2022 届 （ 二 轮 ） 高 考 物 理 ： 交 变 电 流 、 传 感 器 电 磁 感 应 习 题 （含答案） 一、选择题。 1、水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW ，若以 1 100 V 送电，则线路损 失功率为 10 kW，若以 3 300 V 送电，则线路损失功率为(　　) A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW 2、(双选)在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为 20:1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小)， L1 和 L2 是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下 列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为 22 V B．交流电的频率为 50 Hz C．若 L1 的灯丝烧断，则电压表的示数会变大 D．当照射 R 的光强增大时，电流表的示数变大 3、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线 圈的两端经集流环和电刷与电阻 R＝10 Ω 连接，与电阻 R 并联的交流电压表为 理想电压表，示数是 10 V。 图乙是矩形线圈中磁通量随时间 t 变化的图象。线 圈内阻不计，则(　　) 甲　　　　　　　乙 A．此交流发电机的电动势平均值为 10 V B．t＝0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零 C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝10cos (100πt) V D．当 ab 边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上 4、如图所示为某小型发电站的输电示意图，发电站输出 U1＝220sin(100πt)V 的 交流电通过升压变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降 压给用户供电。图中高压输电线部分总电阻为 r，负载端的电压表是理想电压表。 下列有关描述正确的是(　　) A．若开关 S1、S2 都断开，则电压表示数为零 B．负载端所接收交流电的频率为 25 Hz C．深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故 D．用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度 5、如图所示,当磁场的磁感应强度 B 在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应 电流的方向应为( ) A、内环顺时针方向,外环逆时针方向 B、内环逆时针方向,外环顺时针方向 C、内外环均顺时针方向 D、内外环均逆时针方向 6、如图所示，在 x≥0 的区域有在垂直于 xOy 平面(纸面)向里的匀强磁场，现用 力使一个等边三角形闭合导线(粗细均匀)框，沿 x 轴向右匀速运动，运动中线框 平面与纸面平行，底边 BC 与 y 轴平行，从顶点 A 刚入磁场开始计时，在线框 全部进入磁场过程中，其感应电流 I(取顺时针方向为正)与时间 t 的关系图线为 下图中的(　　) 7、(多选)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离 排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线 圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根 据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图形，判断 下列说法正确的是(　　 ) A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针 B．若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力增大 C．从图中可以看出，第 2 个线圈是不合格线圈 D．从图中可以看出，第 3 个线圈是不合格线圈 8、下列几种说法中正确的是（ ） A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 9、(多选)一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直， 线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示．t＝0 时刻对线框施加一水平向右的 外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力 F 随时间 t 变化的 图象如图乙所示．已知线框质量 m＝1 kg、电阻 R＝1 Ω，以下说法正确的是(　 ) A．线框做匀加速直线运动的加速度为 1 m/s2 B．匀强磁场的磁感应强度为 2 T C．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为 C D．线框边长为 1 m 10、(多选)用一段横截面半径为 r、电阻率为 ρ、密度为 d 的均匀导体材料做成 一个半径为 R(r≪R)的圆环．圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的 圆心始终在 N 极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为 B，圆环在加 速下落过程中某一时刻的速度为 v，忽略电感的影响，则(　　 ) A．此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流 B．圆环因受到了向下的安培力而加速下落 C．此时圆环的加速度 a＝ D．如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度 vm＝ 11、(双选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，R1=20 Ω，R2=30 Ω，C 为电容器。已知通过 R1 的正弦交流电如图乙所示，则 (　　) A.交流电的频率为 50 Hz B.原线圈输入电压的最大值为 200 V C.电阻 R2 的电功率约为 6.67 W D.通过 R3 的电流始终为零 12、（多选）我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州 500kV 直流输电工 程后，又实现了三峡至广东的 500kV 直流输电工程。采用高压直流输电有利于 不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联。已知发电机输出电压为 450 V，关于高压直流输电，下列说法正确的是　(　　) A.高压输电可以减小输电电流，从而减小输电线的能量损耗 B.为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压 C.升压变压器原、副线圈的匝数之比为 9∶10 000 D.恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响 二、填空题。 13、【实验】（双选）某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示．图中 RT 为热敏电阻(随温度升高，阻值减小)，用来探测加热电阻丝 R 的温度，RG 为光 敏电阻(随光照强度增大，阻值减小)，接收小灯泡 L 的光照，除 RT、RG 外，其 他电阻均为定值电阻．当 R 处温度升高时(　　) A．L 变亮 C．E2 的路端电压增大 B．R3 的电流减小 D．R 的功率减小 14、一水平放置的矩形线圈 abcd 在条形磁铁 S 极附近下落，在下落过程中，线 圈平面保持水平，如图所示，位置 1 和 3 都靠近位置 2，则线圈从位置 1 到位置 2 的过程中，线圈内________感应电流，线圈从位置 2 至位置 3 的过程中，线圈 内________感应电流。（填：“有”或“无”） 三、解答题。 15、（计算题）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个 半径 r＝0．10 m、匝数 n＝20 匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿 半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度 B 的大 小均为 B＝0．20 T，线圈的电阻为 R1＝0．50 Ω，它的引出线接有 R2＝9．5 Ω 的小电珠 L．外力推动线圈框架的 P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流 通过电珠．当线圈向右的位移 x 随时间 t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为 正)．求： (1)线圈运动时产生的感应电动势 E 的大小； (2)线圈运动时产生的感应电流 I 的大小； (3)每一次推动线圈运动过程中作用力 F 的大小； (4)该发电机的输出功率 P． 16、（要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位）图甲为一理 想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦 式交变电压的 u -t 图像如图乙所示。若只在 ce 间接一只 Rce=400Ω 的电阻,或只 在 de 间接一只 Rde=225Ω 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。 (1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab 的表达式; (2)求只在 ce 间接 400Ω 电阻时,原线圈中的电流 I1; (3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比 。 17、（计算题）如图所示，两条平行的水平导轨 FN、EQ 间距为 L，导轨的左 侧与两条竖直固定、半径为 r 的光滑圆弧轨道平滑相连，圆弧轨道的最低点与 导轨相切，在导轨左边宽度为 d 的 EFHG 矩形区域内存在磁感应强度大小为 B，方向竖直向上的匀强磁场，且在磁场的右边界垂直导轨放有一金属杆甲， 右边界处无磁场．现将一金属杆乙从圆弧轨道的最高点 PM 处由静止释放，金 属杆乙滑出磁场时，与金属杆甲相碰(作用时间极短)，并粘连在一起，最终它 们停在距磁场右边界为 d 的虚线 CD 处，已知金属杆甲、乙的质量均为 m，接 入电路的电阻均为 R，它们与导轨间的动摩擦因数均为 μ，且它们在运动过程中 始终与导轨间垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度为 g，求： (1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小 N； (2)金属杆乙与甲相碰前的速度大小； (3)整个过程中，感应电流通过金属杆甲所产生的热量 Q. 2022 届 （ 二 轮 ） 高 考 物 理 ： 交 变 电 流 、 传 感 器 电 磁 感 应 习 题 （含答案） 一、选择题。 1、水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW ，若以 1 100 V 送电，则线路损 失功率为 10 kW，若以 3 300 V 送电，则线路损失功率为(　　) A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW 【答案】B　 2、(双选)在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为 20:1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小)， L1 和 L2 是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下 列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为 22 V B．交流电的频率为 50 Hz C．若 L1 的灯丝烧断，则电压表的示数会变大 D．当照射 R 的光强增大时，电流表的示数变大 【答案】BD　 3、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线 圈的两端经集流环和电刷与电阻 R＝10 Ω 连接，与电阻 R 并联的交流电压表为 理想电压表，示数是 10 V。 图乙是矩形线圈中磁通量随时间 t 变化的图象。线 圈内阻不计