2025版高考物理全程一輪復(fù)習(xí)單元素養(yǎng)評價(jià)十三交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器習(xí)題

單元素養(yǎng)評價(jià)(十三)交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．下列說法不正確的是()A．在均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場，在均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的電場B．電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體C．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波D．機(jī)械波和電磁波都可發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象2．FAST電磁波寧靜區(qū)無線電設(shè)施及建設(shè)遙感監(jiān)測項(xiàng)目正式啟動，確?！爸袊煅邸庇辛己玫纳潆姴ㄐ盘柦邮窄h(huán)境．關(guān)于電磁波和機(jī)械波，下列說法正確的有()A．與X射線相比，紅外線更不容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．離波源較近的質(zhì)點(diǎn)總比離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動得早一些C．頻率越高的電磁波在真空中的傳播速度越大D．機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，振動的頻率越高傳播速度越大3.如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說法正確的是()A．電容器正在充電B．電感線圈中的磁場能正在減小C．電感線圈中的電流正在減小D．此時(shí)自感電動勢正在阻礙電流的增大4．隨著國家“雙碳”計(jì)劃的推進(jìn)，單相發(fā)電機(jī)得到更為廣泛的應(yīng)用．如圖甲為單相電交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，匝數(shù)為N的矩形線圈位置不變，磁鐵繞軸轉(zhuǎn)動后，線圈中生成正弦波形交變電流如圖乙所示，其電動勢峰值為Em，周期為T，回路總電阻為R，則在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)通過線框截面的電荷量為()A．eq\f(EmT,πR)B．eq\f(EmT,\r(2)πR)C．eq\f(EmT,2πR)D．eq\f(2EmT,πR)5．如圖所示為四種電流隨時(shí)間變化的圖像，將它們分別接入同一電熱絲，電熱絲發(fā)熱功率最大的是()6．如圖所示的電路中變壓器為理想變壓器，其原、副線圈接入電路的匝數(shù)可分別通過滑動頭P1、P2調(diào)節(jié)．圖中L是小燈泡，R1、R2均為滑動變阻器，a、b端接入有效電壓恒定的正弦交變電流，現(xiàn)要使燈泡L的亮度增加，下列舉措可行的是()A．僅將P1上移B．僅將P2下移C．僅將P3左移D．僅將P4右移7．一交流電源的輸出電壓如圖甲所示，通過理想變壓器對電路供電，電路如圖乙所示．已知原、副線圈匝數(shù)比為4∶1，燈泡的額定功率為55W，排氣扇電機(jī)線圈的電阻為1Ω，電流表的示數(shù)為3A，用電器均正常工作，電表均為理想電表，則()A.交流電源電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sinπt(V)B．電壓表的示數(shù)為77.8VC．通過保險(xiǎn)絲的電流為12AD．排氣扇電機(jī)的發(fā)熱功率為4W8．[2024·廣東湛江一模]圖甲為某小型水電站的電能輸送示意圖，其輸入電壓如圖乙所示．輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器).降壓變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，R0和R1為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說法正確的是()A．eq\f(n1,n2)>eq\f(n3,n4)B．圖乙中電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝250eq\r(2)sin100πt(V)C．R處出現(xiàn)火警時(shí)，輸電線上的電流減小D．R處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V的示數(shù)增大二、多項(xiàng)選擇題(本題共2小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求)9．[2024·江蘇揚(yáng)州市一模]如圖所示甲是產(chǎn)生交流電的示意圖，圖乙是其產(chǎn)生的正弦交流電輸入到圖丙的理想變壓器，變壓器的開關(guān)S接1時(shí)原、副線圈中的匝數(shù)之比為22∶1，二極管正向?qū)щ婋娮璨挥?jì)，所有電表都是理想電表，則下列判斷正確的是()A．電壓表的示數(shù)為10VB．若只將S從1撥到2，電流表示數(shù)增大C．在0～0.01s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化為eq\f(22\r(2),5π)WbD．若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，則電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)不變10．[2024·江西南昌統(tǒng)考三模]理想變壓器原線圈a的匝數(shù)n1＝200匝，副線圈b的匝數(shù)n2＝100匝，原線圈接在u＝80eq\r(2)·sin(314t)V的交流電源上，副線圈中“20V10W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電阻R2＝20Ω，電壓表V為理想電表．則下列推斷正確的是()A．交變電流的頻率為100HzB．原線圈的輸入電壓為80VC．電壓表V的示數(shù)為30VD．R1消耗的功率與R2相等三、非選擇題(本題共2小題，按要求答題)11．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路探究“變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，電路圖中的變壓器為可拆變壓器(見圖甲、乙).實(shí)驗(yàn)提供的器材有(1)電源應(yīng)選________，測量電壓所用儀器應(yīng)選________；(均選填字母代號)(2)若用匝數(shù)N1＝100匝和N2＝200匝的變壓器做實(shí)驗(yàn)，在原線圈N1的兩端分別加上2V、4V、6V和8V的電壓，測量出副線圈兩端的相應(yīng)的電壓，記錄在下面的表格中．表格中第2次實(shí)驗(yàn)，副線圈上電壓的示數(shù)如圖丙所示，電壓量程為0～10V交流電壓擋，讀數(shù)為________V，并計(jì)算出此次實(shí)驗(yàn)U1∶U2＝________；實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234U1/V2468U2/V3.911.85.7eq\f(U1,U2)1∶1.951∶1.971∶1.96(3)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是________．A．原線圈所加電壓小B．變壓器的鐵芯漏磁C．變壓器的鐵芯產(chǎn)生渦流12．如圖甲所示為蘋果自動分揀裝置的示意圖，該裝置把大小不同的蘋果，按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動分揀為大蘋果和小蘋果．該裝置的托盤秤壓在一個(gè)以O(shè)1為轉(zhuǎn)動軸的杠桿上，杠桿末端壓在壓力傳感器R上，R的阻值隨壓力變化的曲線如圖乙所示．調(diào)節(jié)托盤秤壓在杠桿上的位置，使質(zhì)量等于分揀標(biāo)準(zhǔn)(0.15kg)的大蘋果經(jīng)過托盤秤時(shí)，杠桿對R的壓力為1N．調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R0，可改變R、R0兩端的電壓比，使質(zhì)量等于分揀標(biāo)準(zhǔn)的大蘋果通過托盤秤時(shí)，R0兩端的電壓恰好能使放大電路中的電磁鐵吸動分揀開關(guān)的銜鐵，此電壓叫做放大電路的激勵(lì)電壓．該放大電路中包含保持電路，能夠確保大蘋果在銜鐵上運(yùn)動時(shí)電磁鐵始終保持吸動狀態(tài)．(1)當(dāng)大蘋果通過托盤秤時(shí)，R所受的壓力較大，電阻________(填“較大”或“較小”).(2)自動分揀裝置正常工作時(shí)，大蘋果通過________(填“通道A”或“通道B”).(3)若電源電動勢為5V，內(nèi)阻不計(jì)，放大電路的激勵(lì)電壓為2V：①為使該裝置達(dá)到上述分揀目的，R0的阻值等于________kΩ.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②某同學(xué)想在托盤秤壓在杠桿上的位置不變的情況下，利用一塊電壓表測出每個(gè)蘋果的質(zhì)量，電壓表的示數(shù)隨蘋果質(zhì)量的增大而增大，則電壓表應(yīng)該并聯(lián)在電阻________(填“R”“R0”或“電源”)兩端．③若要提高分揀標(biāo)準(zhǔn)到0.33kg，僅將R0的阻值調(diào)為________kΩ即可實(shí)現(xiàn)．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(提示：托盤秤壓在杠桿上的位置不變的情況下，壓力傳感器受到的壓力與蘋果的質(zhì)量成正比)單元素養(yǎng)評價(jià)（十三）交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器1．解析：均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，故A錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋理論，電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體，故B正確；在電磁波譜中，無線電波的波長最長，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，故C正確；反射、折射、干涉和衍射是所有波的特性，機(jī)械波和電磁波它們都可發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，故D正確．答案：A2．解析：波的波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，與X射線相比，紅外線波長更長，更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波的形成可表達(dá)為離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)，故離波源較近的質(zhì)點(diǎn)振動得早一些，故B項(xiàng)正確；在真空中各種頻率的電磁波傳播速度都相同，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，波的傳播速度不變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B3．解析：根據(jù)磁感線的方向可以判斷電流方向是逆時(shí)針，再根據(jù)電容器極板上帶電的性質(zhì)可以判斷電容器在放電，A錯(cuò)誤；電容器在放電，所以電流在增大，磁場能在增大，自感電動勢正在阻礙電流的增大，B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D4．解析：在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量ΔΦ＝2BS根據(jù)q＝Neq\f(ΔΦ,R)＝Neq\f(2BSω,Rω)＝eq\f(EmT,πR)，A正確．故選A.答案：A5．解析：A、B選項(xiàng)中圖像均對應(yīng)正弦式交變電流，有效值為I1＝I2＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\r(2)AC選項(xiàng)中圖像對應(yīng)恒定電流，有效值為I3＝1.5AD選項(xiàng)中圖像中有效值為I4＝2A根據(jù)焦耳定律電流有效值越大電阻絲熱功率越大，相同時(shí)間內(nèi)發(fā)熱量越多，故選項(xiàng)D正確．答案：D6．解析：由變壓比可知，僅將P1上移或僅將P2下移都使變壓器輸出電壓變小，因此燈泡都變暗，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；僅將P3左移副線圈電路中的電阻變大，電流變小，L中電流變小，燈泡變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；僅將P4右移，副線圈電流中的電阻變大，電流變小，R1兩端的電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，燈泡變亮，選項(xiàng)D正確．故選D.答案：D7．解析：因ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s則交流電源電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πt（V），選項(xiàng)A錯(cuò)誤；初級電壓有效值為U1＝220V，則次級電壓有效值即電壓表的示數(shù)為U2＝eq\f(n2,n1)U1＝55V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通過保險(xiǎn)絲的電流為I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(1,4)×3A＝0.75A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通過燈泡的電流IL＝eq\f(PL,U2)＝eq\f(55,55)A＝1A排氣扇電機(jī)的電流為IM＝2A發(fā)熱功率為P熱＝Ieq\o\al(2,M)r＝4W，選項(xiàng)D正確．故選D.答案：D8．解析：由題分析可知eq\f(n1,n2)<eq\f(n3,n4)，故A錯(cuò)誤；圖乙中電壓最大值Um＝250eq\r(2)V，T＝0.02s，所以ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，圖乙中的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式u＝250eq\r(2)sin100πt（V），故B正確；當(dāng)R處出現(xiàn)火警時(shí)，其阻值減小，負(fù)載總電阻減小，負(fù)載的總功率增大，則I4增大，則I3增大，故C錯(cuò)誤；又ΔU＝Ieq\o\al(2,3)r增大，輸入電壓U1不變，n1和n2不變，所以U2不變，由于ΔU＝U2－U3，所以U3減小，n3和n4不變，則U4變小，即電壓表V的示數(shù)減小，故D錯(cuò)誤．答案：B9．解析：原線圈的電壓U1＝eq\f(um,\r(2))＝220V根據(jù)變壓比可知副線圈電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝10V由于二極管的單向?qū)щ娦裕愿鶕?jù)電流的熱效應(yīng)可知eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)×eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)T解得電壓表的示數(shù)為U＝7.07V，故A錯(cuò)誤；根據(jù)變壓比可知副線圈電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1若只將S從1撥到2，則n1增大，故副線圈電壓減小，副線圈電流減小，根據(jù)變流比可知I1＝eq\f(n2,n1)I2因?yàn)閚1增大且I2減小，故原線圈電流減小，電流表示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；由圖乙知，電壓從零開始變化，故初始時(shí)刻處于中性面，經(jīng)過0.01s即一半周期，線圈轉(zhuǎn)動180°，因?yàn)殚_始后的eq\f(1,4)周期電壓為正，則穿過線圈的磁通量變化為ΔΦ＝－2BS又因?yàn)閡m＝BSω＝eq\f(2πBS,T)解得ΔΦ＝eq\f(Tum,π)＝－eq\f(22\r(2),5π)Wb，故C正確；若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，原線圈電壓不變，根據(jù)變壓比可知副線圈電壓不變，根據(jù)eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)×eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)T，U2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),2)則電壓表示數(shù)不變，負(fù)載電阻增大，則電流減小，電流表示數(shù)減小，故D正確．故選CD.答案：CD10．解析：由電源的瞬時(shí)表達(dá)式可知f＝eq\f(314,2π)＝50Hz，故A錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，故UL＝20V，IL＝eq\f(P,U)＝eq\f(10,20)A＝0.5A電阻R2兩端的電壓為UR2＝ILR2＝0.5×20V＝10V副線圈兩端電壓為U2＝UR2＋UL＝30V原線圈兩端電壓為U1＝eq\f(n1U2,n2)＝eq\f(200×30,100)＝60V，故B錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)UV＝U2＝30V，故C正確；電阻R2的功率為PR2＝UR2IL＝10×0.5W＝5W通過電阻R1的電流為IR1＝eq\f(ILn2,n1)＝eq\f(0.5×100,200)A＝0.25A電源電壓的有效值為U＝eq\f(80\r(2),\r(2))V＝80V電阻R1的功率為PR1＝IR1（U－U1）＝0.25×（80－60）W＝5W，故D正確．故選CD.答案：CD11．解析：（1）實(shí)驗(yàn)需要交流電源，干電池是直流電源，所以電源應(yīng)選學(xué)生電源．實(shí)驗(yàn)中要測量的是交流