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1、内装订线学校:_姓名:_班级:_考号:_外装订线绝密启用前2017年12月12日rsy*0614的高中物理组卷试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx题号一二总分得分注意事项:1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得 分 一选择题(共37小题)1如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,伏特表和安培表均为理想表,除R以外其余电阻不计从某时刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u1=220sin100t (V)的交变电压,下列说法中正确的是()A在副线圈上瞬时值表达

2、式为u1=22sin10t(V)B电压表的读数为22VC当单刀双掷开关由a扳向b,伏特表和安培表的示数均变大D当滑动变阻器触片向上移,伏特表和安培表的示数均变小2如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sint(V)的交流电源上,副线圈接有R=55的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50s3如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20的电阻串联后接在副线圈的两端图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈

3、分别为500匝和l00匝,电压表的示数为10V则()A电流表的读数为2.5AB流过电阻的交变电流频率为10HzC交流电源的输出电压的最大值为100VD交流电源的输出功率为10W4远距离输电线路的示意图如图所示,若发动机输出电压不变,则下列叙述中正确的是()A升压变压器的原线圈中的电流与用户电器设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减少时,输电线上的损失功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压5图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交

4、变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u=20sin(50t)VB只断开S2后,L1、L2均正常发光C只断开S2后,原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W6如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1500匝,副线圈的匝数n2=150匝,R0、R1、R2均为定值电阻,原线圈接u=311sin(100t) V的交流电源。起初开关S处于闭合状态。下列说法中正确的是()A电压表示数为22 VB当开关S断开后,电压表示数变小C当开关S断开后,电流表示数变大D当开关S断开后,变压器的输出功率

5、减小7在变电所里,需要用交流电表去监测电风上的强电流由于电网中的电流通常会超过一般电流表的量程,因此常使用电流互感器下面四个图中,正确反映电流互感器工作原理的是()ABCD8已投产运行的1 000kV特高压输电项目,是目前世界上输电电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000kV特高压输电,不考虑其他因素的影响则()A输电电流变为原来的2倍B输电线上损失的电压将变为原来的2倍C输电线上损失的电功率将变为原来的D输电线上损失的电压将变为原来的9钳形电流测量仪的结构图如图所示,其铁芯在捏紧扳手时会张开,可以在不切断被测载

6、流导线的情况下,通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0,则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是()A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小I0=C若钳形部分铁芯没有完全闭合,测量出的电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝,钳形电流测量仪的示数将变小10如图所示,理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A,副线圈回路接有定值电阻R=2,现在a、b间和c、d间分别接上示波器,同时监测得a、b间,c、d间电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法中错误的是()AT=0.02sBn1:n2=55:1C电流表A的示数I36.4mAD

7、当原线圈电压瞬时值最大时,副线圈两端电压瞬时值为011如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为1:n,副线圈接一定值电阻R,下列说法正确的是()A若ab之间接直流电压U,则原、副线圈中的电流均为零B若ab之间接直流电压U,则R中的电流为C若ab之间接交流电压U,则原线圈中的电流为D若ab之间接交流电压U,则副线圈中的电流为12如图所示,一理想变压器原副线圈匝数之比为3:1,原线圈两端接入一正弦交流电源,副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表,下列结论正确的是()A若电压表读数为36V,则输入电压的峰值为108VB若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数增

8、加到原来的4倍C若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍D若只将输入电压增加到原来的3倍,则输出功率增加到原来的9倍13如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线a,b所示,则()At=0时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置Ba、b对应的线圈转速之比为2:3Ca、b对应的两线圈面积之比为1:1D若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变14如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,产生的感应电动势e随时间

9、t的变化曲线如图乙所示若外接电阻的阻值R=9,线圈的电阻r=1,则下列说法正确的是()A线圈转速为100 rad/sB0.01s末穿过线圈的磁通量最大C通过线圈的最大电流为10AD伏特表的示数为90V15如图所示,两电表均为理想电表,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=20:1,初级线圈两端E、F接正弦交流电源,在原线圈前串接一个R1=400的电阻,电压表V的示数为220V,如果负载电阻R2=11,则()A变压器的输出电压为11 VB电流表A的示数为2 AC电阻R2实际消耗的功率为22 WD电阻R1实际消耗的功率为2 W16如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1

10、,且分别接有阻值相同的电阻R1和R2,R1=R2=100,通过电阻R1瞬时电流如图乙所示,则此时()A用电压表测量交流电源电压约为424 VB断开开关K后,通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示C交流电源的功率162 WDR1和R2消耗的功率之比为1:317如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出U1=220sin100t(V)的交流电通过 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交流电表,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负载端所接收到交流电的频率为25HzC深夜开灯时灯特别亮

11、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18如图甲所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框电阻不计线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示把该交流电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端已知变压器的原线圈I和副线圈的匝数比为5:1,交流电流表为理想电表,电阻R=1,其他各处电阻不计,以下说法正确的是()At=0.1s时,电流表的示数为0B副线圈中交流电的频率为50HzC线框面积为m2D0.05s线圈位于图甲所示位置19如图所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为

12、n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D,电动机线圈电阻为r接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I则下列说法正确的是()A理想变压器的输入功率为B风扇电动机D中的电流为C风扇电动机D输出的机械功率为(I)D若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为20某小型交流发电机的示意图,其矩形线圈abcd的面积为S=0.03m2,共有n=10匝,线圈总电阻为r=1,线圈处于磁感应强度大小为B= T的匀强磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R=9的连接在外力作用下线圈以角速度=10

13、rad/s绕轴OO逆时针匀速转动,下列说法中正确的是()A刚开始转动时线圈中感应电流方向为abcdB用该交流发电机给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔为0.02 sC该电路的路端电压有效值为5.4VD如果将电阻R换成标有“6 V3 W”字样的小灯泡,小灯泡能正常工作21如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示若外接电阻的阻值R=9,线圈的电阻r=1,则下列说法正确的是()A伏特表的示数为90VB线圈角速度为50rad/sC通过线圈的最大电流为5AD0.01s末穿过线圈的磁通量最大22如图所示电源的电动势为E、内阻为r,

14、L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D下列说法中正确的是()A闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B断开S的瞬间,L1闪亮一下再逐渐熄灭,L2会立刻熄灭C断开S的瞬间,L1中电流方向向左D断开S的瞬间,a点的电势比b点高23扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()ABCD24如图所示,两根平行金属导轨置于

15、水平面内,导轨之间接有电阻R金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小25课堂上,老师演示了一个有趣的电磁现象:将一铝管竖立,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触可以观察到,相比强磁铁自由下落,强磁铁在铝管中的下落会延缓许多下课后,好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上,再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上(用以消除

16、电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响),如图所示,重复上述实验操作在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前,关于电子秤示数的变化,下列情况可能发生的是()A始终不变B先变小后变大C不断变大D先变大后变小26如图所示,将一铝管竖立在水平桌面上,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触则强磁铁在下落过程中()A若增加强磁铁的磁性,可使其到达铝管底部的速度变小B铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大C强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能D强磁铁先加速后减速27如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁

17、场当圆环运动到图示位置(aOb=90°)时,a、b两点的电势差为()ABRvBBRvCBRvDBRv28如图甲所示,光滑金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面上的匀强磁场中t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是()ABCD29如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角在导轨的最上端M、P之间接有电

18、阻R,不计其它电阻导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等关于上述情景,下列说法正确的是()A两次上升的最大高度相比较为HhB有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C有磁场时,电阻R产生的焦耳热为D有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsin30如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcdt=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1,ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生

19、的感应电流的大小为i,ad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是()ABCD31如图所示是法拉第在 1831 年做电磁感应实验的示意图,铁环上绕有A、B两个线圈,线圈A接直流电源,线圈B 接电流表和开关S通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,分析这个实验,下列说法中正确的是()A闭合开关 S 的瞬间,电流表 G 中有ab的感应电流B闭合开关 S 的瞬间,电流表 G 中有ba的感应电流C闭合开关 S 后,在增大电阻 R 的过程中,电流表 G 中有ba的感应电流D闭合开关 S 后,向右滑动变阻器划片,电流表 G 指针不偏转32如图所示,一

20、水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是()Aab棒做匀减速直线运动,cd棒做匀加速直线运动Bab棒减小的动量等于cd棒增加的动量Cab棒减小的动能等于cd棒增加的动能D两棒一直运动,机械能不断转化为电能33利用图象来描述物理过程,探寻物理规律是常用的方法,如图是描述某个物理过程的图象,对该物理过程分析正确的是()A若该图象为质点运动的速度时间图象,则前2秒内质点的平均速率等于0B若该图象为一条电场线上各点的

21、电势随坐标变化的图象,则可能是点电荷所形成电场中的一条电场线C若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象,则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势D若该图象为质点运动的位移随时间变化的图象,则质点运动过程速度一定改变了方向34如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一电阻为R的定值电阻,电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中t=0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方t2变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abP

22、Ma的磁通量、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是()ABCD35如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值为R的电阻,一质量为m、长度为L的匀质金属棒cd放置在导轨上,金属棒的电阻为r,整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,经过的位移为s时,则()A.金属棒中感应电流方向由d到cB.金属棒产生的感应电动势为BLC.金属棒中感应电流为D.水平拉力F的大小为36如图,甲、乙两个平板分别固定在两个铁架台上构成斜面,

23、两斜面的外形完全相同,均与地面成角,甲板的材质为铜,而乙板的材质为木现将一小块钕磁铁(一种强磁铁)分别从两个装置顶端由静止释放,并分别测出其落到地面的时间为t甲和t乙,发现t甲明显大于t乙已知两种装置与磁铁的动摩擦因数相同均为u,铁架台的影响可以忽略不计根据以上材料可以判断,下列说法中不正确的是()A磁铁下滑过程中甲装置发生了电磁感应现象而乙没有发生B磁铁从甲装置下滑时不是匀变速运动而从乙装置下滑时是匀变速运动C磁铁下滑过程中,甲装置中产生的热量多于乙装置产生的热量D改变甲、乙装置与地面夹角,当=90°时,将可观察到t甲=t乙37如图甲所示,电阻不计、间距为L的光滑不行导轨水不放置,

24、左端连接定值电阻只,电阻可忽略 的金属杆ab放在导轨上且与导轨接触良好,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中现对金属杆ab施加一外力,使金属杆ab沿导轨向右匀速运动,已知外力对ab杆做功的功率与杆的 速率的平方间的关系(Pv2)如图乙所示,该图线斜率为k,则该磁场的磁感应强度为()ABCD第卷(非选择题)请点击修改第卷的文字说明 评卷人 得 分 二解答题(共3小题)38如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为L,导轨上横放着两根导体棒ab和cd设两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为B开始时ab和

25、cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为V0和2V0,求:(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热(2)当ab棒向右运动,速度大小变为时,回路中消耗的电功率的值39如图所示,两光滑平行金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面夹角=30°,两轨道间距离L=1m,轨道所在空间存在着垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,在轨道上端接有如图所示的电路,其中平行板电容器电容c=500F,电阻R0=10,灯泡正常工作时,电阻RL=1,功率P=4W,现将一根导轨间电阻r=1的金属杆从倾斜导轨顶端静止释放,导体杆下滑过程中始终与导轨垂直并良好接触当杆下滑一段距离后,电路达到稳定,灯泡刚好

26、正常发光(g取10m/s2)求:(1)电路稳定时,电容器M板所带电荷的电性及带电量q;(2)杆的质量m及电路稳定后杆的速度v的大小;(3)电路稳定后杆沿轨道下滑x=1m的距离,杆发的热Q是多少?40两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为在导轨所在平面内,分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,在外力作用下保持静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1完成下列问题:(1)如图甲,金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源撤去外力后导体棒仍能静止求直流电源电动势;(

27、2)如图乙,金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻,撤去外力让导体棒由静止开始下滑在加速下滑的过程中,当导体棒的速度达到v时,求此时导体棒的加速度;(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度试卷第17页,总18页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。2017年12月12日rsy*0614的高中物理组卷参考答案与试题解析一选择题(共37小题)1如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,伏特表和安培表均为理想表,除R以外其余电阻不计从某时刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u1=220sin100t (V)的交变电压,下列说法中正确的是()A在副线圈上瞬

28、时值表达式为u1=22sin10t(V)B电压表的读数为22VC当单刀双掷开关由a扳向b,伏特表和安培表的示数均变大D当滑动变阻器触片向上移,伏特表和安培表的示数均变小【分析】根据原线圈电压瞬时值表达式可以求得原线圈电压的有效值,由变压比求得副线圈电压的有效值,再求得副线圈上电压瞬时值表达式电压表测量交流电压的有效值再根据电压与匝数成正比即可得出结论2如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sint(V)的交流电源上,副线圈接有R=55的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1AC电压表的读数为110V

29、D副线圈输出交流电的周期为50s【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,即可求得结论3如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20的电阻串联后接在副线圈的两端图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈分别为500匝和l00匝,电压表的示数为10V则()A电流表的读数为2.5AB流过电阻的交变电流频率为10HzC交流电源的输出电压的最大值为100VD交流电源的输出功率为10W【分析】交流电表的示数为有效值,经过变压器的交流电的频率不变,交流电的输入功率等于输出功率4远距离输电线路的示意

30、图如图所示,若发动机输出电压不变,则下列叙述中正确的是()A升压变压器的原线圈中的电流与用户电器设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减少时,输电线上的损失功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压【分析】理想变压器的输出功率决定输入功率,输入电压决定输出电压,输出电流决定输入电流;远距离输电中,有两组变压器,结合变压比公式、变流比公式和功率关系分析即可5图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图

31、乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u=20sin(50t)VB只断开S2后,L1、L2均正常发光C只断开S2后,原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W【分析】根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论。6如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1500匝,副线圈的匝数n2=150匝,R0、R1、R2均为定值电阻,原线圈接u=311sin(100t) V的交流电源。起初开关S处于闭合状态。下列说法中正确的是()A电压表示数为22 VB当开关S断开后,电压表示数变小C当

32、开关S断开后,电流表示数变大D当开关S断开后,变压器的输出功率减小【分析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的,输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据理想变压器的原理分析即可。7在变电所里,需要用交流电表去监测电风上的强电流由于电网中的电流通常会超过一般电流表的量程,因此常使用电流互感器下面四个图中,正确反映电流互感器工作原理的是()ABCD【分析】原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时

33、,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路8已投产运行的1 000kV特高压输电项目,是目前世界上输电电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000kV特高压输电,不考虑其他因素的影响则()A输电电流变为原来的2倍B输电线上损失的电压将变为原来的2倍C输电线上损失的电功率将变为原来的D输电线上损失的电压将变为原来的【分析】已知输送的电功率和输电电压,根据I=求出输电线上的电流;根据P=I2R求出输电线上损失的电功率9钳形电流测量仪的结构图如图所示,其铁芯在捏紧扳手

34、时会张开,可以在不切断被测载流导线的情况下,通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0,则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是()A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小I0=C若钳形部分铁芯没有完全闭合,测量出的电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝,钳形电流测量仪的示数将变小【分析】图中电流互感器为升压变压器,只能测量交流电的电流根据n1I1=n2I2,求出载流导线中电流大小结合法拉第电磁感应定律分析10如图所示,理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A,副线圈回路接有定值电阻R=2,现在a、b间和c、d间分别接上示波

35、器,同时监测得a、b间,c、d间电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法中错误的是()AT=0.02sBn1:n2=55:1C电流表A的示数I36.4mAD当原线圈电压瞬时值最大时,副线圈两端电压瞬时值为0【分析】根据图甲求出交流电的周期,变压器不改变交流电的周期,求出原副线圈的匝数比,根据电压与匝数成正比,求出匝数比;由输入功率和输出功率相等求出电流表的示数;原副线圈两端的电压与匝数是成正比11如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为1:n,副线圈接一定值电阻R,下列说法正确的是()A若ab之间接直流电压U,则原、副线圈中的电流均为零B若ab之间接直流电压U,则R中的电流为C若ab之间接交流

36、电压U,则原线圈中的电流为D若ab之间接交流电压U,则副线圈中的电流为【分析】变压器不会改变直流电,只能变交流电,且匝数与电压成正比、与电流成反比12如图所示,一理想变压器原副线圈匝数之比为3:1,原线圈两端接入一正弦交流电源,副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表,下列结论正确的是()A若电压表读数为36V,则输入电压的峰值为108VB若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数增加到原来的4倍C若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍D若只将输入电压增加到原来的3倍,则输出功率增加到原来的9倍【分析】由理想变压器的电压

37、之比等于匝数之比可求得输出电压的有效值;再由正弦交流电的有效值定义可求得最大值;由P=UI可分析功率的变化;注意明确电表的示数均为有效值13如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线a,b所示,则()At=0时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置Ba、b对应的线圈转速之比为2:3Ca、b对应的两线圈面积之比为1:1D若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变【分析】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其转速,面积等之比,根据产生的感应

38、电动势的最大值的表达式判断出与线圈的面积有关14如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示若外接电阻的阻值R=9,线圈的电阻r=1,则下列说法正确的是()A线圈转速为100 rad/sB0.01s末穿过线圈的磁通量最大C通过线圈的最大电流为10AD伏特表的示数为90V【分析】线圈在中性面时磁通量最大,电动势最小,与中性面垂直时,通过的磁通量最小,变化率最大,电动势为最大,电压表测量的为有效值15如图所示,两电表均为理想电表,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=20:1,初级线圈两端E、F接正弦交流电源,在原线圈前串接

39、一个R1=400的电阻,电压表V的示数为220V,如果负载电阻R2=11,则()A变压器的输出电压为11 VB电流表A的示数为2 AC电阻R2实际消耗的功率为22 WD电阻R1实际消耗的功率为2 W【分析】由匝数之比可求得副线圈的电压,由欧姆定律求得电流表的示数原副线圈电流与匝数成反比求得原线圈电流,再根据功率公式即可求出电阻R1实际消耗的功率16如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1,且分别接有阻值相同的电阻R1和R2,R1=R2=100,通过电阻R1瞬时电流如图乙所示,则此时()A用电压表测量交流电源电压约为424 VB断开开关K后,通过电阻R1的瞬时电流还是如图

40、乙所示C交流电源的功率162 WDR1和R2消耗的功率之比为1:3【分析】根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论17如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出U1=220sin100t(V)的交流电通过 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交流电表,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负载端所接收到交流电的频率为25HzC深夜开灯时灯特别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

41、匝数来提高其亮度【分析】明确变压器原理,知道输出电压由输出电压和匝数决定;抓住通过变压器交流电的频率不变得出用户得到的交变电压的频率;远距离输电,输电线上有能量损失、电压损失,根据电流和功率关系分析用电高峰对电路的影响18如图甲所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框电阻不计线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示把该交流电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端已知变压器的原线圈I和副线圈的匝数比为5:1,交流电流表为理想电表,电阻R=1,其他各处电阻不计,以下说法正确的是()At=0.1s时,电流表的示数为0B副线圈中交流电的频率为50HzC线框面

42、积为m2D0.05s线圈位于图甲所示位置【分析】根据E=NBS求出线圈转动产生的电动势最大值,根据最大值求出有效值,根据电压之比等于匝数比,求出原副线圈的匝数之比,根据电流比等于匝数之反比求出副线圈的电流19如图所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D,电动机线圈电阻为r接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I则下列说法正确的是()A理想变压器的输入功率为B风扇电动机D中的电流为C风扇电动机D输出的机械功率为(I)D若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为【分析

43、】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时,导致副线圈的磁通量发生变化,从而导致副线圈中产生感应电动势。而副线圈中的感应电流的变化,又导致在原线圈中产生感应电动势。变压器的电流比与电压比均是有效值,电表测量值也是有效值。20某小型交流发电机的示意图,其矩形线圈abcd的面积为S=0.03m2,共有n=10匝,线圈总电阻为r=1,线圈处于磁感应强度大小为B= T的匀强磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R=9的连接在外力作用下线圈以角速度=10 rad/s绕轴OO逆时针匀速转动,下列说法中正确的是()A刚开始转动时线圈中感应电流方向为

44、abcdB用该交流发电机给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔为0.02 sC该电路的路端电压有效值为5.4VD如果将电阻R换成标有“6 V3 W”字样的小灯泡,小灯泡能正常工作【分析】用右手定则可判断刚开始转动时线圈中感应电流方向;求出线圈在磁场中的周期可得打点的时间间隔;由Em=nBS求出电动势的最大值,再由E=求出有效值,再根据闭合电路的欧姆定律求该电路的路端电压有效值;先由“6 V3 W”求出灯泡电阻,再求出灯泡两端的实际电压进行比较21如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示若外接电阻的阻值R=9,线圈的电阻r

45、=1,则下列说法正确的是()A伏特表的示数为90VB线圈角速度为50rad/sC通过线圈的最大电流为5AD0.01s末穿过线圈的磁通量最大【分析】线圈在中性面时磁通量最大,电动势最小,与中性面垂直时,通过的磁通量最小,变化率最大,电动势为最大,电压表测量的为有效值22如图所示电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D下列说法中正确的是()A闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B断开S的瞬间,L1闪亮一下再逐渐熄灭,L2会立刻熄灭C断开S的瞬间,L1中电流方向向左D断开S的瞬间,a点的电势比b点高【分析】对于二极管来说具有单向导

46、电性,而对于线圈则具有阻碍电流变化的作用23扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()ABCD【分析】根据电磁感应原理,结合楞次定律的阻碍相对运动角度,及产生感应电流的条件,即可判定24如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间

47、均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小【分析】根据楞次定律得出感应电流的方向,结合法拉第电磁感应定律判断感应电流是否不变,根据安培力公式分析安培力是否保存不变,结合平衡分析静摩擦力的变化25课堂上,老师演示了一个有趣的电磁现象:将一铝管竖立,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触可以观察到,相比强磁铁自由下落,强磁铁在铝管中的下落会延缓许多下课后,好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上,再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料

48、上(用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响),如图所示,重复上述实验操作在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前,关于电子秤示数的变化,下列情况可能发生的是()A始终不变B先变小后变大C不断变大D先变大后变小【分析】条形磁铁通过铝管时,导致铝管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现感应磁场要阻碍原磁场的变化,导致条形磁铁受到一定阻力,因而机械能不守恒;在下落过程中导致铝管产生热能;根据楞次定律得出铝管对泡沫塑料的压力大于铝管的重力26如图所示,将一铝管竖立在水平桌面上,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触则强磁铁在下落过程中(

49、)A若增加强磁铁的磁性,可使其到达铝管底部的速度变小B铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大C强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能D强磁铁先加速后减速【分析】磁铁通过铝管时,导致铝管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现感应磁场要阻碍原磁场的变化,导致条形磁铁受到一定阻力,因而机械能不守恒;在下落过程中导致铝管产生热能;根据楞次定律得出铝管对桌面的压力大于铝管的重力27如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场当圆环运动到图示位置(aOb=90°)时,a、b两点的电势差为()ABRvBBRvCBRvDBRv【分析】根据感应电动势公式E=

50、BLv求出感应电动势的大小E,ab边切割磁感线,相当于电源,ab间的电压是路端电压,根据欧姆定律求解28如图甲所示,光滑金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面上的匀强磁场中t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是()ABCD【分析】由题可知,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动,回路中的感应电流与时间成正比,说明感应电动势也是随时间均匀增

51、大的,明确各个图象的物理意义,结合产生感应电流的特点即可正确求解29如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等关于上述情景,下列说法正确的是()A两次上升的最大高度相比较为HhB有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C有磁场时,电阻R产生的焦耳热为D有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsin【分析】根据能量守恒判断H与h的大小关系

52、由动能定理分析合力的功根据牛顿第二定律,比较在有磁场时与无磁场时所受的合力大小,从而得出加速度30如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcdt=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1,ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为i,ad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是()ABCD【分析】金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动,由运动学公式得到金属杆的速度与时间的关系式,根据感应电动势公式E=BLv和欧姆定律I=得出感应电流与时

53、间的关系式根据推论:安培力FA=,由牛顿第二定律求得F与t的关系式即可选择图象31如图所示是法拉第在 1831 年做电磁感应实验的示意图,铁环上绕有A、B两个线圈,线圈A接直流电源,线圈B 接电流表和开关S通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,分析这个实验,下列说法中正确的是()A闭合开关 S 的瞬间,电流表 G 中有ab的感应电流B闭合开关 S 的瞬间,电流表 G 中有ba的感应电流C闭合开关 S 后,在增大电阻 R 的过程中,电流表 G 中有ba的感应电流D闭合开关 S 后,向右滑动变阻器划片,电流表 G 指针不偏转【分析】电流表与线圈B构成闭合电路,当线圈中磁通量发生变化时,出导致线圈中产生感应电动势,从而可出现感应电流根据右手螺旋定则可确定线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可判定感应电流方向32如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是()Aab棒做匀减速直线运动,cd棒做匀加速直线运动Bab棒减小的动量等于cd棒增加的动量Cab棒减小的动能等于cd棒增加的动能D两棒一直运动,机械能不断转化为电能【分析】两棒切割磁场产生的感

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