·2015年2月名校试题精品解析M单元 交变电流

2015年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物 理一、单项选择题:本题共5小题，每小题3分，共计15分。

每小题只有一个．．．．选项符合题意。

1．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为A ．200B ．400C ．1600D ．3200 【答案】B2．静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于．．．静电现象的是 A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C ．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D ．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C3．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。

“51peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20．该中心恒星与太阳的质量比约为A ．1/10B ．1C ．5D ．10 【答案】B4．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。

下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。

线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。

若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是A B CD【答案】A5．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s ．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/ s 2由静止加速到2 m/ s ，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是A ．关卡2B ．关卡3C ．关卡4D ．关卡5 【答案】C二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。

每小题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

M 交变电流M1 交变电流的产生及描述1．L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1­A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等 D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t ＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2，C 正确；对于线框M ，有E 2R ·T 2＋E 2R ·T 2＝U 2有M R·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E 2R ·T 4＋0＋E 2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．M2 变压器 远距离输电2．M2[2016·全国卷Ⅰ] 一含有理想变压器的电路如图1­所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3Ω、1 Ω 和4 U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为( )图1­A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] B 开关断开时，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，原、副线圈的电流比4I I ′2＝n 2n 1，通过R 2的电流I ′2＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U ′2＝I ′2R 2＝4In 1n 2，由U ′1U ′2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U ′1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U ′1＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，解得n 1n 2＝3，选项B 正确． 3．M2[2016·全国卷Ⅲ] 如图1­所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是()图1­A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶9．AD [解析] 设灯泡的额定电压为U 0，则输入电压U ＝10U 0，由于两灯泡均正常发光，故原线圈两端的电压U 1＝U －U 0＝9U 0，副线圈两端的电压U 2＝U 0，所以原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝9∶1，A 正确，B 错误；原、副线圈的电流之比I 1∶I 2＝n 2∶n 1＝1∶9，由电功率P ＝UI 可知，a 和b 的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确．4．M2 J3[2016·天津卷] 如图1­所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图1­A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大B [解析] 滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小，R 1消耗的功率变小，A 错误；干路中的电流变小，R 1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表V 示数变大，B 正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表A 1的示数变小，C 错误；闭合开关S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大，R 1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R 2的电流变小，即电流表A 2示数变小，因变压器的功率变大，故电流表A 1示数变大，D 错误．5．M2[2016·江苏卷] 一自耦变压器如图1­所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈．在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )图1­A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高C [解析] 根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有U 1U 2＝n 1n 2，这里n 2< n 1，所以U 2 <U 1.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中，n 2变小，n 1不变，而原线圈两端电压U 1也不变，因此U 2降低，选项C 正确．6．M2、J2[2016·四川卷] 如图1­所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图1­A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变B [解析] 由变压器相关知识得：U 1U 2＝n 1n 2，原、副线圈减去相同的匝数n 后：U 1U ′2＝n ′1n ′2＝n 1－n n 2－n ，n 1n 2－n ′1n ′2＝－n （n 1－n 2）n 2（n 2－n ）<0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C 、D 错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A 错误，B 正确．。

一、选择题1．图甲所示是一台小型发电机，该发电机线圈的内阻为10 Ω，外接灯泡的电阻为90 Ω，图乙所示为该发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的正弦规律图像。

下列说法正确的是（ ）A ．在t =0.01s 时，电压表的示数为零B ．在t =0.005s 时，通过线圈的磁通量最大C ．在1 s 内，灯泡产生的焦耳热为108.9JD ．电路中电流的有效值约为1.6 A C解析：CA ．电压表测量的是路端电压的有效值，故电压表的示数不为零，故A 错误；B ．t =0.005 s 时刻，线圈处于与中性面垂直的位置，通过线圈的磁通量最小，故B 错误；C ．电路中电动势的有效值约为m110V 2E == 根据()E I R r =+可知电路中电流的有效值为1.1 A ，在1s 内灯泡产生的焦耳热为2108.9J Q I Rt ==故C 正确；D ．电动势的有效值为110 V ，电路中电流的有效值1.1A EI R r==+ 故D 错误。

故选C 。

2．远距离输电的原理图如图所示，T 1、T 2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R =10Ω，A 、B 均是额定电压为220V 额定功率为1100W 的电热器。

开关S 断开时，用电器A 正常工作，则下列说法正确的是（ ）A ．开关S 断开时，输电线的热功率为2.5WB ．变压器T 1的输入电压为225VC ．闭合开关S ，输电线损失的电压不变D ．闭合开关S ，用电器A 、B 均正常工作A 解析：AA ．开关S 断开时，电热器A 正常工作，T 2的输出电流45A PI U== 对变压器T 2，由4110I I = 可知输电线电流0.5A I =输电线R 的热功率2 2.5W P I R ==热故A 正确；B ．变压器T 2的输出电压U 4=220V ，由4101U U = 可知，变压器T 2的输入电压为2200V U =变压器T 1的输出电压240.510V 2200V 2205V U IR U =+=⨯+=12110U U = 可得变压器T 1的输入电压为220.5V ，故B 错误；CD ．仅闭合S ，变压器T 2的输出功率增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压增大，导致变压器T 2的输入电压减小，变压器T 2的输出电压减小，A 、B 均不能正常工作，故CD 错误。

交变电流的产生及描述（2014·湖北襄阳五中五月月考）1. 某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 边和ad 边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r ，外接电阻为R 。

则（ ）A ．线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m =2Bl 2ωB ．线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小FC ．线圈旋转一圈时，流过电阻R 的净电荷量为零。

D 【知识点】发电机模型、感应电动势大小求解规律—法拉第电磁感应定律、电荷量、安培力、功率。

【答案解析】CD解析：本题中的发电机模型中的磁场是幅向磁场，那么矩形线圈在磁场中始终垂直切割磁感线，产生的感应电动势为NBl 2ω，所以A 选项错误;安培力的大小为F ＝BIL ＝NB 2l 3ω/R+r,由此可知B 项错误；C 选项中线圈旋转一圈，磁通量的变化量为零，平均感应电动势为零—平均感应电流为零—流过R 的净电荷量为零，C 项正确；因为是匀速转动，外力做的功等于D 选项正确，从而选择CD 答案。

【思路点拨】要认真审题，知道是什么样的发电机模型—幅向磁场组成的发电机，再依据法拉第电磁感应定律切割磁感线电动势表达式、安培力表达式，功率表达式列式求解；但要注意的是求流过R 的电荷量时，要由平均感应电动势表达式和电流强度定义式列式求解，而一圈的整个过程中平均感应电动势为零，所以通过R 的净电荷量为零，这一点是本题求解的难点所在。

（2014·江苏徐州一中考前模拟）2. 如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A．下列说法正确的是（）A．图示位置穿过线框的磁通量为零BC．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D．变压器允许输出的最大功率为5000W【知识点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；变压器的构造和原理．【答案解析】CD解析：A、图示位置穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故A错误；B、电动势的最大值E m=NBSω，则导线框中产生交变电压的有效值为500V，故B错误；C、交流电压的有效值U1C正确；D、由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10=5000W，所以D正确．故选CD【思路点拨】根据E=NBSω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．（2014·广东中山一中模拟）3. 高频焊接技术的原理如图（a）。

专题11 交变电流（解析版）一、单项选择题1．【2013·河南省焦作市高三期末】在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。

产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。

则下列说法正确的是A．t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的有效值为C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝（100πt）VD．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°（100πt线圈平面与初始位置所在平面的夹角为45°，与中性面的夹角也为45°，选项D正确。

2．【2013·河北省唐山市高三期末考试】一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。

已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2 B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D3．【2013·河北唐山市高三摸底考试】如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则A．副线圈两端电压变大 B．灯泡L1变亮C．电流表A1示数变大 D．电阻R中的电流变小4．【2013·湖南省重点中学高三月考】图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图中R1为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻。

下列说法正确的是（）A．交流电压u的表达式πt（V）B．变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1C．变压器输入、输出功率之比为1∶4D．R1处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大5．【2013·河北省唐山市高三下学期第二次模拟】一个理想变压器的线圈绕向如图甲所示。

右线圈输入电流i，i – t图象如图乙所示，第1s内电流方向如图甲所示，则下列判断正确的是（）A．通过灯泡中的电流是恒定电流B．通过灯泡中的电流方向交替变化，周期为4sC．第1s内变压器铁芯中磁通量的变化率时刻相同D．第2s内，灯泡中的电流方向从下到上6．【2013·河南省中原名校高三联考】如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R1的滑动头向下移动时A．灯L变亮 B．各个电表读数均变大C．因为U1不变，所以P1不变 D．P1变大，且始终有P1＝P27.【2013·湖北省黄冈市高三3月份质量检测】如图所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，○A为交流电流表。

2015 届武汉市高三 2 月调考物理试题二、选择题：此题共8 小题，每题 6 分。

在每题给出的四个选项中，第14～ 17 题只有一项切合题目要求，第18～ 21 题有多项切合题目要求。

所有选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得0 分。

14、 1820 年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平搁置，指针凑近直导线，以下结论正确的选项是（C）A、把小磁针放在导线的延伸线上，通电后，小磁针会转动B、把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间搁置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C、把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，而后渐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前对比）会渐渐减小D、把黄铜针（用黄铜制成的指针）平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动15、电子式互感器是数字变电站的重点装备之一。

以下图，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压， ac 间的电阻是 cd 间电阻的（ n-1）倍，某次丈量中输出端数字电压表的示数为U ，则输入端的电压为（ A ）A 、nUUC、(n 1)UU B 、 D 、n n 116、在保证人身安全的状况下，某人从某一高度处竖直跳下抵达水平川面。

从脚尖着地、双腿渐渐曲折到静止的过程中，以下剖析正确的选项是（B）A、人向来向下做减速运动B、人先向下做加快运动，后向下做减速运动C、人处于失重状态D、人处于超重状态17、如图 1 所示，固定的粗拙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的E k x2平面，小滑块的重力势能上述信息能够求出（D）E p随位移x 的变化规律如图 3 所示，重力加快度g=10m/s 2。

依据A 、斜面的倾角B 、小滑块与斜面之间的动摩擦因数C 、小滑块下滑的加快度的大小D 、小滑块遇到的滑动摩擦力的大小18、“超级地球”是指环绕恒星公转的类地行星。

科学家们发现有3 颗不一样质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4 天， 10 天和 20 天。

高考物理专题电磁学知识点之交变电流经典测试题附答案解析一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接入110002sin100(V)u t π=的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220V ,880W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100HzC ．副线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W2．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。

则R 2两端电压的有效值为（ ）A ．510VB ．10 VC ．55VD ．102V3．如图所示，有一矩形线圈面积为S ，匝数为N ，总电阻为r ，外电阻为R ，接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴'OO 以角速度w 匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为.B 则()A ．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流为零B ．电流有效值2NBSwI =C 2NBSwD ．外力做功的平均功率()22222N B S w P R r =+4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高5．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V 的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n 1、n 2。

当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。

2015年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理试题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V 交变电流为110V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为 A ．200 B ．400 C ．1600 D ．32002．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象记载．《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于．．．静电现象的是 A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C ．小线圈接近通电电线过程中，小线圈中产生电流D ．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉3．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“52 peg b ”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“52 peg b ”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的201．该中心恒星与太阳系的质量之比约为 A ．101 B ．1 C ．5D ．104．如图所示，天平测量匀强磁场的磁感应．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是5．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设计有一个关卡，各关卡同步放行和关闭．放行和关闭的时间分别为5s 和2s ．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s 2由静止加速到2m/s ，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是 A ．关卡2 B ．关卡3C ．关卡4D ．关卡5二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选选项符合题意．全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，错选或不答的得0分．6．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示，以竖直向上为a 的正方向，则人对地板的压力A ．t = 2s 时最大B ．t = 2s 时最小C ．t = 8.5s 时最大D ．t = 8.5s 时最小A ．B ．C ．D ．8m 8m 8m 8m关卡5关卡1 关卡2 关卡3 关卡 4 2 10a /m·s -2t /s 02 4 6 8 – 1 10 – 2– 37．一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球 A ．做直线运动B ．做曲线运动C ．速率先减小后增大D ．速度选增大后减小8．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c 是两负电荷连线的中点，d 在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则 A ．a 点的电场强度比b 点的大 B ．a 点的电势比b 点的高 C ．c 点的电场强度比d 点的大 D ．c 点的电势比d 点的低9．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC = h ．圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到AA ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为41mv 2C ．在C 处，弹簧的弹性势能为41mv 2–mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度第II 部分（非选择题部分，共计89分）三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．【必做题】 10．（8分）小明用如图10 – 1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻． （1）题 10 – 1图中电流表的示数为 ______ A ．（2由图线求得：电动势E = __________V ；内阻r = __________Ω．（3）实验时，小明进行了多闪测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为 __________________________．滑动变阻电流表电压表干电池 开关电阻（题10 – 1）（题10 – 2）U /VI /A11．（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落地爱以电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如题11 – 1图所示，打点计时器的电源为50Hz 的交流电．（1）下列实验操作中，不正确．．．的有 ______________ A ．将铜管竖直固定在限位子孔的正下方 B ．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C ．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开磁铁下落D ．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 （2）该同学按正确的步骤进行实验（记录“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O 点，每隔一个计时点的相邻两计时点到O 点的距离，标为1，2，…，8．用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O 点的距离，记录在纸上，如题 11 – 2图所示．计算相邻计时点间的平均速度v ，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表．请将表中的数据补充完整．（3）分析上表的实验数据可知：在这段时纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是 ____________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是 _____________．（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得出什么结论？12．【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．若多做，则按A 、B 两小题评分．A ．[选修3 – 3]（12分）（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有 ________A ．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡的薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C ．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D ．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于该物质组成它们的物质微粒排列结构不同（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保持作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）给某包装袋充入氮后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L ．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．（题11 – 1） 铜管 （题11 – 2）B ．[选修3 – 4]（12分）（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则该鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 ________A ．波速变大B ．波速不变C ．频率变高D ．频率不变 （2）用2×106Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s 和1500m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _______倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时 ________（选填“容易”或“不容易”）发生衍射．（3）人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所示，光线射一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光线的入射角为30°，OA = 5cm ，AB = 20c ——BP = 12cm ，求该人造树脂的折射率n ．C ．[选修3 – 5]（12分）（1）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 __________A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中了束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 （2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电．23592U是核电站常用的核燃料．23592U受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分，并产生 __________个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要___________（选填“大于”或“小于”）临界体积． （3）取质子的质量m p = 1.6726×10 – 27kg ，中子的质量m n = 1.6749×10 – 27kg ，α粒子的质量m α = 6.6467×10 – 27kg ，光速c = 3.0×108m/s ．请计算α粒子的结合能．（计算结果保留两位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（15分）做磁共振（MRI ）检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对骨肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r = 5.0cm ，线圈导线的截面积A = 0.80cm 2，电阻率ρ = 1.5Ω•m ．如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减为零．求：（计算保留一位有效数字） （1）该圈肌肉组织的电阻R ；（2）该圈肌肉组织中的感应电动势E ；（3）0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q ．B14．（16分）一转动装置如图所示，四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l ，不堪和环的质量均为m ，O 端固定在竖直轻质转轴上．套在轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间，原长为L ．装置静止时，弹簧长为23L ．转动该装置并缓慢增大转速，小球缓慢上升．弹簧始终在弹性范围内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g ．求： （1）弹簧的劲度系数k ；（2）AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0；（3）弹簧长度从23L 缓慢缩短为21L 的过程中，外界对转动装置所做的功W ．l l l l O A BCm mm L3 2—15．（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q 、质量不同的离子飘入电压为U 0的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O 沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 匀强磁场最后打在底片上．已知放置底的区域MN = L ，且OM = L ．某次测量发出MN 中左侧32区域MQ 损坏，检测不到离子，但右侧31区域QN 仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ 的离子即可打在QN 检测到．（1）求原本打在MN 中点P 的离子质量m ；（2）为使原本打在P 的离子能打在QN 区域，求加速电压U 的调节范围；（3）为了在QN 区域将原本打在MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节U 的最少次数（取lg2 = 0.301，lg3 = 0.477，lg5 = 0.699）U 0O M P Q N LL B2015年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理参考答案一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意． 1【答案】B[解析] 理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比，有2800110220n =，所以2n =400，B 正确。

交变电流 传感器本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分．第Ⅰ卷 (选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在第2、6、9小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第1、3、4、5、7、8、10小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1. 下列说法正确的是( )A. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B. 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器D. 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大解析：电话话筒的作用是把声信号变为电信号，A 选项错误；电熨斗中用到双金属片，是利用温度传感器控制电路的通断，B 选项正确；电子秤是利用压敏电阻把力信号转变为电信号，是力传感器，C 选项正确；半导体热敏电阻的阻值随温度升高而减小，D 选项错误．答案：BC2. [2014·北京市怀柔区高三适应性练习]某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是 ( )A. 交变电流的频率为0.02 HzB. 交变电流的瞬时表达式为i ＝5cos50πt (A)C. 在t ＝0.01 s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D. 若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则发电机的热功率为5 W解析：根据图象可知i m ＝5 A ，T ＝20×10－3s ＝0.02 s ，所以，交变电流的频率f ＝1/T ＝50 Hz ，瞬时表达式为i ＝i m cos ωt ＝i m cos(2πT)t ＝5cos100πt (A)，所以选项A 、B 错误；在t ＝0.01 s 时，交变电流的瞬时值最大，说明感应电动势最大，穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，磁通量最小，选项C 错误；该余弦交变电流的有效值为i 有＝i m /2，若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其热功率为P 热＝i 2有R ＝5 W ，所以选项D 正确．答案：D3. [2014·山西大学附中高三模拟]如图所示电路，变压器为理想变压器．现将滑动变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置时，电流表A 1的示数减小0.1 A ，电流表A 2的示数减小1 A ，则下列说法正确的是 ( )A. 灯泡L 1变亮B. 灯泡L 1变暗C. 变压器为升压变压器D. 变压器为降压变压器解析：电压不变，流过A 2的电流减小，灯L 2的分压减小，灯L 1分压变大而变亮，选项A 正确，B 错误；由变压器公式有I 1I 2＝I 1－0.1I 2－1＝n 2n 1，解得n 2n 1＝110，为降压变压器，选项C 错误，D 正确．答案：AD4. 如图所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是( )A. 只增加原线圈的匝数B. 只增加副线圈的匝数C. 只减小用电器R 1的电阻D. 断开开关S解析：变压器的输入功率由输出功率决定，因此只要增大其输出功率即可．输入电压不变，原线圈匝数增加输出电压减小，输出功率减小，A 项错误；副线圈匝数增加，输出电压增大，输出功率增大，B 项正确；在匝数不变的情况下，输出电压不变，闭合开关或减小R 1电阻都使负载电阻减小，消耗的功率增大，即输出功率增大，C 项正确，D 项错误．答案：BC5. 如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是 ( )A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电B. 两种电压的周期相等C. 两种电压的有效值相等D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝311sin100πt V解析：因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因此两图均为交流电，A 错；两图象的周期都是2×10－2s ，故B 对；对于正弦交流电才有U 有效＝U m2，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)交流电，不适用上式有效值的求法，故C 错；正弦交流电电压瞬时值的表达式为u ＝U m sin ωt ，由图甲可知U m ＝311 V ，T ＝2×10－2s ，可得ω＝2πT＝100π，代入上式得u ＝311sin100πt V ，故D 对．答案：BD6. [2013·三亚模拟]如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V ，负载电阻R ＝44 Ω，电流表A 1的示数为0.20 A ．下列判断中正确的是 ( )A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C. 电流表A 2的示数为0.1 AD. 电流表A 2的示数为0.4 A解析：由题意可求得初级线圈的功率，利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流，再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比．由电压表V 的示数和电流表A 1的示数可得初级线圈中的功率P 1＝U 1I 1，P 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表A 2的示数为I 2＝U 1I 1R ＝220×0.244 A ＝1.0 A ，C 、D 错误；初级线圈和次级线圈的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝51，A 错误，B 正确． 答案：B7. [2013·甘肃省二诊]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，电压表和电流表均为理想电表，除R 以外其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin100πt V.下列说法中正确的是( )A. t ＝1600s 时，电压表的读数为22 V B. t ＝1600s 时，ac 两点电压瞬时值为110 V C. 滑动变阻器触片向上移，电压表和电流表的示数均变大 D. 单刀双掷开关由a 扳向b ，电压表和电流表的示数均变大解析：电压表的读数为电压的有效值，不随时间改变，t ＝1600 s 时，电压表读数为22 V ，选项A 正确；将t ＝1600 s 带入瞬时值表达式为u 1＝2202sin100πt V ，ac 两点电压瞬时值为110 2 V ，选项B 错误；滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变小，选项C 错误；若当单刀双掷开关由a 扳向b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10∶1变为10∶2，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以D 正确．答案：AD8. 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3300 V ，副线圈两端电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V ．则( )A. 原线圈的匝数为1650匝B. 副线圈的匝数为55匝C. 当开关S 断开时，电压表读数变小D. 当开关S 断开时，A 2和A 1读数均减小解析：由变压器电压与匝数的关系可知原线圈与电压表之间有U 1U ＝n 1n，得原线圈匝数为1650匝，选项A 正确；由电压表与副线圈电压关系，可得副线圈匝数为110匝，选项B 错误；断开开关S ，电压表匝数为1，没有变化，则电压表读数不变，选项C 错误；当开关S 断开时，输出端总电阻增大，输入和输出电压不变，则输出电流减小，输出功率减小，输入电流也减小，选项D 正确．答案：AD9. [2013·岳阳模拟]如下图所示，L 1和L 2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n 1∶n 2＝1000∶1，n 3∶n 4＝1∶100，图中电压表示数为220 V ，电流表示数为10 A ，则高压输电线的送电功率为( )A. 2.2×103W B. 2.2×10－2W C. 2.2×108 WD. 2.2×104W解析：根据图甲可得，高压输电线的送电压U ＝n 1n 2U 甲＝220 kV ；根据图乙可得，输送电流I ＝n 4n 3I 乙＝1000 A ；所以高压输电线的送电功率P ＝UI ＝220 kV×1000 A＝2.2×108W ．故C 正确．答案：C10. 如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝6∶1，副线圈两端接有灯泡(3 V 3 W)、定值电阻R 1＝3 Ω、R 2＝6 Ω、理想二极管D ，当原线圈两端接有电压按如图乙所示变化的交流电源时，则( )A. 电阻R 2两端电压的有效值为322VB. 通过灯泡的电流的有效值为104A C. 变压器副线圈两端电压的有效值为6 2 V D. 通过灯泡的电流每秒方向改变50次解析：因原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝6∶1，交流电源输出电压的有效值为36 V ，所以副线圈两端电压的有效值为6 V ，C 错；由P ＝U 2R 知灯泡电阻为3 Ω，因二极管的单向导电性，电阻R 2两端电压在半个周期内有3 V ，在另半个周期内为0 V ，由U 2R T ＝U 21R ·T 2＋U 22R ·T 2得电阻R 2两端电压的有效值为322 V ，A 对；由I ＝UR知通过灯泡的电流在半个周期内为1 A ，在另半个周期内为0.5 A ，由有效值的定义可得通过灯泡的电流的有效值为104A ，B 对；由题图知交流电的周期T ＝0.02 s ，一个周期内电流方向改变两次，所以通过灯泡的电流每秒方向改变100次，D 错．答案：AB第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)二、填空题(本题共3小题，共18分)11. (6分)如图所示，a 、b 、c 三种交变电流分别通过同一电阻，在0.8 s 内，电阻产生的热量分别为Q a 、Q b 和Q c ，则Q a ∶Q b ∶Q c ＝________.解析：交变电流a 的有效值为 2 A ，交变电流b 的有效值为2 A ，交变电流c 的有效值可依据有效值的定义求解，即Q ＝I 2RT ＝0＋22R T4＋0＋22R T4，解得有效值为 2 A ，由Q ＝I 2RT可求得Q a ∶Q b ∶Q c ＝1∶2∶1.答案：1∶2∶112. (6分)一理想变压器，原副线圈匝数之比为n 1∶n 2＝10∶1，当这个变压器正常工作时，输入功率和输出功率之比P 1∶P 2＝________；当副线圈中交变电压为220 V 、负载电阻为1000 Ω时，则原线圈中电流为________A ，相当于不接变压器而在原电源输出端接入阻值为________的电阻．解析：由理想变压器的功率关系知P 1∶P 2＝1∶1，I 2＝U R ＝2201000A ＝0.22 A ，由变压器电流关系I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝0.022 A ，由电压关系U 1U 2＝n 1n 2知U 1＝2200 V ，由R ＝U I知R ＝1×105Ω.答案：1∶1 0.022 1×105Ω13. (6分)如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝________.线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝________.解析：电动势的最大值E m ＝BS ω，电动势的有效值E ＝E m2，电流的有效值I ＝ER ＝2BS ω2R；q ＝I Δt ＝ERΔt ＝ΔΦR ＝BS R.答案：2BS ω2R BSR三、计算题(本题共4小题，共42分)14. (10分)[2013·银川市期末]如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab ＝0.25 m ，宽度bc ＝0.20 m ，共有n ＝100匝，总电阻r ＝1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′转动．线圈处于磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V 1.8 W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W ．(不计转动轴与电刷的摩擦，结果保留两位有效数字)(1)求线圈转动的角速度ω；(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能为多少？ 解析：(1)设小灯泡正常发光时的电流为I ，则I ＝P 额U 额＝0.60 A设灯泡正常发光时的电阻为R ，R ＝U 2额P＝5.0 Ω根据闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R ＋r )＝3.6 V E m ＝2E ，E m ＝nBS ω解得ω＝E mnBS＝1.8 2 rad/s ＝2.5 rad/s (2)发电机产生的电能为Q ＝IEt ，t ＝100T ＝1002πω解得Q ＝5.4×102J.答案：(1)2.5 rad/s (2)5.4×102J15. (10分)如图所示为某校的演示实验装置，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈连接一只“220 V,60 W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，求：(1)感应电动势的瞬时表达式(线圈从中性面开始计时)； (2)原副线圈的匝数比； (3)变压器允许的最大输出功率． 解析：(1)感应电动势的最大值E m ＝nBS ω 感应电动势的瞬时表达式为e ＝5002sin200t (V) (2)原线圈电压的有效值为U 1＝E m2＝500 V所以n 1n 2＝U 1U 2＝500220＝2511(3)由P 入＝P 出，变压器允许的最大输出功率P m ＝P 入＝U 1I m ＝500×10 W＝5×103W 答案：(1)e ＝5002sin200t (V) (2)2511(3)5×103W16. (10分)[2013·江苏徐州期末]如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n 1∶n 2＝3∶1，原线圈电路中接有一量程为3 A 的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R 以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡．输入端交变电压u 的图象如图乙所示.(1)求图甲中电压表的读数．(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数． (3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R 应调到的电阻值． 解析：(1)根据图象可得原线圈电压的最大值U 1m ＝ 27 2 V 其有效值为U 1＝U 1m2＝27 V根据n 1n 2＝U 1U 2代入数据可得U 2＝9 V 即为电压表读数． (2)设原线圈中通过的电流为I 1，副线圈中通过的电流为I 2为使副线圈接入的灯泡最多，则I 1取允许通过的最大电流的有效值为3 A 根据U 1I 1＝U 2I 2代入数据可得I 2＝9 A 正常发光时每个灯泡中的电流为I D ＝P U＝1 A 所以允许接入的灯泡个数为n ＝I 2I D＝9 (3)电阻两端电压为U R ＝U 2－U D ＝3 V电阻阻值为R ＝U R I 2＝13Ω答案：(1)9 V (2)9 (3)13Ω17. (12分)如图甲所示，长、宽分别为L 1、L 2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n ，总电阻为r ，可绕其竖直中心轴O 1O 2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C 、D (集流环)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R 相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，其磁感应强度B 的大小随时间t 的变化关系如图乙所示，其中B 0、B 1和t 1均为已知．在0～t 1时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t 1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω逆时针(从上往下看)匀速转动．线框中电流逆时针方向为正方向(从左向右看)求：(1)0～t 1时间内通过电阻R 的电流大小；(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R 产生的热量； (3线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量． 解析：(1)0～t 1时间内，线框中的感应电动势E 1＝nΔΦΔt ＝nL 1L 2B 1－B 0t 1根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R 的电流I ＝E 1R ＋r ＝nL 1L 2B 1－B 0R ＋r t 1(2)线框产生感应电动势的最大值E m ＝nB 1L 1L 2ω 感应电动势的有效值E ＝22nB 1L 1L 2ω 通过电阻R 的电流的有效值I ＝2nB 1L 1L 2ωR＋r线框转动一周所需的时间t ＝2πω此过程中，电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝πR ω(nB 1L 1L 2R ＋r)2(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中， 平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝nB 1L 1L 2Δt平均感应电流I ＝nB 1L 1L 2Δt R ＋r通过电阻R 的电荷量q ＝I Δt ＝nB 1L 1L 2R ＋r答案：(1)nL 1L 2B 1－B 0R ＋r t 1 (2)πR ω(nB 1L 1L 2R ＋r)2。

高考物理邯郸电磁学知识点之交变电流经典测试题附答案解析一、选择题1．一台交流发电机的线圈电阻为2 Ω,将其输出端接在电阻为20 Ω的电阻丝上,其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示,则( )A．线圈转动的角速度为25 rad/sB．电阻丝的发热功率为250 WC．交流发电机的电动势有效值为502 VD．若将此发电机接在匝数比为1∶2的理想变压器上可使输出频率提高1倍2．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P3．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．2V，I=0.2A D．2V，2A4．如图所示，一个N匝矩形闭合线圈，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO'以恒定的角速度ω转动，线圈产生的电动势的最大值为m E，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（）A ．线圈电动势的瞬时值表达式为m sin e E t ω=B ．当线圈转过2π时，磁通量的变化率达到最大值 C ．穿过线圈的磁通量的最大值为mE ωD ．线圈转动一周产生的热量为2mE R πω5．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）A ．B ．C ．D ．6．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。

下列说法正确的是（ ）A ．副线圈输出电压的频率为10HzB ．副线圈输出电压为62.2VC ．P 向左移动时，电阻R 两端的电压增大D ．P 向左移动时，变压器的输入功率减小7．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。