2、 多选题 4． （24-25高二上·四川绵阳·阶段检测）下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　） A．对甲：当线圈绕OO′轴匀速转动时，会产生感应电流 B．对乙：当导线中通有从左向右的电流时，小磁针的N极向里偏转 C．对丙：变化的电场和变化的磁场互相激发交替产生，形成电磁波 D．对丁：电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 3、 实验题 5． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示，图1为一个自动筛选鸡蛋重量的装置，可以筛选出两类重量不同的鸡蛋。当不同重量的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示。是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。 (1)由图2可知，压力传感器的电阻值随压力的增大而______（填“增大”或“减小”）。 (2)从通道通过的是______鸡蛋（填“重”或“轻”）。 (3)要想选择出更重的鸡蛋，需要把电阻的阻值调______（填“大”或“小”）。 6． （24-25高二下·湖南郴州·期末）某同学用热敏电阻设计高温报警器。实验器材如下：热敏电阻、电磁继电器、蜂鸣器、小灯泡、保护电阻（阻值未知）、变阻箱、电池组两组、多用电表、铁架台、导线开关等。 (1)该同学首先用多用电表测量保护电阻的阻值，完成基本操作后将多用电表的选择开关置于“”挡，进行__________（选填“机械调零”或“欧姆调零”），测量的阻值，示数如图（甲）所示，对应的读数是__________。 (2)如图（乙）所示是该热敏电阻的图像，可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 (3)如图（丙）是某同学设计的高温报警器电路图，左边部分是控制电路，右边部分是报警装置。根据电磁继电器的技术数据，当热敏电阻达到设定温度时，电磁继电器自动吸合，报警装置报警。已知控制电路电池组电动势为（内阻可忽略不计），实测电磁继电器正常吸合时的电流至少为，继电器线圈电阻为，如果设置报警温度为，应将变阻箱的电阻R调节到__________（保留两位有效数字）。若要报警器在时报警，需要__________（选填“增大”“减小”或“不变”）变阻箱的电阻。 2 / 22 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 交变电流、电磁振荡与电磁波（解析版） 3大高频考点概览 考点01 交变电流 考点02 电磁振荡与电磁波 考点03 传感器 地 城 考点01 交变电流 一、单选题 1． （24-25高二下·湖南省长沙市望城区第二中学·期末）随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，发电机的输出电压恒为，降压变压器副线圈电压随时间变化的规律如图乙所示，两变压器均为理想变压器，两变压器之间输电线路的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．输电线路消耗的电功率为 B．发电机的输出功率为 C．用户消耗的电功率为 D．输电效率约为96% 【答案】D 【详解】A．由题意可知， 由变压器电压与匝数成正比可知， 故输电线上损失的电压为 输电电流为 输电线路消耗的电功率为，A错误； B．发电机的输出功率为，B错误； C．用户消耗的电功率为，C错误； D．输电效率为，D正确。 故选D。 2． （24-25高一下·湖南省长沙市第二十一中学·期末）如图所示是远距离输电的简化电路图，假设变压器均为理想变压器，发电厂的输出功率为，发电厂的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线的电阻为，若在发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变的情况下输电，则下列说法正确的是（   ） A．升压变压器副线圈的电压为 B．输电线上损失的功率为 C．降压变压器副线圈的负载减少时，发电厂的输出功率增大 D．仅将升压变压器原、副线圈的匝数比变为，输电线上损失的功率将变为原来的 【答案】B 【知识点】升压变压器和降压变压器、计算输电线路损耗 【详解】A．对升压变压器有 所以升压变压器副线圈的电压为 故A错误； B．原线圈中的电流 则升压变压器副线圈的电流 所以输电线上损失的功率为 故B正确； C．降压变压器副线圈的负载减少时，消耗的电功率减小，故发电厂的输出功率减小，故C错误； D．如果升压变压器原、副线圈的匝数比变为，则有 输电线上损失的功率为 所以输电线上损失的功率将变为原来的，故D错误。 故选B。 3． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）如图甲所示理想变压器的电路中，R1为3Ω，R2为2Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2，在M、N两端接如图乙所示的正弦交流电（不计电源内阻）。下列选项中正确的是（　　） A．将R3的滑动片向下滑，原线圈中的电流减小 B．将R3的滑动片向上滑，变压器的输出电压减小 C．当R3=10Ω时，变压器的输出功率最大 D．当R3=6Ω时，R2中电流的瞬时表达式为 【答案】C 【详解】AB．设M、N间的电压为U，变压器输出电压为U′，原线圈电流为I，则有 又有 联立可得， 因此将R3的滑动片向下滑，R3减小，U、R1、R2不变，则原线圈中的电流I变大；将R3的滑动片向上滑，R3增大，U、R1、R2不变，输出电压U′增大，故AB错误； C．变压器的输出功率为 与选项AB的式子联立可得 则根据数学关系可知当时，变压器的输出功率最大，此时解得，故C正确； D．M、N间的电压U的瞬时表达式为 则R2中电流的瞬时表达式为，故D错误。 故选C。 4． （24-25高二下·湖南永州·期末）如图甲为某台灯的电路图，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“24V，12W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A．原线圈两端电压的有效值为 B．副线圈中电流的有效值为2A C．原、副线圈匝数之比为55∶6 D．原线圈的输入功率为24W 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，原线圈电压的最大值 则原线圈两端电压的有效值，故A错误； B．根据题意可得 则副线圈电流的有效值为，故B错误； C．根据理想变压器的原理可得，故C正确； D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率P1=P灯=12W，故D错误。 故选C。 5． （24-25高二下·湖南岳阳·期末）如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A．电流表的示数不变 B．电压表的示数增大 C．原线圈输入功率减小 D．电阻R消耗的电功率增大 【答案】D 【详解】因初级电压U1一定，则次级电压一定，电压表示数不变，将开关S闭合，则次级电阻减小，则次级电流变大，则初级电流也变大，即电流表示数变大；根据P=I1U可知原线圈输入功率变大，根据可知，电阻R消耗的电功率增大。 故选D。 6． （24-25高二下·湖南省长沙市长郡二十校·期末）如图所示为一理想变压器的电路示意图，交流电源的输出电压U恒定，图中的交流电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．仅将滑片Q下移时，A1、A2和V表示数均变少 B．仅将滑片Q下移时，变压器的输入功率变小 C．仅将触头P上移时，A1，A2和V表示数均变大 D．仅将触头P上移时，变压器的输入功率变小 【答案】D 【知识点】变压器两端电路的动态分析、理想变压器两端功率的计算 【详解】AB．将滑片向下移动时，减小，设变压器原线圈两端的电压为，电流为；副线圈两端的电压为，电流为；原副线圈匝数比为，且 则 当减小时，不变，副线圈总电阻减小，则副线圈总电流增大，原副线圈电流之比等于匝数反比，所以原线圈电流也增大，即示数变大，电压表的示数为 所以电压表的示数减小，流过小灯泡的电流减小，的示数变大，变压器输入功率 所以输入功率也变大，A错误，B错误； CD．触头向上移动，则变大，所以变小，副线圈电阻不变，所以副线圈电流变小，所以原线圈电流也减小，即示数变小，变压器输入功率 所以变压器的输入功率也变小，C错误，D正确。 故选D。 7． （24-25高一下·湖南省长沙市稻田中学·期末）在如图所示的电路中，开关S闭合，理想变压器的输入电压，原线圈匝数，副线圈匝数，定值电阻的阻值，，在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接交流电压表。电流表和电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．原线圈的输入功率为1100W C．通过定值电阻的电流，每秒钟方向改变50次 D．仅断开开关S，电压表的示数变小，电流表的示数变小 【答案】B 【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导、变压器两端电路的动态分析、理想变压器两端功率的计算 【详解】A．输入电压的有效值 根据电压匝数关系有 解得，故A错误； B．根据电压匝数关系有 解得 副线圈接入的总电阻 则通过副线圈的电流 电压表为理想表，不消耗功率，根据根据电流匝数关系有 解得 则原线圈的输入功率，故B正确； C．根据输入电压的表达式，输入电压的频率 变压器不改变频率，可知通过定值电阻的电流频率也是50Hz，而交变电流一个周期内方向改变两次，故通过定值电阻的电流，每秒钟方向改变100次，故C错误； D．电压表为理想表，不消耗功率，仅断开开关S，根据电压匝数关系可知，电压表的示数不变，副线圈输出电压不变，由于副线圈上接的总电阻变大，则电流表示数变小，故D错误。 故选B。 8． （24-25高二下·湖南·期末）光伏发电，即利用光电效应将太阳能转换成电能的过程，直接输送是最常用的光伏电站输送方式。在光伏电站内部，发电组件通过逆变器将发电组件所产生的直流电信号转换为交流电信号，并提高电压，然后输送到电网上，再经过降压最后输送到用户家中。为探究输电的规律，输送简化电路图如图所示，电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器可视为理想变压器，电表均视为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会增大，电流表示数会减小 B．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 C．若用户增多，电网负荷增大，将不变 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将向下调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】C 【详解】A．上调意味着变大，减小，、不变，电流表示数减小，用户总电流就减小，电压表示数也减小。故A错误； B．、不变，也不变，所以也不变，降压变压器和用户等效成电阻，现减小，电流表示数就增大，用户电压就减小，要使用电器正常工作，就要向上调。故B错误； C．根据理想变压器的规律得， 又 即恒定不变。 故C正确； D．电压表测量副线圈电压，若电压表示数不变，则灯的亮度不变，与“夜深了，灯更亮了”矛盾，故D错误。 故选C。 2、 多选题 9． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）如图所示，两根等高光滑的半圆形轨道，半径为r，间距为L，轨道竖直固定。轨道左、右两端分别接有电阻。已知，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，现有一根长度稍大于L、接入电路电阻为R的轻质金属棒，从ab处开始（记为时刻），在外力F的作用下以恒定速率v沿圆弧轨道运动至cd处，直径ad、bc水平，整个过程中金属棒与导轨接触良好，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．a点电势比b点高 B．时，金属棒中的电流大小为 C．金属棒到达最低点的过程中，通过电阻的电荷量为 D．金属棒到达最低点的过程中，外力F做功为 【答案】ABD 【详解】A．金属棒向右切割磁感线，棒中电流由b向a，棒为电源，a端电势高，A正确； B．时，导体棒转过的角度为，则感应电动势， 金属棒中的电流大小为，B正确； C．通过金属棒的电荷量 通过的电荷量，C错误； D．回路中产生按正弦规律变化的电流 ，D正确； 故选ABD。 10． （24-25·湖南省永州市第一中学·期末）如图甲所示，匝数n=2的矩形线框在匀强磁场中环绕中心轴线OO'以恒定的角速度转动，通过电刷与电路相连接，已知线框的电阻值r=1Ω，定值电阻的阻值R=9Ω，矩形线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．t=0.005s时，电压表的示数为 B．穿过线框的最大磁通量为 C．一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为0.72J D．0~0.005s的时间内，流过定值电阻的电荷量为0.01C 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知，线框中产生的感应电动势的最大值 则电路中感应电流的最大值 线框输出电压的最大值 而电压表的读数应为交流电的有效值，则电压表的示数为18V，故A错误； B．由 又由图像可知 又穿过线框的最大磁通量为 解得 故B正确； C．由焦耳定律 又 则一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为 故C正确； D．0~0.005s的时间内，由法拉第电磁感应定律得 由欧姆定律得 又 整理得 代入数据解得 故D错误。 故选BC。 11． （24-25高二下·湖南省长沙市长郡二十校·期末）如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径r0=1cm的摩擦小轮，摩擦小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮带动摩擦小轮转动，从而带动线框转动。已知矩形线框匝数N=100，面积S=10cm2，总电阻R=2Ω，磁极间的磁场可视为磁感应强度B=0.1T的匀强磁场，线框通过电刷与电阻恒为R=2Ω、额定功率P=9W的灯泡相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（    ） A．线框转到图乙所示位置时，通过线框的磁通量变化率为0 B．该同学这次骑行速度v=3m/s C．图丙中的 D．骑行速度超过12m/s，灯泡也不会被烧坏 【答案】AB 【详解】A．线框转到图乙所示位置时，线圈平面与磁感线垂直，此时磁通量最大，通过线框的磁通量变化率为0，选项A正确； B．交流电的周期 摩擦小轮边缘的线速度 该同学这次骑行速度v=3m/s 选项B正确； C．感应电动势最大值 图丙中的 选项C错误； D．若骑行速度为12m/s，即线速度变为原来的4倍，则摩擦小轮的角速度变为原来的4倍，根据 感应电动势最大值变为原来的4倍，灯泡两端电压的有效值变为原来的4倍，根据 灯泡的功率变为原来的16倍，灯泡会被烧坏，选项D错误。 故选AB。 12． （24-25高二下·湖南郴州·期末）如图甲所示，矩形线圈切割磁感线产生交变电流。图乙中，交流电源，两个标有“”的灯泡均能正常发光。且变压器为理想变压器，电流表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．在图甲中的所示时刻，穿过线圈磁通量变化最快 B．变压器原线圈输入电压有效值为 C．原、副线圈的匝数比为 D．通过电流表的电流方向每秒变化100次 【答案】CD 【详解】A．图甲中所示时刻为中性面，此时线圈平面与磁场方向垂直，线圈的上下两根导线的速度没有垂直于磁场的分量，于是看作是没有在切割磁场线，线圈中磁通量的改变量可近似认为是零，磁通量的变化率也最小，故A错误； B．图乙中，交流电源为 则交流电源有效值为 原线圈中标有“”的灯泡与线圈串联，且能正常发光，则变压器原线圈输入电压有效值为，故B错误； C．副线圈中标有“”的灯泡能正常发光，可知副线圈电压为 则原、副线圈的匝数比为，故C正确； D．由于交流电源 则交流电源频率为 由于正弦式交流电一个周期内通过电流表的电流方向变化2次，所以通过电流表的电流方向每秒变化100次，故D正确。 故选CD。 13． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈电路中为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡，完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光；断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下（　　） A．输入端的输入功率之比为 B．输入端的电压之比为 C．与R消耗功率之比为 D． 【答案】AD 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】B．当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，变压器原、副线圈电压比 灯泡正常发光有，故有，当断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为时，变压器原、副线圈两端电压比 灯泡正常发光有，故有 解得，故B错误； A．两种情况下流过灯泡的电流均为额定电流，即两种情况下输入端的电流都相等，根据可知输入功率之比，故A正确； C．根据， 解得，故C错误； D．当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，变压器原、副线圈电流比 两灯泡正常发光有， 解得，当断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为时，变压器原、副线圈电流比 两灯泡正常发光有， 解得，故，根据， 解得，故D正确。 故选AD。 14． （24-25高二下·湖南张家界·期末）如图为某潮汐发电实验站的装置，潮汐带动线框在匀强磁场中匀速转动，并将产生的电能通过一个理想变压器给小灯泡供电，小灯泡能够发光。已知线框匝数为N，面积为S，转动角速度为，磁感应强度大小为B，变压器原、副线圈匝数分别为、，小灯泡不会烧坏，除小灯泡外其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．线框每转动一周，线框中的电流方向改变四次 B．该线框在图示位置的磁通量为零，感应电流最大 C．从图示位置开始计时，线框感应电动势的表达式为 D．仅将变压器原线圈匝数增加，小灯泡会变暗 【答案】BD 【详解】A．线框转动一周，电流方向改变两次，故A错误； B．图示位置磁通量为零，感应电动势最大，感应电流最大，故B正确； C．从图示位置开始计时，感应电动势表达式为，故C错误； D．由变压器的工作原理，可知仅增加，将变小，小灯泡功率减小，灯变暗，故D正确。 故选BD。 三、实验题 15． （24-25·湖南省长沙市雅礼中学·期末）某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 【答案】(1) 200 2.4 (2)100 (3)0.9 【知识点】计算输电线路损耗、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】（1）[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA，故读数为200mA； [2]学生电源的输出功率 （2）低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为 高压输电时，电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 （3）示数为时，学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了 地 城 考点02 电磁振荡与电磁波 1、 单选题 1． （24-25高二下·湖南邵阳·期末）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（　　） A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的“西瓜模型” B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球重量的人” C．爱因斯坦预言了电磁波的存在，麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D．安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，奥斯特总结了判断电流与磁场的方向关系的规律 【答案】B 【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙的“西瓜模型”，提出核式结构模型，故A错误； B．卡文迪什通过扭秤实验测定了万有引力常量，利用该常量可计算地球质量，因此被称为“称量地球重量的人”，故B正确； C．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实，故C错误； D．奥斯特发现通电导线周围存在磁场，安培总结了判断电流与磁场的方向关系的规律，故D错误。 故选B。 2． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示电路，将开关从调到后，电路中电流的图像应为下列中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】振荡回路 【详解】根据题意可知，将开关由调到时，电容器和自感线圈组成回路，此回路为振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流。时刻，电容器充满电开始放电，电流为零。 故选A。 3． （24-25高二下·湖南省衡阳市第一中学·期末）下列叙述中符合物理史实的是（　　） A．牛顿提出了万有引力定律并利用扭称测出引力常量 B．奥斯特首先通过实验发现电磁感应现象 C．伽利略认为力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体状态的原因 D．麦克斯韦建立了电磁理论并预言电磁波的存在 【答案】D 【知识点】物理学史、电磁场理论与电磁波的发现 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过扭称实验测出了万有引力常量，故A错误； B．法拉第首先发现了电磁感应现象，故B错误； C．伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到“物体的运动不需要力来维持”，推翻了“力是维持物体运动的原因”的结论，但没有得出力是改变物体运动状态的原因，只是为牛顿第一定律的建立提供了有力的实验依据，故C错误； D．麦克斯韦建立了经典的电磁理论，预言了电磁波的存在，故D正确。 故选D。 2、 多选题 4． （24-25高二上·四川绵阳·阶段检测）下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（　　） A．对甲：当线圈绕OO′轴匀速转动时，会产生感应电流 B．对乙：当导线中通有从左向右的电流时，小磁针的N极向里偏转 C．对丙：变化的电场和变化的磁场互相激发交替产生，形成电磁波 D．对丁：电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 【答案】BC 【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场、电磁场理论与电磁波的发现、探究感应电流产生的条件 【详解】A．甲图中，无论是匀速转动或非匀速转动时，磁通量一直为0，不会产生感应电流，故A错误； B．乙图中，当导线中通有从左向右的电流时，根据右手安培定则可知，导线下方的磁场垂直纸面向里，则小磁针的N极向里偏转，S极向外偏转，故B正确； C．丙图中，周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就产生电磁波，故C正确； D．丁图中，紫光与红光属于可见光，红外线、紫外线与红光和紫光不同，不属于可见光，故D错误。 故选BC。 3、 实验题 5． （24-25高二下·湖南长沙·期末）如图所示，图1为一个自动筛选鸡蛋重量的装置，可以筛选出两类重量不同的鸡蛋。当不同重量的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示。是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。 (1)由图2可知，压力传感器的电阻值随压力的增大而______（填“增大”或“减小”）。 (2)从通道通过的是______鸡蛋（填“重”或“轻”）。 (3)要想选择出更重的鸡蛋，需要把电阻的阻值调______（填“大”或“小”）。 【答案】(1)减小 (2)重 (3)小 【知识点】压（拉）力传感器、根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】（1）由图2可知越大越小，即压力传感器的电阻值随压力的增大而减小。 （2）当鸡蛋质量较大时，压力秤作用于的压力较大，则较小，根据串反并同，可知通过的电流较大，故两端电压较大，经过放大电路放大后电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入通道。所以从通道通过的是重鸡蛋。 （3）要选出更重的鸡蛋，即要相同的鸡蛋送到压力秤时两端的电压比原来的小，所以需要把的阻值调小。 6． （24-25高二下·湖南郴州·期末）某同学用热敏电阻设计高温报警器。实验器材如下：热敏电阻、电磁继电器、蜂鸣器、小灯泡、保护电阻（阻值未知）、变阻箱、电池组两组、多用电表、铁架台、导线开关等。 (1)该同学首先用多用电表测量保护电阻的阻值，完成基本操作后将多用电表的选择开关置于“”挡，进行__________（选填“机械调零”或“欧姆调零”），测量的阻值，示数如图（甲）所示，对应的读数是__________。 (2)如图（乙）所示是该热敏电阻的图像，可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 (3)如图（丙）是某同学设计的高温报警器电路图，左边部分是控制电路，右边部分是报警装置。根据电磁继电器的技术数据，当热敏电阻达到设定温度时，电磁继电器自动吸合，报警装置报警。已知控制电路电池组电动势为（内阻可忽略不计），实测电磁继电器正常吸合时的电流至少为，继电器线圈电阻为，如果设置报警温度为，应将变阻箱的电阻R调节到__________（保留两位有效数字）。若要报警器在时报警，需要__________（选填“增大”“减小”或“不变”）变阻箱的电阻。 【答案】(1) 欧姆调零 5/5.0/5.1 (2)减小 (3) 74 减小 【知识点】热敏电阻、用多用电表测量电学中的物理量 【详解】（1）[1]多用电表的选择开关置于“×1”挡，进行欧姆调零； [2]欧姆表指针指在刻线5.0位置，则保护电阻R0的阻值为。 （2）由图像可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 （3）[1]如果设置报警温度为，由图像可知该温度对应的热敏电阻阻值为 根据闭合电路欧姆定律可得 可得至少应将变阻箱的电阻R调节到 [2]要报警器在时报警，说明报警时热敏电阻的阻值比原来大，为了使电流达到电磁继电器正常吸合时的电流，需要减小变阻箱的电阻。 2 / 22 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $