2022 届高考物理一轮固基练：电磁感应、交变电流、传感器含答 案 一、选择题。 1、如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压 器原、副线圈两端的电压分别为 U1 和 U2。在输电线路的起始端接入两个互感器， 原、副线圈的匝数比分别为 10∶1 和 1∶10，电压表的示数为 220 V，电流表的示 数为 10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是(　　) A．升压变压器原、副线圈的匝数比为＝ B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100 A C．线路输送电功率是 220 kW D．将 P 上移，用户获得的电压将降低 2、如图所示： 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互 感器来连接，图中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 一 侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　) A．ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab<Icd B．ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab>Icd C．ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab<Icd D．ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab>Icd 3、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的 匀强磁场，A 为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方 向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。已知发电机线圈电 阻为 10 Ω，外接一只阻值为 90 Ω 的电阻，不计电路的其他电阻，则(　　) A．电流表的示数为 0.31 A B．线圈转动的角速度为 50π rad/s C．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行 D．在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为 0.087 J 4、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 201，原线圈接正弦交流电 源上，副线圈接入“3 V　6 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则(　　) A．原线圈电压为 3 V C．电流表的示数为 0.1 A B．电源输出功率为 120 W D．电流表的示数为 40 A 5、（双选）如图所示，在竖直面内有方向垂直纸面向里、高度为 h 的有界匀强 磁场，磁场上、下边界水平．将边长为 l(l＜h)、质量为 m 的正方形金属线框 abcd 从磁场上方某处由静止释放，设 ab 边通过磁场上边界和磁场下边界时的速 度分别为 v1 和 v2；cd 边通过磁场下边界时的速度为 v3.已知线框下落过程中 ab 边始终水平、ad 边始终竖直，下列说法正确的是(　　) A．若 v1＝v2，则一定有 v2＞v3 B．若 v1＞v2，则一定有 v2＞v3 C．若 v1＝v2，从 ab 离开磁场到 cd 离开磁场的过程中，线框内产生的焦耳热为 mgh D．从 ab 进入磁场到 cd 离开磁场的过程中，线框内产生的焦耳热为 mgh＋mv －mv 6、（双选）如图所示，光滑固定导轨 M 、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 平行 放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ A． P、Q 将相互靠拢 ） B． P、Q 将相互远离 C．磁铁的加速度仍为 g D．磁铁的加速度小于 g 7、如图所示，一电阻为 R 的导线弯成边长为 L 的等边三角形闭合回路．虚线 MN 右侧有磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向垂直于闭合回路所在的平面 向里．下列对三角形导线以速度 v 向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是(　 ) A．回路中感应电流方向为顺时针方向 B．回路中感应电动势的最大值 E＝BLv C．回路中感应电流的最大值 I＝RBLv D．导线所受安培力的大小可能不变 8、一根直导线长 0.1 m，在磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中以 10 m / s 的速度 匀速运动，则导线中产生的感应电动势（ A．一定为 0.1 V B．可能为零 ） C．可能为 0.01 V D．最大值为 0.1 V 9、如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为 60°的匀强磁场中，匀 强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示(规定图甲中 B 的方向为 正方向)，导体棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好，除电阻 R 的阻值外，其 余电阻不计，导体棒 ab 在水平拉力作用下始终处于静止状态，规定 a→b 的方 向为电流的正方向，水平向右的方向为拉力的正方向，则在 0～t1 时间内，能正 确反映流过导体棒 ab 的电流 I 和导体棒 ab 所受水平拉力 F 随时间 t 变化的图象 是(　　 ) 10、如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变 化的图象，则(　　) A．用户用电器上交流电的频率是 100 Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是 500 V C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 11、（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 12、如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想 变压器．原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头 P， 使输出电压有效值由 220 V 降至 110 V．调节前后(　　) A．副线圈中的电流比为 1∶2 B．副线圈输出功率比为 2∶1 C．副线圈的接入匝数比为 2∶1 D．原线圈输入功率比为 1∶2 二、填空含实验题。 13、（实验选择题）在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装 完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是( ) A．二极管两极接反　　　B．R1 与 RG 位置颠倒 C．R1 阻值太小 D．灯泡被断路 14、如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数 k. 电源的电动势为 E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为 L，重力加速度为 g. 为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中 a 点，此 时电压表示数为零．在木板上放置质量为 m 的重物，滑动变阻器的触头随木板 一起下移．由电压表的示数 U 及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数 k. (1)写出 m、U 与 k 之间所满足的关系式：_____________________________。 (2)已知 E＝1.50 V，L＝12.0 cm，g 取 9.80 m/s2.测量结果如下表： m/kg 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U/V 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ① 在下图中给出的坐标纸上利用表中数据描出 m－U 直线． ②m－U 直线的斜率为________kg/V(结果保留三位有效数字)； ③ 弹簧的劲度系数 k＝________N/m(结果保留三位有效数字)． 三、解答题。 15、一个小型水力发电站发电机输出交流电压为 500 V，输出电功率为 50 kW，用总电阻为 3.0 Ω 的输电线向远处居民区供电。求： (1)若直接采用 500 V 电压输电，这时居民获得的电功率 P1。 (2)若采用高压输电，先将电压升至 5 000 V，到达用户端再用降压变压器变为 220 V 供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变压器原、副线圈的匝 数比 n1∶n2。 16、如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距 L，放在绝缘水平桌面上，半 径为 R 的圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为 B、方 向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐．两金属棒 ab、cd 垂直于两导 轨且与导轨接触良好．棒 ab 质量为 2m，电阻为 r，棒 cd 的质量为 m，电阻为 r. 重力加速度为 g.开始棒 cd 静止在水平直导轨上，棒 ab 从圆弧顶端无初速度释 放，进入水平直导轨后与棒 cd 始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开 导轨落到地面上．棒 ab 与棒 cd 落地点到桌面边缘的水平距离之比为 3∶1.求： (1)棒 ab 和棒 cd 离开导轨时的速度大小； (2)棒 cd 在水平导轨上的最大加速度； (3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热． 17、（计算题）如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产 线运行是否正常的仪器．其中 A 是发光仪器，B 是一端留有小孔用绝缘材料封 装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由 A 射向 B 的光信号时，光敏电阻阻 值 R1＝50 Ω，当传送带上有物品挡住由 A 射向 B 的光信号时，光敏电阻阻值 R2 ＝150 Ω.定值电阻 R3＝45 Ω.C 为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板 长 L1＝8.0×10－2 m，两极板的间距 d＝1.0×10－2 m．D 为屏，与极板垂直，D 到 极板的距离 L2＝0.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录 纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动．有一细电子束沿图中虚线 以速度 v0＝8.0×106 m/s 连续不断地射入电容器 C，虚线与屏交点为 O.图乙为一 段记录纸．已知电子电荷量 e＝1.6×10－19 C，电子质量 m＝9×10－31 kg.忽略细电 子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．求：电源的电动势 E 和内阻 r. 2022 届高考物理一轮固基练：电磁感应、交变电流、传感器含答 案 一、选择题。 1、如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压 器原、副线圈两端的电压分别为 U1 和 U2。在输电线路的起始端接入两个互感器， 原、副线圈的匝数比分别为 10∶1 和 1∶10，电压表的示数为 220 V，电流表的示 数为 10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是(　　) A．升压变压器原、副线圈的匝数比为＝ B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100 A C．线路输送电功率是 220 kW D．将 P 上移，用户获得的电压将降低 【答案】C　 2、如图所示： 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互 感器