高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講精練階段性訓(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1．金屬探測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，下列關(guān)于金屬探測(cè)器的說(shuō)法正確的是（）A．金屬探測(cè)器可用于食品生產(chǎn)中，防止細(xì)小的砂石顆?；烊胧称分?B．金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被探測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流 C．金屬探測(cè)器在使用時(shí)必須快速移動(dòng) D．金屬探測(cè)器只能探測(cè)出鐵磁性的金屬材料2．外環(huán)線圈中通有正弦交流電，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)與所遇的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，來(lái)自金屬物的磁場(chǎng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后，檢測(cè)器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。若外環(huán)線圈某時(shí)刻產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．此時(shí)金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向豎直向下 B．此時(shí)金屬物中的渦流從上往下看是沿順時(shí)針?lè)较?C．金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過(guò)內(nèi)環(huán)線圈時(shí)，內(nèi)環(huán)線圈會(huì)產(chǎn)生微弱的電流 D．金屬物發(fā)出磁場(chǎng)是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象3．如圖所示，李輝、劉偉用多用電表的歐姆擋測(cè)量變壓器初級(jí)線圈的電阻。實(shí)驗(yàn)中兩人沒(méi)有注意操作的規(guī)范：李輝兩手分別握住紅黑表筆的金屬桿，劉偉用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測(cè)量。測(cè)量時(shí)表針擺過(guò)了一定角度，最后李輝把多用電表的表筆與被測(cè)線圈脫離。在這個(gè)過(guò)程中，他們二人中有人突然“哎喲”驚叫起來(lái)，覺(jué)得有電擊感。下列說(shuō)法正確的是（）A．電擊發(fā)生在李輝用多用電表紅黑表筆的金屬桿接觸線圈裸露的兩端時(shí) B．有電擊感的是劉偉，因?yàn)樗鶞y(cè)量變壓器是升壓變壓器 C．發(fā)生電擊前后，流過(guò)劉偉的電流方向發(fā)生了變化 D．發(fā)生電擊時(shí)，通過(guò)多用電表的電流很大4．如圖所示，在足夠大的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一匝數(shù)為N、面積為S的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則當(dāng)線框平面與中性面（）A．垂直時(shí)，線框的四條邊受到安培力 B．垂直時(shí)，線框的磁通量變化率最大 C．重合時(shí)，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D．重合時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為NBS5．2023年8月15日，游客在新疆吐魯番的沙漠上游玩時(shí)，頭發(fā)突然豎了起來(lái)。當(dāng)時(shí)無(wú)風(fēng)，但頭頂烏云密布。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．這是一種靜電感應(yīng)現(xiàn)象 C．此時(shí)人的頭與腳帶異種電荷 D．此時(shí)人應(yīng)躺下或蹲下，并向高處撤離6．轉(zhuǎn)筆是一項(xiàng)用不同的方法與技巧、以手指來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng)，深受廣大中學(xué)生的喜愛，如圖所示。轉(zhuǎn)筆也包含了許多的物理知識(shí)，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是（）A．筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由手和筆之間的萬(wàn)有引力提供的 B．筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的，做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度越大 C．若該同學(xué)使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場(chǎng)的影響，金屬筆桿兩端一定會(huì)形成電勢(shì)差，也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電流 D．若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走7．如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。開始時(shí)，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光。斷開開關(guān)（）A．P閃亮后再熄滅，且通過(guò)P中的電流反向 B．Q閃亮后再熄滅，且通過(guò)Q中的電流方向不變 C．P比Q先熄滅 D．P與Q同時(shí)熄滅8．“自激發(fā)電機(jī)”具有自勵(lì)磁的特點(diǎn)，它無(wú)需外部勵(lì)磁電源就能自行激勵(lì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。其原理如圖所示：一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時(shí)刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場(chǎng)B中繞金屬軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，盤軸與盤邊之間將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圓盤下方螺旋形導(dǎo)線M端通過(guò)電刷與盤邊相連，N端與盤軸相連，MN中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，最終回路中的電流會(huì)達(dá)到穩(wěn)定值，磁場(chǎng)也達(dá)到穩(wěn)定值。下列說(shuō)法正確的是（）A．MN中的電流方向從N→M B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度先增大后減小 C．MN中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同 D．磁場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流9．如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻r＝1Ω，電阻R＝9Ω。則（）A．t＝0.01s時(shí)，線圈與中性面垂直 B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流的方向改變一次 C．電阻R兩端電壓為10V D．電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為90J10．2022年11月23日由三峽集團(tuán)研制的單機(jī)容量16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組成功下線，該機(jī)組是目前全球單機(jī)容量最大、葉輪直徑最大的風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)易模型如甲圖所示，某興趣小組自制了一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，試驗(yàn)中葉輪帶動(dòng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電流的頻率為5Hz B．電流的有效值為10A C．線圈處于甲圖所示位置時(shí)產(chǎn)生的電流最大 D．電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝10sin10πt（A）11．如圖為高鐵供電流程的簡(jiǎn)化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U1的高壓電進(jìn)行降壓；動(dòng)力車廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4，為動(dòng)力系統(tǒng)供電，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)的電流為I4，發(fā)電廠的輸出電流為I1；若變壓器的匝數(shù)n2＝n3，則下列關(guān)系式正確的是（）A．U1：U4＝n1：n4 B．U1：U4＝n4：n1 C．I1：I4＝n1：n4 D．I1：I4＝n4：n112．自耦變壓器在高鐵技術(shù)中被廣泛應(yīng)用．如圖所示，一理想自耦變壓器接在u=2202sin100πt（V）的正弦交流電壓上，P為滑動(dòng)觸頭，初始位置位于線圈CD的中點(diǎn)G，A1和A2為理想交流電表，定值電阻R＝1000A．電流表A1的示數(shù)為0.22A B．電阻R在1分鐘時(shí)間里產(chǎn)生的熱量約為11.6kJ C．將P向上滑動(dòng)，A2的示數(shù)將變大 D．將P上滑到CG的中點(diǎn)，電阻R的功率將變?yōu)樵瓉?lái)的3二．多選題（共3小題）13．如圖所示，一根足夠長(zhǎng)水平滑桿SS'上套有一質(zhì)量為m的光滑鋁環(huán)，在滑桿的正下方放置一足夠長(zhǎng)光滑絕緣軌道PP′，PP′與桿SS′平行?，F(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵正對(duì)鋁環(huán)的圓心以水平初速度v0沿絕緣軌道向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)平面始終垂直于滑桿，則（）A．從左往右看，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針 B．磁鐵不會(huì)穿過(guò)滑環(huán)，且最終二者共速 C．磁鐵與圓環(huán)的最終速度為MM+mD．整個(gè)過(guò)程最多能產(chǎn)生熱量Mm14．如圖所示為電動(dòng)汽車無(wú)線充電示意圖，若發(fā)射線圈的電壓為u=2202A．利用該裝置只能采用交流電源為電動(dòng)汽車充電 B．接收線圈交變電流的頻率為100Hz C．發(fā)射線圈中電流的有效值為20A D．接收線圈電壓的峰值為44015．如圖，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD，直寬軌EF、GH和連接直軌BE、GD構(gòu)成，整個(gè)導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，AB∥EF∥GH，BE和GD共線且與AB垂直，窄軌間距為L(zhǎng)2，寬軌間距為L(zhǎng)?？臻g有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬軌所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，窄軌所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)、質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。初始時(shí)刻，b棒靜止在寬軌上，a棒從窄軌上某位置以平行于AB的初速度v0A．a(chǎn)棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，b棒的加速度大小為2BB．經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，a棒的速度大小為23v0C．整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)回路的電荷量為mvD．整個(gè)過(guò)程中，b棒產(chǎn)生的焦耳熱為1三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）16．小紅用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小紅進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是AB（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管B．螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管C．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)D．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（2）在（1）的研究中，小紅發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管的匝數(shù)B．磁鐵的磁性強(qiáng)弱C．磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向D．磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大?。?）小紅又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖乙所示，螺線管A經(jīng)過(guò)滑動(dòng)變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管B與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，螺線管B套在螺線管A的外面，為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小B．螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向C．螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小D．螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向（4）在（3）的研究中，完成實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)發(fā)生的。試分析被電擊的原因：。17．小明在課外活動(dòng)中制作了如圖1所示的“電子發(fā)聲裝置”：在一塊木板兩端固定兩顆螺絲釘，將一根張緊的銅絲纏繞在兩顆螺絲釘之間，擴(kuò)音器通過(guò)導(dǎo)線與兩螺絲釘連接，銅絲旁邊放置一塊磁鐵，用手指在水平方向撥動(dòng)銅絲，擴(kuò)音器上就發(fā)出了聲音。（1）根據(jù)上述信息，下列說(shuō)法正確的是A．銅絲振動(dòng)引起空氣振動(dòng)而發(fā)出聲音B．振動(dòng)的銅絲切割磁感線產(chǎn)生直流電流C．銅絲振動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．銅絲振動(dòng)時(shí)能量轉(zhuǎn)化的原理與發(fā)電機(jī)原理相同（2）上題的“電子發(fā)聲裝置”可簡(jiǎn)化成如圖2的電路模型：左端接有電阻R的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸，在外力作用下沿導(dǎo)軌方向做周期為1s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。圖中O位置對(duì)應(yīng)平衡位置，C、D兩位置對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的左、右最大位移處。兩導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是。A．每經(jīng)過(guò)1s，流過(guò)電阻R的電流方向變化一次B．桿在C位置時(shí)，電阻R的發(fā)熱功率最大C．桿由C到O的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電流由b→aD．桿由C到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電流一直變大（3）電吉他的拾音器的原理圖（如圖3所示）。電吉他琴身上裝有線圈，被磁化的琴弦振動(dòng)時(shí)，會(huì)使線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)信號(hào)放大器放大后傳到揚(yáng)聲器。當(dāng)圖中琴弦向右靠近線圈時(shí)，線圈受到A的磁場(chǎng)力（請(qǐng)?zhí)钔颗c答案對(duì)應(yīng)的字母選項(xiàng)：A：向右；B：向左）；（4）若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖4所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為。四．計(jì)算題（共3小題）18．某供電系統(tǒng)電路如圖所示，磁體間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.20T。矩形線圈ABCD匝數(shù)為100匝、面積為0.5m2，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為902（1）線圈轉(zhuǎn)到圖中位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；（2）圖中交流電壓表的示數(shù)；（3）變壓器的原副線圈匝數(shù)之比。19．如圖所示，MN、PQ為間距L＝0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°，NQ間連接有一個(gè)R＝4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝lT，將一根質(zhì)量為m＝0.05kg、軌道間有效電阻為r＝1Ω的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度。試解答以下問(wèn)題：（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）請(qǐng)定性說(shuō)明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大？金屬棒ab兩端的電勢(shì)差多大？（3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率多大？20．如圖所示，平行長(zhǎng)直光滑固定的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝0.5m，上端接有R＝3Ω的