2021届高三物理模块综合训练专题06 电流与电磁感应(解析word版)

2021年高三物理模块综合训练六

电流与电磁感应（解析版）

一、单选题（每小题3分，共计24分）

1.某仪器内部电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上),当金属块处于平衡状态时。两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,下列说法中正确的是()

A.当汽车加速前进时,甲灯亮

B.当汽车加速前进时,乙灯亮

C.当汽车刹车时,乙灯亮

D.当汽车刹车时,甲、乙两灯均不亮

【答案】B

【解析】当汽车向右加速时,M向左移动,b与a接触,电路接通乙灯亮;当汽车刹车时,M向右移动,b与c接触,甲灯亮。

2．图甲是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，在屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。则下列判断正确的是

A. 随着放电过程的进行，该电容器的电容逐渐减小

B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小

C. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大

D. 根据I -t 曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量 【来源】北京市20中2018届高三下期三模物理试题 【答案】 D

3.如图所示，a 、b 两端接在正弦交流电源上，原副线圈回路中A 、B 电阻的阻值相同，原副线圈匝数比为n 1∶n 2，下列说法正确的是( )

A.A 、B 电阻的电流之比为n 1∶n 2

B.A 、B 电阻的电压之比为n 1∶n 2

C.A 、B 电阻的功率之比为n 22∶n 12

D.原副线圈的电压之比为1∶1 【答案】 C

【解析】 根据I 1I 2＝n 2

n 1可得A 、B 电阻的电流之比为n 2∶n 1，由于两电阻相等，则A 、B 电阻的电压之比为

n 2∶n 1，选项A 、B 错误；根据P ＝I 2R 可知，A 、B 电阻的功率之比为n 22∶n 12，选项C 正确；原副线圈的电压之比为U 1U 2＝n 1

n 2

，选项D 错误.

4.图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1 000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V .下列说法正确的是( )

A.输电线中的电流为3 A

B.电站输出的功率为7 500 kW

C.输电线路损耗功率为90 kW

D.用户端交变电流的频率为100 Hz

【答案】 B

【解析】 由题图乙知升压变压器输入端电压的最大值为U m ＝250 2 V ，有效值为U 1＝U m 2＝250 V ，根据U 1

U 2＝

n 1n 2，得副线圈两端的电压U 2＝n 2n 1U 1＝1 0001×250 V ＝2.5×105 V ；用户端电压为220 V ，根据U 3U 4＝n 3

n 4，得降压变压器原线圈两端的电压U 3＝n 3n 4U 4＝1 0001×220 V ＝2.2×105 V ，故输电线上损失的电压为ΔU ＝U 2－U 3＝3×104 V ，

则输电线上的电流为I ＝ΔU R ＝3×104

1 000

A ＝30 A ，

电站的输出功率为P 1＝P 2＝U 2I ＝7 500 kW ，输电线路损耗功率为ΔP ＝I 2R ＝900 kW ，由题图乙可知，原线圈交变电流的周期为T ＝0.02 s ，则频率为f ＝1

T ＝50 Hz ，变压器不会改变交流电的频率，故用户端交变电流

的频率为50 Hz ，故B 正确，A 、C 、D 错误.

5.MN 、GH 为光滑的水平平行金属导轨，ab 、cd 为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN 、GH 所在的平面，如图所示，则( )

A.若固定ab ，使cd 向右滑动，则abdc 回路有电流，电流方向由a 到b 到d 到c

B.若ab 、cd 以相同的速度一起向右滑动，则abdc 回路有电流，电流方向由c 到d 到b 到a

C.若ab 向左、cd 向右同时运动，则abdc 回路电流为0

D.若ab 、cd 都向右运动，且两棒速度v cd >v ab ，则abdc 回路有电流，电流方向由c 到d 到b 到a 【答案】 D

【解析】 若固定ab ，使cd 向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A 错.若ab 、cd 同向运动且速度大小相同，ab 、cd 所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B 错.若ab 向左、cd 向右同时运动，则abdc 回路中有顺时针方向的电流，故C 错.若ab 、cd 都向右运动，且v cd >v ab ，则ab 、cd 所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c 到d 到b 到a 的电流，故D 正确. 6.如图所示的电路，开关闭合，电路处于稳定状态，在某时刻t 1突然断开开关S ，则通过电阻R 1中的电流I 1随时间变化的图线可能是下图中的( )

【答案】 D

【解析】当断开开关，原来通过R1的电流立即消失，由于电磁感应，线圈L产生自感电动势阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与原来流过电阻R1的电流方向相反，慢慢减小最后为0，故D 正确.

7.如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是()

A.磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零

B.磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流

C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能

D.磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热

【答案】 D

【解析】磁铁上下运动时，由于穿过铜盘的磁通量发生变化，则在铜盘中会产生感应电流，铜盘对磁铁有磁场力，阻碍磁铁的运动，则当磁铁所受弹力与重力等大反向时，此时磁铁还受到下面铜盘的作用力，故此时磁铁的加速度不为零，选项A错误；根据楞次定律，磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，选项B错误；磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于有电能产生，则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和，选项C错误；磁体最终静止时弹簧有弹性势能，则磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能等于铜盘产生的焦耳热与弹簧弹性势能之和，选项D正确.

8.如图所示,在远距离输电过程中,若保持升压变压器原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()

A.升高U1会增大输电电流I2

B.升高U1会增大线路的功率损耗

C.升高U1会增大线路的电压损耗