階段性訓(xùn)練(四)(原卷版)(內(nèi)容：電磁感應(yīng)-交變電流)

階段性訓(xùn)練（四）考察內(nèi)容（電磁感應(yīng)交變電流）一．選擇題（共12小題）1．如圖所示，高壓輸電線是遠(yuǎn)距離傳輸電能的重要組成部分，下列關(guān)于高壓輸電線的說法正確的是（）A．輸電線應(yīng)選用電阻率大的金屬材料制作 B．高壓輸電線比普通導(dǎo)線粗，目的是增大導(dǎo)線電阻 C．輸電線上方還有兩條導(dǎo)線，其作用是把高壓線屏蔽起來免遭雷擊 D．在輸送功率一定時，輸電線上損失的功率跟輸送電壓平方成正比2．如圖所示，電磁爐沒有明火卻能達(dá)到加熱的效果，深受人們喜愛。電磁爐的工作原理是利用高頻交變電流通過線圈產(chǎn)生磁場，交變的磁場在鐵鍋底部產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鐵質(zhì)鍋自身生熱而直接加熱于鍋內(nèi)的食物。下列關(guān)于電磁爐的說法，正確的是（）A．電磁爐面板采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部 B．電磁爐面板采用金屬材料，通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品 C．電磁爐可用陶瓷器皿作為鍋具對食品加熱 D．改變交流電的頻率不能改變電磁爐的功率3．如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計，則（）A．S閉合瞬間，B燈立即亮，A燈緩慢亮 B．電路接通穩(wěn)定后，A、B燈亮度相同 C．電路接通穩(wěn)定后，斷開S，A燈閃亮，隨后逐漸熄滅 D．電路接通穩(wěn)定后，斷開S瞬間，b點的電勢高于a點4．如圖所示，螺線管B套在螺線管A外邊，螺線管A經(jīng)過滑動變阻器和開關(guān)與電源相連構(gòu)成直流電路；螺線管B接電流計構(gòu)成閉合回路。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)S接通瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則（）A．開關(guān)閉合后，螺線管A向上移動，電流表指針向左偏轉(zhuǎn) B．開關(guān)閉合后，螺線管A中鐵芯向上拔出，電流表指針向右偏轉(zhuǎn) C．開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流表指針向左偏轉(zhuǎn) D．開關(guān)閉合電路達(dá)到穩(wěn)定后，突然斷開開關(guān)瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)5．如圖所示abcd為邊長為L的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，半徑為r的匝數(shù)為n的線圈如圖所示放置。當(dāng)磁場以ΔBΔtA．nΔBΔt?πr2 B．ΔBΔt?πr6．下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為a→b的是（）A． B． C． D．7．如圖所示為手機(jī)無線充電的簡化原理圖?；€圈直接接上220V的交流電，受電線圈串聯(lián)理想二極管后接手機(jī)電池。假設(shè)基座線圈產(chǎn)生的磁場全部穿過受電線圈，且無能量損失，已知基座線圈和受電線圈的匝數(shù)比為22：1。下列說法正確的是（）A．接手機(jī)電池兩端輸出的是交流電 B．接手機(jī)電池兩端的電壓為52C．無線充電原理是利用線圈的自感現(xiàn)象 D．無線充電原理是利用紅外線的發(fā)射與接收技術(shù)8．一交變電流的i﹣t圖像如圖所示，則對于該交變電流，下列說法正確的是（）A．該交變電流的周期為0.02s B．該交變電流的周期為0.05s C．該交變電流的有效值為22D．該交變電流的有效值為4A9．下列四種情境中說法中正確的是（）A．圖甲中，奧斯特利用該裝置發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．圖乙中，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先減小后增大 C．圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動的過程中，線框中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D．圖丁中，線框在與通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)向右平移的過程中，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生10．由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，螺線管匝數(shù)為N，橫截面積為S1；電容器兩極板間距為d，極板面積為S2，板間介質(zhì)為空氣（可視為真空，介電常數(shù)為1）。螺線管位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t變化的B﹣t圖像如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在t1～t2時間內(nèi)懸停在電容器中，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，電容器電容為C=εA．顆粒帶正電 B．顆粒質(zhì)量為qNSC．t1～t2時間內(nèi)，a點電勢高于b點電勢 D．電容器極板帶電量大小為N11．有一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)，給一個學(xué)校照明供電，如圖所示，T1、T2分別為理想的升壓變壓器和降壓變壓器，升壓變壓器匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器匝數(shù)比為4：1，T1與T2之間輸電線的總電阻為10Ω，全校共有22個班，每班有220V、40W的電燈6盞，若保證電燈全部正常發(fā)光，則（）A．輸電線上的電流為8A B．發(fā)電機(jī)電動勢259V C．發(fā)電機(jī)輸出功率為5280W D．輸電效率是97%12．2022年12月1日起河北省執(zhí)行新的分時電價政策．分時電價政策把全天用電分成高峰，平段、低谷三個時間段，按用電的不同時段來收取不同價格的電費，起到優(yōu)化用電方式的作用．若發(fā)電站向某城市輸電時，用電高峰段的輸送功率是低谷段的n倍，假設(shè)輸電線電阻不變，若要使輸電線損失功率不變，則高峰段輸送電壓為低谷段輸送電壓的（）A．n倍 B．n2倍 C．1n倍 D．1二．多選題（共3小題）（多選）13．圖示為一臺教學(xué)用手搖式交流發(fā)電機(jī)。當(dāng)緩慢搖動大皮帶輪手柄時，連接在發(fā)電機(jī)上的小燈泡就會一閃一閃的發(fā)光。若已知大皮帶輪半徑為R1，小皮帶輪半徑為R2，搖動手柄的角速度為ω，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，燈泡電阻為R（假設(shè)恒定不變），線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流。搖動過程中皮帶不打滑。則下列說法中正確的是（）A．小燈泡閃爍的頻率為ωRB．提高搖動手柄的角速度ω，可以提高小燈泡的閃爍頻率及亮度 C．線圈由中性面開始轉(zhuǎn)過90°的過程中，小燈泡上產(chǎn)生的焦耳熱為πND．線圈由中性面開始轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過小燈泡的電荷量為NBS（多選）14．如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入A、B兩個理想互感器，互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為5A，線路總電阻r＝10Ω，則下列說法正確的是（）A．線路上損耗的功率25000W B．發(fā)電機(jī)輸出的電功率110kW C．互感器A是電壓互感器，互感器B是電流互感器 D．用戶使用的用電設(shè)備變多，降壓變壓器輸出電壓U4大小不會改變（多選）15．如圖所示，在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有一圓心為O、半徑為r、電阻為2R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)置于紙面內(nèi)。長為r、電阻為R2的金屬桿OM，可繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，M端與環(huán)接觸良好。圓心O和圓環(huán)邊緣上的K點通過電刷與阻值為RA．通過電流表的電流的大小和方向做周期性變化 B．通過電阻R的電流方向不變，且從a到b C．電流表示數(shù)的最大值為BrD．電流表示數(shù)的最小值為B三．實驗題（共3小題）16．如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，其中L1為原線圈，L2為副線圈，F(xiàn)為鐵芯，G為靈敏電流計。（1）用導(dǎo)線將器材連接好，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原因是穿過線圈（選填“L1”或“L2”）的發(fā)生了變化；（2）如果閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，則閉合開關(guān)后，將L1線圈迅速抽出的過程中，電流計的指針將向偏（選填“右”、“左”或“不會”）；（3）如果該實驗開始時并沒有配備鐵芯F，那么此實驗還能做嗎？說明理由：。能，因為；或不能，因為。17．某同學(xué)探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，實驗如下：（1）首先按圖甲所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實驗的目的是。A．檢查各儀器及導(dǎo)線是否完好B．檢查電流計量程是否合適C．檢查電流計測量電路的電流是否準(zhǔn)確D．推斷電流從不同接線柱流入時電流計指針偏轉(zhuǎn)方向（2）要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生，某同學(xué)設(shè)計了以下四種操作，其中可行的是（選填選項前的字母）。A．螺線管不動，磁鐵快速插入或拔出螺線管B．螺線管不動，磁鐵勻速插入或拔出螺線管C．磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起加速向上運動D．磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起勻速向上運動（3）接下來用如圖丙所示的裝置做實驗，圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某次實驗中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿（選填“順時針”或“逆時針”）方向。（4）又將實驗裝置改造，實驗器材如圖丁所示，（1）圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接，請補(bǔ)充完成實物間的連線。（5）若連接好實驗電路并檢查無誤后，觀察在閉合開關(guān)的瞬間和斷開瞬間以及閉合開關(guān)后以不同速度移動滑動變阻器的劃片過程中，指針擺動情況，由此實驗可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是（選填選項前的字母）。A．螺線管B的磁場變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懜袘?yīng)電流方向B．螺線管B的磁場變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懜袘?yīng)電流大小C．螺線管B的磁場強(qiáng)弱變化快慢影響感應(yīng)電流大小D．螺線管B的磁場強(qiáng)弱變化快慢影響感應(yīng)電流方向（6）在（5）的研究中，完成實驗后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩螺線管和鐵芯分開設(shè)置，在拆除電路時突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除（選填“A”或“B”）螺線管所在電路時發(fā)生的。試分析被電擊的原因：。18．如圖甲所示為教學(xué)用的可拆變壓器，它有兩個外觀基本相同的線圈A和B，線圈外部還可以繞線。（1）某同學(xué)用多用電表的歐姆擋分別測量了A、B線圈的電阻值，發(fā)現(xiàn)A線圈電阻約為B線圈電阻的2倍，則可推斷線圈的匝數(shù)多（選填“A”或“B”）；（2）為探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，如圖乙所示，該同學(xué)把線圈A與學(xué)生電源連接，另一個線圈B與小燈泡連接。其中線圈A應(yīng)連到學(xué)生電源的（選填“直流”或“交流”）輸出端上，同時為保證人身安全，所用電壓不要超過V（選填“6”、“12”或“36”）；（3）將與燈泡相連的線圈B拆掉部分匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實驗，燈泡亮度將（選填“變亮”或“變暗”），這說明燈泡兩端的電壓（選填“變大”或“變小”）；（4）某次實驗時，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為220匝和110匝，學(xué)生電源輸出端的電壓為6V，則小燈泡兩端的電壓值可能是。A．11.4VB．3.6VC．2.8VD．3四．計算題（共3小題）19．如圖甲所示，MN、PQ（為兩根足夠長的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°，上端N、Q連接一個阻值為R的定值電阻。兩導(dǎo)軌間存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場。一長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒AC放置在導(dǎo)軌上，現(xiàn)將AC由靜止釋放，同時對AC施加一個方向沿導(dǎo)軌向下的恒定拉力，下滑距離d后，AC的運動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定。已知重力加速度大小為g，AC的加速度大小隨速率的變化規(guī)律如圖乙所示。AC始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：（1）拉力的大小F；（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）從開始運動至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，通過電阻R的電荷量q；（4）從開始運動至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，金屬棒AC產(chǎn)生的焦耳熱Q。20．圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝50匝，電阻r＝2Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，阻值R＝8Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。（取π＝3.14）求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；（2）電路中交流電壓表的示數(shù)；（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°，通過線圈的電荷量和整個回路的焦耳熱。21．傳統(tǒng)航空母艦的阻攔系統(tǒng)原理如圖甲所示，飛機(jī)著艦時，通過阻攔索對飛機(jī)施加作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止。新一代航母阻攔系統(tǒng)的研制，則從阻攔索阻攔轉(zhuǎn)向了引入