整册书综合试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 整册书综合试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
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文档简介
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整册书综合试题
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．传感器在生活生产中有着非常重要的应用，下列器件可作为传感器的是（ ）
A．蓄电池 B．电阻箱 C．干簧管 D．发光二极管
2．如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（ ）
A．磁铁加速度小于g
B．金属棒受到向右的摩擦力
C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D．金属棒有c指向d的感应电流
3．关于电磁波的传播速度表达式c=λf，下列理解正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度随波长增大而增大
B．电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大
C．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长不变
D．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大
4．如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为50，副线圈的匝数为100，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为。导轨上有一长度略大于导轨间距且垂直于导轨的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻，，图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为，则下列说法正确的是（ ）
A．的功率为
B．电压表的示数为
C．水平外力为恒力
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为
5．钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流，其原理如图所示。若原线圈与副线圈的匝数比为1:500，电流表A的示数为1A，则（ ）
A．钳形电流表能够用来测量直流电的电流
B．被测电路电流的有效值为500A
C．被测电路电流的平均值为500A
D．被测电路电流的最大值为500A
6．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为，总电阻值为。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为，方向与磁场边界成角，则对角线刚进入磁场时（ ）
A．线框产生的感应电动势为 B．线框中的感应电流为
C．线框所受安培力大小为 D．、两端的电压为
7．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．升压变压器匝数比
8．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是由气敏电阻（制成的传感器，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警。闭合开关、，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．燃气浓度升高时，电磁铁磁性减弱
C．按出厂预设，当燃气浓度达到6%时报警，此时工作电路的灯亮
D．将的滑片下移，可以使工作电路在燃气浓度值比出厂预设值低一些时报警
9．如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中电压U1与U2的比值为3：4
B．开关S闭合瞬间，L2、L3同时点亮
C．开关S断开瞬间，灯L2闪亮一下再逐渐熄灭
D．从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯L1的电流保持不变
10．如图所示，交流电源与理想升压变压器相连进行远距离输电，升压变压器与降压变压器间输电线路的总电阻为R。降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作。图中电表均为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法一定正确的是（ ）
A．电动机内线圈的阻值为 B．电动机的输入功率为UI
C．输电线路的损耗功率为 D．输电线路的总电阻
11．“救命神器”——自动体外除颤仪（AED），已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．电容C越小，电容器的放电时间越长
D．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
12．如图，一个正方形导线框以初速v0向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发生变化所用时间分别为t1和t2，以及这两段时间内克服安培力做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．t1＜t2，W1＜W2 B．t1＜t2，W1>W2
C．t1>t2，W1＜W2 D．t1>t2，W1>W2
二、多选题
13．如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（不计空气阻力）（ ）
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁铁下落的加速度仍为g
D．磁铁下落的加速度小于g
14．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大
B．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零
C．在和时电流方向不变
D．在和时，线圈切割磁感线的有效速率最大
15．特高压直流输电是国家重点工程，如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线L1、L2、L3、L4，其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L1、L2、L3、L4水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，则（ ）
A．点的磁感应强度为零
B．点的磁感应强度沿连线方向
C．L1对L2的安培力比L1对L3的安培力大
D．L1所受安培力的方向为从L1指向L2
16．如图所示，光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨处在方向垂直于水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，左侧导轨间的距离为，右侧导轨间的距离为，导体棒、垂直放置于导轨之间，且与导轨接触良好，导体棒、的材料相同，电阻相等。导体棒末被固定且静止在右侧导轨上，使导体棒以初速度开始向右运动，直至回路中的感应电流变为。已知回路中的感应电流变为时，导体棒仍处于左侧导轨上，不计导轨的电阻，导体棒的质量为。下列说法正确的是（ ）
A．通过回路的电荷量是
B．通过回路的电荷量是
C．回路中产生的焦耳热是
D．回路中产生的焦耳热是
三、解答题
17．如图所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱连接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，R为滑动变阻器，和为直流电源，S为单刀双掷开关。则：
（1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
18．一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B。
（2）射出点的坐标。
19．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电，两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比是多少？
20．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为Ω的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）在金属棒ab开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。
21．如图所示，某发电厂用总电阻为2.5Ω的输电线输电，其输出的总功率是3.0×106kW，现用500kV的电压输电，求：
（1） 输电线上的电流
（2） 输电线上损失的电压和功率
（3） 若发电机的输出电压为500V，求升压变压器的原副线圈匝数比
四、填空题
22．下面三个图中磁感应强度B，导线长度均为L，导线的速度均为v，如图1，E= ，如图2，E= ，如图3，E= 。
23．如图所示理想变压器输入的交流电压，有两组副线圈，其中匝，标有“6V 10W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，则原线圈的匝数n1= 匝，另一副线圈的匝数 匝，原线圈中电流 A（保留两位有效数字）
24．远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数，变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压不变，随着用户数量增加，降压变压器 将（填“增大”“减小”或“不变”）；若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，则输电线上损耗功率变为原来的 倍（用k表示）。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D D B B C D A C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 D B AD BC AC AC
1．C
A．蓄电池是电源，能给两极提供电势差的设备，不属于传感器，故A不符合题意；
B．电阻箱不属于敏感元件，不可以作为传感器，故B不符合题意；
C．干簧管是磁控元件，属于敏感元件，可以作为传感器，故C符合题意；
D．发光二极管不能将信号转化为电信号，不属于传感器，故D不符合题意。
故选C。
2．B
A．当条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，A正确，不符合题意；
B．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知金属棒、将互相靠拢，金属棒有向右运动趋势，故受到向左的摩擦力，B错误，符合题意；
C．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，C正确，不符合题意；
D．根据楞次定律可知感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反，金属棒电流从c指向d，D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
AB．电磁波在真空中的传播速度都相同，不随波长和频率的变化而变化，选项AB错误；
CD．根据
当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大，选项C错误，D正确。
故选D。
4．D
B．根据题意，由公式可得，感应电动势的最大值为
则原线圈输入电压的有效值为
由匝数与电压的关系有
、
解得，副线圈的电压为
即电压表读数为，故B错误；
A．根据题意，由欧姆定律可得副线圈回路中的电流为
由公式可得，的功率为
故A错误；
C．由导体棒的速度公式可知，导体棒的运动为往复运动，则外力不可能为恒力，故C错误；
D．由上述分析可知，感应电动势的最大值为
由法拉第电磁感应定律可得，磁通量变化率最大值为
故D正确。
故选D。
5．B
A．钳形电流表利用的是电磁感应中的互感原理，不能够用来测量直流电的电流，A错误；
BCD．由变压器的基本原理可知
解得
电流表的示数为电流的有效值，故被测电路电流的有效值为500A，B正确，CD不正确。
故选B。
6．B
A．对角线ac刚进入磁场时，线框切割磁感线的有效长度为，产生的感应电动势为
故A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为
故B正确；
C．边所受的安培力大小为
边所受的安培力大小为
根据几何关系可知、方向垂直，故线框所受安培力的大小为
故C错误；
D．、两端的电压为
故D错误。
故选B。
7．C
A．由功率
得发电机输出的电流
故A错误；
B．由输电线上损失的功率
得
故B错误；
D．由升压变压器的电流关系
，
升压变压器匝数比
故D错误；
C．升压变压器电压关系
解得
输电线上损失的电压
降压变压器的电压
由电压关系
解得
故C正确。
故选C。
8．D
A．由图可知电流从电磁铁的下端流入，根据右手螺旋定则可知电磁铁的上端是N极，选项A错误；
B．由图乙可知燃气浓度升高时，的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性增强，选项B错误；
C．报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，由电路图可知，L2灯亮，选项C错误；
D．将的滑片下移，的电阻降低，而工作电路不变，报警时需要的电流不变，则报警时气敏电阻的阻值需增大，由图乙可知燃气浓度将降低，即工作电路会在燃气浓度值比出厂预设值低一些时报警，选项D正确。
故选D。
9．A
A．开关闭合瞬间，L1和L2串联，电压传感器测量L2两端电压，则
稳定后，通过L3的电流为
开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则
得
故A正确；
B．开关闭合瞬间，由于L3与线圈串联，线圈阻碍电流增大，则L3逐渐变亮，故B错误；
C．L2和L3电流相等，则开关断开的瞬间，自感电流不会使L2闪亮，直接逐渐熄灭，故C错误；
D．开关闭合瞬间，L3逐渐变亮，即电流逐渐增大，则L1的电流逐渐增大，故D错误。
故选A。
10．C
A．因I不是通过电动机的电流，U也不是电动机内阻上的电压，则电动机内线圈的阻值不等于，选项A错误；
B．因为U和I均不是电动机两端的电压和通过电动机的电流，则电动机的输入功率不等于UI，选项B错误；
C．输电线路的损耗功率为，选项C正确；
D．因U不是输电线的电压损失，则输电线路的总电阻，选项D错误。
故选C。
11．D
A．脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；
B．电容器放电过程中，开始时电流较大，随着带电量的减小，放电电流逐渐减小，不是恒定的，B错误；
CD．振荡电路的振荡的振荡周期为
电容器在时间内放电至两极板间的电压为0，即
则线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，放电时间越短；电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间越长，故C错误D正确。
故选D。
12．B
设线框刚进入磁场是速度为v1，刚离开磁场时速度为v2，由动量定理得
，
又
可得
线框进入磁场和离开磁场的过程都受向左的安培力作用而减速，进入过程平均速度大于离开过程平均速度，根据知
t1＜t2
根据动能定理
，
可知
故选B。
13．AD
AB．在磁铁下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律的结论 “增缩减扩”可知，p、q将互相靠拢，故A正确，B错误；
CD．在磁铁下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律的结论“来拒去留”可知，磁铁受到向上的阻力，磁铁的加速度小于g，故C错误，D正确。
故选AD。
14．BC
A．线圈平面与磁场垂直时的位置为中性面，在和时，磁通量最小，线圈平面和磁场平行，线圈位于与中性面垂直的位置，感应电动势最大，故A错误；
BD．在和时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为0，则磁通量变化率为0，线圈切割磁感线的有效速率最小，故B正确，D错误；
C．在和时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直的位置，电流方向没有发生变化，故C正确。
故选BC。
15．AC
AB．根据安培定则以及对称性，L1和L3在O点处的磁感应强度为零，L2和L4在O点处的磁感应强度为零，所以O点处的磁感应强度为零，故A正确，B错误；
C．越靠近通电直导线，磁感应强度越强，所以L1导线在L2处产生的磁感应强度大于在L3处的磁感应强度，所以L1对L2的安培力大于L1对L3的安培力，故C正确；
D．若通电导线均通垂直纸面向外的电流，根据安培定则可得L2、L3、L4在L1处的磁感应强度的方向从L4指向L2，再根据左手定则可以确定，L1受到的安培力的方向应与磁感应强度方向垂直，即从L1指向L3，故D错误。
故选AC。
16．AC
AB．根据电阻定律有
其中是导体棒的长度、是导体棒的体积，由于两根导体棒的电阻和电阻率相同，可知，的体积是体积的倍，根据
可知，的质量是质量的倍，即
设回路中的感应电流变为0时，的速度为，的速度为，则有
取向右为正方向，对由动量定理可得
对根据动量定理可得
解得
，
通过回路的电荷量
解得
A正确，B错误；
CD．由能量守恒定律可得回路中产生的焦耳热
解得
C正确，D错误。
故选AC。
17．（1）向右；（2）向右；（3）向左；（4）向右
（1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动；
（2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动；
（3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时，接入电路的电阻增大，电流减小，线圈M中的磁场减弱，通过金属环N的磁通量减小，相当于线圈M向金属环N远离，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向左运动；
（4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时，接入电路的电阻减小，电流增大，线圈M中的磁场增强，通过金属环N的磁通量增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动。
18．（1）；（2）
（1）由几何关系得粒子做圆周运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）射出点的纵坐标为
射出点的坐标为（0，）
19．100∶1
由
P＝UI
得输电线的电流
I＝
则输电线上由电阻造成的电压损失
ΔU＝IR＝R
所以两种情况下
ΔU1∶ΔU2＝U2∶U1＝100∶1
20．（1）a端电势低，b端电势高；（2）1T；（3）26J
（1）由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b端电势高，a端电势低。
（2）由图像得之后金属棒做匀速直线运动，匀速运动的速度为
金属棒匀速运动时所受的安培力大小为
又
，，
联立得
（3）金属棒ab在开始运动的1.5s内，金属棒的重力势能减小，转化为金属棒的动能和电路的内能，设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律得
代入数据解得
故R产生的热量为
21．（1）6000A；（2）15000V，；（3）
（1）由题意有输电线上的电流为
（2）输电线上损失的电压为
输电线上损失的功率为
（3）若发电机的输出电压为500V，升压变压器的原副线圈匝数比为
22． 0/零 0/零
[1]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为
所以
[2]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为0，所以感应电动势为0。
[3]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为0，所以感应电动势为0。
23． 1320 72 0.1
[1][2]根据电压匝数关系有
，
解得
，
[3]灯泡均正常发光，则有
解得
24． 减小
[1]随着用户数量增加，降压变压器副线圈负载变小，电流变大，则降压变压器原线圈电流变大，电厂输送电压不变，则不变，根据电压关系
电流变大，则变小，根据原副线圈电压与匝数的关系可知降压变压器减小；
[2]若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，根据可知，输电电流变为原来的，根据
可知则输电线上损耗功率变为原来的。
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2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．传感器在生活生产中有着非常重要的应用，下列器件可作为传感器的是（ ）
A．蓄电池 B．电阻箱 C．干簧管 D．发光二极管
2．如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（ ）
A．磁铁加速度小于g
B．金属棒受到向右的摩擦力
C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D．金属棒有c指向d的感应电流
3．关于电磁波的传播速度表达式c=λf，下列理解正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度随波长增大而增大
B．电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大
C．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长不变
D．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大
4．如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为50，副线圈的匝数为100，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为。导轨上有一长度略大于导轨间距且垂直于导轨的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻，，图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为，则下列说法正确的是（ ）
A．的功率为
B．电压表的示数为
C．水平外力为恒力
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为
5．钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流，其原理如图所示。若原线圈与副线圈的匝数比为1:500，电流表A的示数为1A，则（ ）
A．钳形电流表能够用来测量直流电的电流
B．被测电路电流的有效值为500A
C．被测电路电流的平均值为500A
D．被测电路电流的最大值为500A
6．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为，总电阻值为。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为，方向与磁场边界成角，则对角线刚进入磁场时（ ）
A．线框产生的感应电动势为 B．线框中的感应电流为
C．线框所受安培力大小为 D．、两端的电压为
7．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．升压变压器匝数比
8．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是由气敏电阻（制成的传感器，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警。闭合开关、，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．燃气浓度升高时，电磁铁磁性减弱
C．按出厂预设，当燃气浓度达到6%时报警，此时工作电路的灯亮
D．将的滑片下移，可以使工作电路在燃气浓度值比出厂预设值低一些时报警
9．如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中电压U1与U2的比值为3：4
B．开关S闭合瞬间，L2、L3同时点亮
C．开关S断开瞬间，灯L2闪亮一下再逐渐熄灭
D．从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯L1的电流保持不变
10．如图所示，交流电源与理想升压变压器相连进行远距离输电，升压变压器与降压变压器间输电线路的总电阻为R。降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作。图中电表均为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法一定正确的是（ ）
A．电动机内线圈的阻值为 B．电动机的输入功率为UI
C．输电线路的损耗功率为 D．输电线路的总电阻
11．“救命神器”——自动体外除颤仪（AED），已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．电容C越小，电容器的放电时间越长
D．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
12．如图，一个正方形导线框以初速v0向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发生变化所用时间分别为t1和t2，以及这两段时间内克服安培力做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．t1＜t2，W1＜W2 B．t1＜t2，W1>W2
C．t1>t2，W1＜W2 D．t1>t2，W1>W2
二、多选题
13．如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（不计空气阻力）（ ）
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁铁下落的加速度仍为g
D．磁铁下落的加速度小于g
14．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大
B．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零
C．在和时电流方向不变
D．在和时，线圈切割磁感线的有效速率最大
15．特高压直流输电是国家重点工程，如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线L1、L2、L3、L4，其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L1、L2、L3、L4水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，则（ ）
A．点的磁感应强度为零
B．点的磁感应强度沿连线方向
C．L1对L2的安培力比L1对L3的安培力大
D．L1所受安培力的方向为从L1指向L2
16．如图所示，光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨处在方向垂直于水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，左侧导轨间的距离为，右侧导轨间的距离为，导体棒、垂直放置于导轨之间，且与导轨接触良好，导体棒、的材料相同，电阻相等。导体棒末被固定且静止在右侧导轨上，使导体棒以初速度开始向右运动，直至回路中的感应电流变为。已知回路中的感应电流变为时，导体棒仍处于左侧导轨上，不计导轨的电阻，导体棒的质量为。下列说法正确的是（ ）
A．通过回路的电荷量是
B．通过回路的电荷量是
C．回路中产生的焦耳热是
D．回路中产生的焦耳热是
三、解答题
17．如图所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱连接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，R为滑动变阻器，和为直流电源，S为单刀双掷开关。则：
（1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
（4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？
18．一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B。
（2）射出点的坐标。
19．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电，两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比是多少？
20．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为Ω的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）在金属棒ab开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。
21．如图所示，某发电厂用总电阻为2.5Ω的输电线输电，其输出的总功率是3.0×106kW，现用500kV的电压输电，求：
（1） 输电线上的电流
（2） 输电线上损失的电压和功率
（3） 若发电机的输出电压为500V，求升压变压器的原副线圈匝数比
四、填空题
22．下面三个图中磁感应强度B，导线长度均为L，导线的速度均为v，如图1，E= ，如图2，E= ，如图3，E= 。
23．如图所示理想变压器输入的交流电压，有两组副线圈，其中匝，标有“6V 10W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，则原线圈的匝数n1= 匝，另一副线圈的匝数 匝，原线圈中电流 A（保留两位有效数字）
24．远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数，变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压不变，随着用户数量增加，降压变压器 将（填“增大”“减小”或“不变”）；若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，则输电线上损耗功率变为原来的 倍（用k表示）。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D D B B C D A C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 D B AD BC AC AC
1．C
A．蓄电池是电源，能给两极提供电势差的设备，不属于传感器，故A不符合题意；
B．电阻箱不属于敏感元件，不可以作为传感器，故B不符合题意；
C．干簧管是磁控元件，属于敏感元件，可以作为传感器，故C符合题意；
D．发光二极管不能将信号转化为电信号，不属于传感器，故D不符合题意。
故选C。
2．B
A．当条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，A正确，不符合题意；
B．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知金属棒、将互相靠拢，金属棒有向右运动趋势，故受到向左的摩擦力，B错误，符合题意；
C．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，C正确，不符合题意；
D．根据楞次定律可知感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反，金属棒电流从c指向d，D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
AB．电磁波在真空中的传播速度都相同，不随波长和频率的变化而变化，选项AB错误；
CD．根据
当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大，选项C错误，D正确。
故选D。
4．D
B．根据题意，由公式可得，感应电动势的最大值为
则原线圈输入电压的有效值为
由匝数与电压的关系有
、
解得，副线圈的电压为
即电压表读数为，故B错误；
A．根据题意，由欧姆定律可得副线圈回路中的电流为
由公式可得，的功率为
故A错误；
C．由导体棒的速度公式可知，导体棒的运动为往复运动，则外力不可能为恒力，故C错误；
D．由上述分析可知，感应电动势的最大值为
由法拉第电磁感应定律可得，磁通量变化率最大值为
故D正确。
故选D。
5．B
A．钳形电流表利用的是电磁感应中的互感原理，不能够用来测量直流电的电流，A错误；
BCD．由变压器的基本原理可知
解得
电流表的示数为电流的有效值，故被测电路电流的有效值为500A，B正确，CD不正确。
故选B。
6．B
A．对角线ac刚进入磁场时，线框切割磁感线的有效长度为，产生的感应电动势为
故A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为
故B正确；
C．边所受的安培力大小为
边所受的安培力大小为
根据几何关系可知、方向垂直，故线框所受安培力的大小为
故C错误；
D．、两端的电压为
故D错误。
故选B。
7．C
A．由功率
得发电机输出的电流
故A错误；
B．由输电线上损失的功率
得
故B错误；
D．由升压变压器的电流关系
，
升压变压器匝数比
故D错误；
C．升压变压器电压关系
解得
输电线上损失的电压
降压变压器的电压
由电压关系
解得
故C正确。
故选C。
8．D
A．由图可知电流从电磁铁的下端流入，根据右手螺旋定则可知电磁铁的上端是N极，选项A错误；
B．由图乙可知燃气浓度升高时，的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性增强，选项B错误；
C．报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，由电路图可知，L2灯亮，选项C错误；
D．将的滑片下移，的电阻降低，而工作电路不变，报警时需要的电流不变，则报警时气敏电阻的阻值需增大，由图乙可知燃气浓度将降低，即工作电路会在燃气浓度值比出厂预设值低一些时报警，选项D正确。
故选D。
9．A
A．开关闭合瞬间，L1和L2串联，电压传感器测量L2两端电压，则
稳定后，通过L3的电流为
开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则
得
故A正确；
B．开关闭合瞬间，由于L3与线圈串联，线圈阻碍电流增大，则L3逐渐变亮，故B错误；
C．L2和L3电流相等，则开关断开的瞬间，自感电流不会使L2闪亮，直接逐渐熄灭，故C错误；
D．开关闭合瞬间，L3逐渐变亮，即电流逐渐增大，则L1的电流逐渐增大，故D错误。
故选A。
10．C
A．因I不是通过电动机的电流，U也不是电动机内阻上的电压，则电动机内线圈的阻值不等于，选项A错误；
B．因为U和I均不是电动机两端的电压和通过电动机的电流，则电动机的输入功率不等于UI，选项B错误；
C．输电线路的损耗功率为，选项C正确；
D．因U不是输电线的电压损失，则输电线路的总电阻，选项D错误。
故选C。
11．D
A．脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；
B．电容器放电过程中，开始时电流较大，随着带电量的减小，放电电流逐渐减小，不是恒定的，B错误；
CD．振荡电路的振荡的振荡周期为
电容器在时间内放电至两极板间的电压为0，即
则线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，放电时间越短；电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间越长，故C错误D正确。
故选D。
12．B
设线框刚进入磁场是速度为v1，刚离开磁场时速度为v2，由动量定理得
，
又
可得
线框进入磁场和离开磁场的过程都受向左的安培力作用而减速，进入过程平均速度大于离开过程平均速度，根据知
t1＜t2
根据动能定理
，
可知
故选B。
13．AD
AB．在磁铁下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律的结论 “增缩减扩”可知，p、q将互相靠拢，故A正确，B错误；
CD．在磁铁下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律的结论“来拒去留”可知，磁铁受到向上的阻力，磁铁的加速度小于g，故C错误，D正确。
故选AD。
14．BC
A．线圈平面与磁场垂直时的位置为中性面，在和时，磁通量最小，线圈平面和磁场平行，线圈位于与中性面垂直的位置，感应电动势最大，故A错误；
BD．在和时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为0，则磁通量变化率为0，线圈切割磁感线的有效速率最小，故B正确，D错误；
C．在和时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直的位置，电流方向没有发生变化，故C正确。
故选BC。
15．AC
AB．根据安培定则以及对称性，L1和L3在O点处的磁感应强度为零，L2和L4在O点处的磁感应强度为零，所以O点处的磁感应强度为零，故A正确，B错误；
C．越靠近通电直导线，磁感应强度越强，所以L1导线在L2处产生的磁感应强度大于在L3处的磁感应强度，所以L1对L2的安培力大于L1对L3的安培力，故C正确；
D．若通电导线均通垂直纸面向外的电流，根据安培定则可得L2、L3、L4在L1处的磁感应强度的方向从L4指向L2，再根据左手定则可以确定，L1受到的安培力的方向应与磁感应强度方向垂直，即从L1指向L3，故D错误。
故选AC。
16．AC
AB．根据电阻定律有
其中是导体棒的长度、是导体棒的体积，由于两根导体棒的电阻和电阻率相同，可知，的体积是体积的倍，根据
可知，的质量是质量的倍，即
设回路中的感应电流变为0时，的速度为，的速度为，则有
取向右为正方向，对由动量定理可得
对根据动量定理可得
解得
，
通过回路的电荷量
解得
A正确，B错误；
CD．由能量守恒定律可得回路中产生的焦耳热
解得
C正确，D错误。
故选AC。
17．（1）向右；（2）向右；（3）向左；（4）向右
（1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动；
（2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动；
（3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时，接入电路的电阻增大，电流减小，线圈M中的磁场减弱，通过金属环N的磁通量减小，相当于线圈M向金属环N远离，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向左运动；
（4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时，接入电路的电阻减小，电流增大，线圈M中的磁场增强，通过金属环N的磁通量增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右运动。
18．（1）；（2）
（1）由几何关系得粒子做圆周运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）射出点的纵坐标为
射出点的坐标为（0，）
19．100∶1
由
P＝UI
得输电线的电流
I＝
则输电线上由电阻造成的电压损失
ΔU＝IR＝R
所以两种情况下
ΔU1∶ΔU2＝U2∶U1＝100∶1
20．（1）a端电势低，b端电势高；（2）1T；（3）26J
（1）由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b端电势高，a端电势低。
（2）由图像得之后金属棒做匀速直线运动，匀速运动的速度为
金属棒匀速运动时所受的安培力大小为
又
，，
联立得
（3）金属棒ab在开始运动的1.5s内，金属棒的重力势能减小，转化为金属棒的动能和电路的内能，设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律得
代入数据解得
故R产生的热量为
21．（1）6000A；（2）15000V，；（3）
（1）由题意有输电线上的电流为
（2）输电线上损失的电压为
输电线上损失的功率为
（3）若发电机的输出电压为500V，升压变压器的原副线圈匝数比为
22． 0/零 0/零
[1]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为
所以
[2]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为0，所以感应电动势为0。
[3]导线速度v在垂直于磁感线方向的分量为0，所以感应电动势为0。
23． 1320 72 0.1
[1][2]根据电压匝数关系有
，
解得
，
[3]灯泡均正常发光，则有
解得
24． 减小
[1]随着用户数量增加，降压变压器副线圈负载变小，电流变大，则降压变压器原线圈电流变大，电厂输送电压不变，则不变，根据电压关系
电流变大，则变小，根据原副线圈电压与匝数的关系可知降压变压器减小；
[2]若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，根据可知，输电电流变为原来的，根据
可知则输电线上损耗功率变为原来的。
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