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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,专题十三交变电流电磁波,高考物理,(北京市专用),1/78,A组自主命题北京卷题组,1.,(北京理综,20,6分)物理学原理在当代科技中有许多主要应用。比如,利用波干涉,可将,无线电波干涉信号用于飞机降落导航。,如图所表示,两个可发射无线电波天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉试验中,双缝。两天线,同时都,发出波长为,1,和,2,无线电波。飞机降落过程中,当接收到,1,和,2,信号,都保持最强时,表明飞机已对准跑道。以下说法正确是,(),A.天线发出两种无线电波必须一样强,B.导航利用了,1,与,2,两种无线电波之间干涉,五年高考,C.两种无线电波在空间强弱分布稳定,D.两种无线电波各自在空间强弱分布完全重合,2/78,答案,C本题考查波干涉。波干涉产生是否与波强弱无关,故A错;导航利用了同频率,两列波干涉,而波长为,1,和,2,两列波频率不一样,B错;,1,与,1,干涉,2,与,2,干涉,两个干涉图样在,空间强弱分布稳定,故C正确;因为,1,与,2,两列波波长不一样,故两干涉图样在空间强弱分布不,重合,D错。,疑难突破,波干包括干涉图样,两列波产生稳定干涉图样条件之一是两列波频率相同,本题中,每个天线同时且都发出两列,波长为,1,和,2,波,在同种介质中波长相同,频率相同,产生干涉,故在飞机跑道区域存在两个稳定,干涉图样,且跑道中心线上每点到波源距离相等,故中心线上各点均为两个干涉图样加强,点,飞机降落时利用这些加强点来对准跑道中心线,实现安全降落。,3/78,2.,(北京理综,16,6分)如图所表示,理想变压器原线圈接在,u,=220,sin 100,t,(V)交流电源,上,副线圈接有,R,=55 负载电阻,原、副线圈匝数之比为21,电流表、电压表均为理想电,表。以下说法正确是,(),A.原线圈输入功率为220,W,B.电流表读数为1 A,C.电压表读数为110,V,D.副线圈输出交流电周期为50 s,4/78,答案,B本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器输入电压,U,1,=,V=220 V,所以,U,2,=,U,1,=110 V;副线圈电流,I,2,=,=2 A,原线圈电流,I,1,=,I,2,=1 A。本题中电压表、电流表读数,为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率,P,1,=,U,1,I,1,=220 W,A项错误;交流电周期,T,=,=,s=0.02 s,D项错误。,易错点拨,交流电最大值与有效值,1.在正弦交流电中,U,=,。,2.在交流电路中,电表读数为有效值。,5/78,3.,(北京理综,14,6分,0.81)以下说法正确是,(),A.电磁波在真空中以光速,c,传输,B.在空气中传输声波是横波,C.声波只能在空气中传输,D.光需要介质才能传输,答案,A声波是机械波,是纵波,在气体、固体、液体中都能传输,故B、C两项均错误;电磁波,传输不需要介质,能在真空中以光速传输,A项正确,D项错误。,考查点,电磁波、机械波。,知识归纳,要把电磁波与机械波共同点和不一样点比较清楚。,6/78,4.,(北京理综,20,6分,0.78)利用所学物理知识,能够初步了解惯用公交一卡通(IC卡)工作,原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈,L,和电容器,C,组成,LC,振荡电路。公交车上读,卡机(刷卡时“嘀”响一声机器)向外发射某一特定频率电磁波。刷卡时,IC卡内线圈,L,中产生感应电流,给电容器,C,充电,到达一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。以下,说法正确是,(),A.IC卡工作所需要能量起源于卡内电池,B.仅当读卡机发射该特定频率电磁波时,IC卡才能有效工作,C.若读卡机发射电磁波偏离该特定频率,则线圈,L,中不会产生感应电流,D.IC卡只能接收读卡机发射电磁波,而不能向读卡机传输本身数据信息,答案,B刷卡时线圈,L,产生感应电流,为电容器,C,充电,所以IC卡不用电池,A错;仅当读卡机向,外发射某一特定频率电磁波时,才能使电容器,C,到达一定电压,IC卡才能有效工作,B正确;当读,卡机发射电磁波频率偏离特定频率,线圈中也会产生感应电流,只是不能使电容器,C,到达一,定电压,只有当电容器,C,到达一定电压后,才能驱动卡内芯片进行数据处理和传输,C、D错,误。,7/78,考查点,电磁感应、电磁波产生、发射与接收。,思绪点拨,本题设问不但包括物理内容,也创设了需要结合物理知识和平时观察才能发觉,和认识内容,在答题时认知题干内容是解题关键。,8/78,B组统一命题、省(区、市)卷题组,考点一交变电流产生和描述,1.,(天津理综,6,6分)(多项选择)在匀强磁场中,一个100匝闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直,固定轴匀速转动,穿过该线圈磁通量随时间按图示正弦规律改变。设线圈总电阻为2,则,(),A.,t,=0时,线圈平面平行于磁感线,B.,t,=1 s时,线圈中电流改变方向,C.,t,=1.5 s时,线圈中感应电动势最大,D.一个周期内,线圈产生热量为8,2,J,9/78,答案,AD本题考查正弦交流电产生、有效值,焦耳热。由,-,t,图可知,t,=0时,=0,则线圈平,面平行于磁感线,选项A正确;,t,=1 s时,=0,此时电动势最大,t,=0.5 s和,t,=1.5 s时,最大,此时电动势,为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动势最大值,E,m,=,nBS,=,n,m,=4 V,有效值,E,=,E,m,=2,V,一个周期内线圈产生热量,Q,=,T,=8,2,J,D正确。,疑难突破,由,E,=,n,知,随时间按正弦规律改变,则,E,随时间按余弦规律改变。电流改变,方向时刻在,E,=0时刻,即,最大时刻。计算电流产生焦耳热应使用电动势有效值。,10/78,2.,(课标,21,6分)(多项选择)如图,M,为半圆形导线框,圆心为,O,M,;,N,是圆心角为直角扇形导线,框,圆心为,O,N,;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线,O,M,O,N,水平面上方有一,匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框,M,、,N,在,t,=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、,且过,O,M,和,O,N,轴,以相同周期,T,逆时针匀速转动,则,(),A.两导线框中均会产生正弦交流电,B.两导线框中感应电流周期都等于,T,C.在,t,=,时,两导线框中产生感应电动势相等,D.两导线框电阻相等时,两导线框中感应电流有效值也相等,11/78,答案,BC本题中导线框半径旋转切割磁感线时产生大小不变感应电流,故A项错误;两,导线框产生感应电流周期与线框转动周期相同,B项正确;在,t,=,时,两导线框切割磁感线,导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生感应电动势相等,均为,E,=,BR,2,C项正确;两导线,框中感应电流随时间改变图像如图所表示,故两导线框中感应电流有效值不相等,D项错误。,12/78,疑难突破,设,M,导线框中电流有效值为,I,M,则,rT,=2,r,得,I,M,=,;设,N,导线框中电,流有效值为,I,N,则,rT,=2,r,得,I,N,=,故,I,M,=,I,N,。,评析,本题考查感应电动势及其相关知识,经过比较方式对交流电产生、感应电动势产,生及有效值等知识进行考查,难度中等,考生需要对导线框转动过程进行细致周全分析,能力,要求较高。,13/78,3.(福建理综,15,6分)如图,试验室一台手摇交流发电机,内阻,r,=1.0,外接,R,=9.0,电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生电动势,e,=10,sin 10,t,(V),则,(),A.该交变电流频率为10 Hz,B.该电动势有效值为10,V,C.外接电阻,R,所消耗电功率为10 W,D.电路中理想交流电流表,示数为1.0 A,14/78,答案,D由交变电流电动势表示式,e,=10,sin 10,t,(V)=,E,m,sin,t,可知,该交变电流频率,为,f,=,=,Hz=5 Hz,A错误。该交变电流电动势有效值,E,=,=,V=10 V,B错误。电流,有效值,I,=,=,A=1.0 A,外接电阻,R,所消耗电功率,P,R,=,I,2,R,=1.0,2,9.0 W=9 W,故C错,误,D正确。,15/78,4.,(四川理综,2,6分)用220 V正弦交流电经过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压,是110 V,经过负载电流图像如图所表示,则,(),A.变压器输入功率约为3.9 W,B.输出电压最大值是110 V,C.变压器原、副线圈匝数比是12,D.负载电流函数表示式,i,=0.05 sin(100,t,+,)(A),16/78,答案,A由题图可知经过负载电流最大值为,I,m,=0.05 A,周期,T,=0.02 s,故电流函数表示式,i,=,I,m,sin,t,=0.05 sin 100,t,(A),D错误;理想变压器线圈匝数比等于电压比,即,n,1,n,2,=,U,1,U,2,=2,1,C错误;输出电压,U,2,=110 V,其最大值,U,2m,=,U,2,=110,V,B错误;理想变压器输入功率等于输,出功率,即输入功率,P,=,I,2,U,2,=,110 W,3.9 W,A正确。,17/78,5.,(课标,16,6分)一含有理想变压器电路如图所表示,图中电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,阻值分别为3,、1 和4,为理想交流电流表,U,为正弦交流电压源,输出电压有效值恒定。当开关S断,开时,电流表示数为,I,;当S闭合时,电流表示数为4,I,。该变压器原、副线圈匝数比为,(),A.2B.3C.4D.5,考点二变压器远距离输电,答案,B设原、副线圈匝数比为,n,依据能量守恒,当S断开时,UI,=,I,2,R,1,+(,nI,),2,(,R,2,+,R,3,);当S闭合时,4,UI,=(4,I,),2,R,1,+(4,nI,),2,R,2,联立解得,n,=3,所以B正确。,18/78,误区警示,变压器原线圈上串联电阻之后,属于非纯电阻电路,不能在含有线圈电路中应用欧,姆定律。要计算原线圈上消耗功率,只要计算出副线圈电阻上消耗功率即可。,评析,本题考查变压器基本关系,要求掌握两点:一是电流与匝数关系;二是能量守恒定律,应用。,19/78,6.,(天津理综,5,6分)如图所表示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电,表。以下说法正确是,(),A.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时,R,1,消耗功率变大,B.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时,电压表V示数变大,C.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时,电流表A,1,示数变大,D.若闭合开关S,则电流表A,1,示数变大、A,2,示数变大,20/78,答案,B因为原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时,连入电路电,阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小,R,1,中电流减小,R,1,消耗功率减小,A项错误;,R,1,中电流减小,则,R,1,两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表,示数变大,B项正确;副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,故C项错误;若闭合开关S,负载电,路总电阻减小,副线圈中电流增大,R,1,中电流增大,则,R,1,两端电压升高,R,2,两端电压减小,A,2,示数,变小,D项错误。,反思总结,此题是变压器工作电路中动态问题,要注意其中因果关系:原线圈电压决定副线,圈输出电压,副线圈输出电压和负载电阻共同决定副线圈中电流,副线圈中电流决定原线,圈中电流。,21/78,7.,(江苏单科,4,3分)一自耦变压器如图所表示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在,a,、,b,间作,为原线圈。经过滑动触头取该线圈一部分,接在,c,、,d,间作为副线圈。在,a,、,b,间输入电压为,U,1,交变电流时,c,、,d,间输出电压为,U,2,。在将滑动触头从,M,点顺时针旋转到,N,点过程中,(,),A.,U,2,U,1,U,2,降低B.,U,2,U,1,U,2,升高,C.,U,2,U,1,U,2,降低D.,U,2,U,1,U,2,升高,22/78,答案,C由图可知变压器原线圈匝数,n,1,大于副线圈匝数,n,2,因,=,则,U,2,U,1,;在将滑动触,头从,M,点顺时针转到,N,点过程中,n,2,减小,U,2,降低,选项C正确,选项A、B、D错误。,易错点拨,读懂图是解答本题关键,当滑动触头转动时改变是副线圈匝数,副线圈匝数,减小。,评析,本题考查了理想变压器变压比等于匝数比,意在考查考生逻辑分析能力。,23/78,8.,(课标,16,6分,0.664)一理想变压器原、副线圈匝数比为31,在原、副线圈回路,中分别接有阻值相同电阻,原线圈一侧接在电压为220 V正弦交流电源上,如图所表示。设副,线圈回路中电阻两端电压为,U,原、副线圈回路中电阻消耗功率比值为,k,则,(),A.,U,=66 V,k,=,B.,U,=22 V,k,=,C.,U,=66 V,k,=,D.,U,=22 V,k,=,24/78,答案,A设原线圈中电流为,I,由,=,知副线圈中电流,I,2,=3,I,由题意知副线圈中电阻两端,电压,U,=3,IR,则原线圈回路中,R,两端电压,U,=,IR,=,原线圈两端电压,U,1,=3,U,由闭合电路中电,压关系可知,U,1,+,U,=220 V,即,+3,U,=220 V,U,=66 V,原线圈回路中电阻消耗功率,P,1,=,I,2,R,副线圈,回路中电阻消耗功率,P,2,=(3,I,),2,R,=,k,=,=,选项A正确。,25/78,9.,(福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器,T,原、,副线圈匝数分别为,n,1,、,n,2,在,T,原线圈两端接入一电压,u,=,U,m,sin,t,交流电源,若输送电功率为,P,输电线总电阻为2,r,不考虑其它原因影响,则输电线上损失电功率为,(),A.(,),B.(,),C.4(,),2,(,),2,r,D.4(,),2,(,),2,r,26/78,答案,C,T,输入电压,U,1,=,则,P,=,U,1,I,1,I,1,=,=,又因为,=,所以,I,2,=,I,1,=,则输,电线上损失电功率,P,损,=,2,r,=4,r,C项正确。,27/78,10.,(天津理综,1,6分)我国成功研发反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机克星,它标志着,我国雷达研究又创新里程碑。米波雷达发射无线电波波长在110 m范围内,则对该无线电,波判断正确是,(),A.米波频率比厘米波频率高,B.和机械波一样须靠介质传输,C.同光波一样会发生反射现象,D.不可能产生干涉和衍射现象,考点三电磁场和电磁波,28/78,答案,C无线电波与光波均为电磁波,均能发生反射、干涉、衍射现象,故C正确、D错。电磁,波在真空中传输速度最快,故B错。由,c,=,f,可知,频率与波长成反比,故A错。,知识归纳,全部波共有特征:能发生反射、折射、干涉、衍射和多普勒效应。,评析,本题考查电磁波基础知识,包括知识点虽多,但均为考生熟悉知识点,故为轻易,题。,29/78,11.,(四川理综,2,6分)电磁波已广泛利用于很多领域。以下关于电磁波说法符合实际是,(),A.电磁波不能产生衍射现象,B.惯用遥控器经过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机,C.依据多普勒效应能够判断遥远天体相对于地球运动速度,D.光在真空中运动速度在不一样惯性系中测得数值可能不一样,答案,C衍射现象是波特有现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。遥控器是经过发出,红外线脉冲信号遥控电视机,B错误。依据多普勒效应,当日体相对地球运动时,我们接收到来,自天体电磁波频率发生改变,依据其改变可判断遥远天体相对地球运动速度,C正确。光在,真空中速度是定值,在任何惯性系中测出数值应相同,D错误。,30/78,12.,(四川理综,1,6分)以下关于电磁波说法,正确是,(),A.电磁波只能在真空中传输,B.电场随时间改变时一定产生电磁波,C.做变速运动电荷会在空间产生电磁波,D.麦克斯韦第一次用试验证实了电磁波存在,答案,C电磁波是电磁场这种物质在空间传输,它既可在真空中传输,也可在介质中传输,A,错误;当电场随时间均匀改变时产生稳定磁场,稳定磁场不能再产生电场,故也就不能形成,电磁波,B错误;做变速运动电荷产生改变磁场,改变磁场在其周围空间产生改变电场,电场、磁场交替产生,向外传输过程就形成了电磁波,C正确。麦克斯韦从理论上预言了电,磁波存在,赫兹经过试验证实了电磁波存在,D错误。,31/78,C组教师专用题组,1.,(天津理综,6,6分)(多项选择)如图所表示,理想变压器原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈,匝数能够经过滑动触头,Q,来调整,在副线圈两端连接了定值电阻,R,0,和滑动变阻器,R,P,为滑动变阻,器滑动触头。在原线圈上加一电压为,U,正弦交流电,则,(),A.保持,Q,位置不动,将,P,向上滑动时,电流表读数变大,B.保持,Q,位置不动,将,P,向上滑动时,电流表读数变小,C.保持,P,位置不动,将,Q,向上滑动时,电流表读数变大,D.保持,P,位置不动,将,Q,向上滑动时,电流表读数变小,32/78,答案,BC保持,Q,位置不动,则副线圈两端电压,U,2,不变,P,向上滑动,则,R,增大,副线圈电流,I,2,减小,由,P,1,=,UI,1,=,U,2,I,2,可知,I,1,减小,电流表读数减小,A错误,B正确。保持,P,位置不动,则,R,不变,Q,向上滑动,n,2,变大,依据,=,得,U,2,=,U,则,U,2,增大,由,I,2,=,知,I,2,增大,由,UI,1,=,U,2,I,2,U,不变,知,I,1,增大,电流表,读数变大,所以C正确,D错误。故选B、C。,33/78,2.,(课标,21,6分,0.266)(多项选择)如图,一理想变压器原、副线圈匝数分别为,n,1,、,n,2,。原线圈,经过一理想电流表,接正弦交流电源,一个二极管和阻值为,R,负载电阻串联后接到副线圈,两端。假设该二极管正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得,a,、,b,端和,c,、,d,端,电压分别为,U,ab,和,U,cd,则,(),A.,U,ab,U,cd,=,n,1,n,2,B.增大负载电阻阻值,R,电流表读数变小,C.负载电阻阻值越小,cd,间电压,U,cd,越大,D.将二极管短路,电流表读数加倍,34/78,答案,BD,a,、,b,端电压为正弦式交变电压,故电压表测得电压,U,ab,=,。副线圈两端电压,也为正弦式交变电压,但因为二极管单向导电特征,从而使,c,、,d,两端电压成为脉动直流电,由有效值定义可得,T,=,即,U,cd,=,故,U,ab,U,cd,=,=,n,1,n,2,A错误。因,R,增大时消耗功率,P,=,减小,原线圈输入功率减小,故,U,1,不变时,I,1,减小,B正确。由,U,ab,U,cd,=,n,1,n,2,可知,U,cd,与负载阻值无关,C错误。将二极管短路时,R,两端电压为正弦式交变电压,其有效,值,U,cd,=,故此时,R,消耗功率,P,=,为原来2倍,原线圈中电流也变为原来2倍,故D正,确。,35/78,3.,(山东理综,17,6分)(多项选择)如图,将额定电压为60 V用电器,经过一理想变压器接在正弦交,变电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)示数分,别为220 V和2.2 A。以下判断正确是,(),A.变压器输入功率为484 W,B.经过原线圈电流有效值为0.6 A,C.经过副线圈电流最大值为2.2 A,D.变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,=113,答案,BD对于理想变压器,P,入,=,P,出,所以输入功率,P,入,=60,2.2 W=132 W,A错。,I,1,=,=,A=,0.6 A,B正确。经过副线圈电流最大值,I,2m,=,I,2,=2.2,A,C错误。变压器原、副线圈匝数,比,n,1,n,2,=,U,1,U,2,=113,D正确。,36/78,4.,(天津理综,4,6分)普通交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要经过,电流互感器来连接,图中电流互感器,ab,一侧线圈匝数较少,工作时电流为,I,ab,cd,一侧线圈匝数,较多,工作时电流为,I,cd,为了使电流表能正常工作,则,(),A.,ab,接,MN,、,cd,接,PQ,I,ab,I,cd,C.,ab,接,PQ,、,cd,接,MN,I,ab,I,cd,答案,B在测量高压线路上电流时,电流互感器作用是减小测量支路电流。依据变压器,原理,=,I,大,n,小,故,ab,端应接,MN,cd,端应接,PQ,I,ab,I,cd,选项B正确。,37/78,5.,(山东理综,17,5分)(多项选择)图甲是小型交流发电机示意图,两磁极N、S间磁场可视为,水平方向匀强磁场,为交流电流表。线圈绕垂直于磁场水平轴,OO,沿逆时针方向匀速转,动,从图示位置开始计时,产生交变电流随时间改变图像如图乙所表示。以下判断正确是,(),A.电流表示数为10 A,B.线圈转动角速度为50 rad/s,C.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行,D.0.02 s时电阻,R,中电流方向自右向左,答案,AC由题图乙知,I,m,=10,A,I,=,=10 A,A正确。,T,=2,10,-2,s,=,=100 rad/s,B错误。,t,=0.01 s时,i,=-,I,m,此时线圈平面与磁场方向平行,C正确。由右手定则判定0.02 s时电阻,R,中电流方,向自左向右,D错误。,38/78,6.,(北京理综,15,6分,0.61)一个小型电热器若接在输出电压为10 V直流电源上,消耗电功,率为,P,;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗电功率为,。假如电热器电阻不变,则此交流,电源输出电压最大值为,(),A.5 VB.5,VC.10 VD.10,V,答案,C设电热器电阻为,R,正弦交流电源电压有效值为,U,效,接10 V直流电源时,P,=,=,;接交流电源时,=,联立得,U,效,=5,V,故最大值,U,m,=,U,效,=10 V,C选项正确。,39/78,A组年高考模拟基础题组,（时间:45分钟分值:70分）,一、选择题(每小题6分,共54分),1.,(北京西城一模,19)在探究变压器两个线圈电压关系时,某同学自己绕制了两个线圈,套在可拆变压器铁芯上,如图所表示。线圈,a,作为原线圈连接到学生电源交流输出端,线圈,b,接,小灯泡。他所用线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源开关时,他发觉电源过载(电流过大,超出学生电源允许最大值)。假如仅从处理电源过载问题角度考虑,以下采取办法中,最,可能有效是,(),A.增大电源电压,B.适当增加原线圈,a,匝数,C.换一个电阻更小灯泡,三年模拟,D.将线圈,a,改接在学生电源直流输出端,40/78,答案,B为处理电源过载,即减小原线圈电流或是减小灯泡功率,由,=,知,增大原线圈匝,数,可减小,U,2,即减小灯泡功率,B正确。增大,U,1,则,U,2,增加,灯泡功率增大,A错误。在,U,2,不变情况,下,减小灯泡电阻,则灯泡功率增加,C错误。假如用电源直流输出端,因为线圈电阻忽略不计,则电源被短路,D错误。,41/78,2.,(北京海淀零模,20)电磁波无处不在,我们身边广播、电视、移动通信都与电磁波有着,密不可分联络,Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测,也都与电磁波相关。频率是电磁波一个主要参量,不一样频率电磁波在空中互不干扰,确保了,各项无线电应用顺利开展。,比如,我国自主建立北斗导航系统所使用电磁波频率约为1 561 MHz;家用微波炉加热食物,所使用电磁波频率约为2 450 MHz;家用5GWi-Fi所使用电磁波频率约为5 725 MHz。对于,家用5GWi-Fi信号,以下说法中正确是,(),A.一定不会产生偏振现象,B.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后,频率保持不变,C.与北斗导航信号叠加时,将产生显著干涉现象,D.与微波炉所使用微波相比,更轻易产生显著衍射现象,答案,B电磁波是横波,会产生偏振现象,A错。频率相同两列波叠加,才能产生干涉现象,C,错。波长越长,频率越低,越轻易产生显著衍射现象,D错。,42/78,3.,(北京朝阳一模,20)骑自行车有很多益处,可缓解交通压力,可节能减排;骑自行车时,人做,功要消耗体能,还可强身健体。成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20 N。最近多个城市推,出摩拜单车,车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于掌控自行车详细位置和,状态,其工作原理如图所表示。使用摩拜单车APP,用户能够查看并找到单车位置,扫描车身上,二维码,经过手机网络发送到云端请求解锁,云端收到后识别该车辆并发送解锁指令,摩拜单,车执行解锁指令自动开锁,用户便可开始骑行。据此材料,以下推断错误是,(),A.摩拜单车车锁工作过程中需要用电,车内有供电系统,B.摩拜单车车锁直接接收了手机电磁辐射信号后自动开锁,无需用电,C.无线电信号非常弱时,摩拜单车定位将受到影响,D.成人在平路上骑自行车时,每秒钟平均消耗体能约100 J,43/78,答案,B依据题意,摩拜单车是从云端取得解锁指令,然后执行指令自动开锁,这个自动开锁,能量则起源于车内供电系统,故A说法正确,B说法错误。因为车辆需要得到云端信息才,能执行指令,故当无线电信号非常弱时,车定位将受到影响,C说法正确。依据,P,=,Fv,成人正常,骑自行车速度约为5 m/s,可得,P,约为100 W,即每秒钟平均消耗体能约为100 J,D说法正确。,44/78,4.,(北京西城二模,16)某交流发电机产生感应电动势与时间关系如图所表示。由图像可,知,(),A.该交流电周期为4 s,B.该交流电频率为50 Hz,C.该交流发电机线圈转动角速度为100 rad/s,D.电动势瞬时值与时间关系为,e,=100 sin 50,t,(V),答案,D由图知,T,=4,10,-2,s,f,=,=25 Hz,=,=50 rad/s,E,m,=100 V,瞬时值,e,=,E,m,sin,t,=100 sin 5,0,t,(V),D正确。,45/78,5.,(北京西城一模,16)如图所表示,有一个电热器,R,接在电压为,u,=311 sin 100,t,(V)交流电源,上。电热器工作时电阻为100,电路中交流电表均为理想电表。由此可知,(),A.电压表示数为311 V,B.电流表示数为2.2 A,C.电热器发烧功率为967 W,D.交流电频率为100 Hz,46/78,答案,B交流电表测量是有效值,U,=,=220 V,故A错误;,i,=,=3.11 sin 100,t,(A),I,=,=2.2,A,故B正确;电热器发烧功率依据电压、电流有效值计算,P,=,UI,=484 W,故C错误;由电压,u,=3,11 sin 100,t,(V)可知,频率,f,=,=50 Hz,故D错误。,47/78,6.,(北京海淀零模,17)一个电热器接在直流电源上,经过它电流为2 A,其电功率为,P,;把它接,在某个正弦交流电源上,其电功率为2,P,。假如电热器电阻阻值不变,则此电热器接在该交流,电源上经过它电流最大值为,(),A.,AB.2 AC.2,AD.4 A,答案,D设电热器接在交流电源上时经过它电流有效值为,I,电热器电阻为,R,。依题意,有:(2 A),2,R,=,P,和,I,2,R,=2,P,可解得,I,=2,A,则电流最大值,I,m,=,I,=4 A。,48/78,7.,(北京朝阳一模,15)如图甲所表示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁场方向垂直轴匀,速转动产生交流电,电动势,e,随时间,t,改变关系如图乙所表示,则,(),A.该交流电频率为100 Hz,B.该交流电电动势有效值为311 V,C.,t,=0.01 s时,穿过线框磁通量为零,D.,t,=0.01 s时,穿过线框磁通量改变率为零,49/78,答案,D由乙图可知该交流电周期为0.02 s,频率,f,=,=50 Hz,A错;该交流电电动势最大值,为311 V,有效值为,V=220 V,B错;,t,=0.01 s时,e,=,N,=0,即磁通量改变率为零,而磁通量最,大,线框平面与磁场垂直,D对C错。,50/78,8.,(北京丰台一模,17)如图所表示,单匝矩形闭合导线框,abcd,二分之一处于磁感应强度为,B,水平有,界匀强磁场中,线框面积为,S,电阻为,R,。线框绕与其中心线重合竖直固定转动轴,OO,以角速度,匀速转动,固定转动轴恰好位于匀强磁场右边界。则线框中感应电流有效值为,(),A.,B.,C.,D.,51/78,答案,A线框中产生感应电动势最大值:,E,m,=,BS,设感应电动势有效值为,E,则:,E,=,=,BS,感应电流有效值,I,=,;,联立解得:,I,=,故选A。,52/78,9.,(北京昌平二模,17)如图甲所表示,理想变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,=101,R,1,=,R,2,=20,C,为电容器。已知加在原线圈两端正弦式交变电流电压随时间改变规律如图乙所表示,则,(),A.交流电频率为100 Hz,B.副线圈中交流电压表示数为20,V,C.电阻,R,1,消耗电功率为20 W,D.经过,R,2,电流一直为零,53/78,答案,C由乙图知,交流电周期,T,=0.02 s,f,=,=50 Hz,A项错;交流电压表示数应为有效值,原线圈电压有效值,U,1,=,=200 V,又因为,=,所以交流电压表示数,U,2,应为20 V,B项错;,R,1,消,耗电功率,P,=,=,W=20 W,C项正确。由电容器“隔直流,通交流”特征知,会有电流通,过,R,2,D项错。,54/78,10.,(北京东城二模,23)(16分)电源是把其它形式能转化为电势能装置。我们通常使用,电源有交流、直流之分。,(1)法拉第创造了世界上第一台直流发电机法拉第圆盘发电机。如图1所表示为其示意图,铜,质圆盘竖直放置在水平向左匀强磁场中,它能够绕水平轴在竖直平面内转动。当两个电刷分,别位于圆盘边缘和圆心处时,在圆盘匀速转动时产生电流是稳定。用导线将电刷与电阻,R,连接起来形成回路。已知匀强磁场磁感应强度大小为,B,圆盘半径为,a,圆盘匀速转动时角,速度为,发电机内阻为,r,1,。求电源电动势,E,并判断经过电阻,R,电流方向。,二、非选择题(共16分),图1,55/78,(2)如图2所表示为一个小型交流发电机原理图,n,匝矩形线圈处于磁感应强度大小为,B,匀强磁,场中,ab,边、,cd,边分别连在两个滑环上,导体做两个电刷分别压在滑环上。线圈,ab,边边长为,L,1,bc,边边长为,L,2,总电阻为,r,2,。线圈以恒定角速度,绕与磁场方向垂直固定对称轴,OO,匀,速转动。用导线将电刷与电阻,R,连接起来形成回路。回路中其它电阻不计。请你说明发电机,线圈平面转至何位置时感应电动势含有最大值,E,m,并推导此最大值表示式。,(3)若已知,L,1,=2,a,L,2,=,a,求上述两个发电机分别为电阻,R,供电时,电阻,R,消耗电功率之比。,图2,56/78,答案,看法析,解析,(1)圆盘产生电动势为,E,=,Ba,=,a,E,=,Ba,2,依据右手定则能够判断:流过电阻,R,电流方向为从,c,到,d,。,(2)当线圈平面转至与磁场方向平行位置(图示位置)时,线圈中感应电动势最大,设此时,ab,、,cd,边线速度大小为,v,则单匝线圈时,ab,边产生感应电动势为,E,1,=,BL,1,v,cd,边产生感应电动势为,E,2,=,BL,1,v,n,匝线圈产生总感应电动势为,E,m,=,n,(,E,1,+,E,2,)=2,nBL,1,v,因为,v,=,r,=,有,E,m,=2,nBL,1,=,nBL,1,L,2,(3)(1)中发电机为电阻供电时:,U,1,=,E,=,57/78,(2)中发电机为电阻供电时:,U,2,=,E,m,=,=,=,其它方法正确一样给分,58/78,B组年高考模拟综合题组,（时间:40分钟分值:60分）,一、选择题(每小题5分,共40分),1.,(北京顺义二模,18)如图所表示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为,n,1,n,2,=101,原线,圈接入电压,u,=220,sin 100,t,(V)交流电源,交流电压表和电流表对电路影响可忽略不计,定值电阻,R,0,=10,可变电阻,R,阻值范围为010,则以下说法正确是,(),A.调整可变电阻,R,阻值时,电流表示数改变范围为1.12.2 A,B.当可变电阻阻值为10 时,变压器输入功率为24.2 W,C.副线圈中交变电流频率为100 Hz,D.,t,=0.02 s时,电压表示数为零,59/78,答案,B由,=,、,U,1,=220 V知,U,2,=22 V,I,2,=,范围是1.12.2 A,电流表测是原线圈电,流,I,1,而,=,=,A项错。当,R,=10 时,变压器输入功率,P,入,=,P,出,=,=,W=24.2 W,B,项对。输入电压,U,=,U,1m,sin 2,ft,=220,sin 100,t,(V),所以交变电流频率,f,=50 Hz,变压器不改变,交流电频率,C项错。交流电压表、电流表测都是有效值,所以,t,=0.02 s时,电压表示数为2,2 V,D项错。,考查点,本题考查变压器、欧姆定律、交变电压表示式。,易错警示,交流电压表、电流表读数均为有效值。变压器输出功率决定输入功率,输出电流,决定输入电流,输入电压决定输出电压。,60/78,2.,(北京海淀二模,17)如图所表示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为,u,=,U,0,sin,t,交流,电源两端。电路中,R,0,为定值电阻,V,1,、V,2,为理想交流电压表,A为理想交流电流表,导线电阻不,计。现使滑动变阻器,R,滑动触头,P,向上滑动,则以下说法中正确是,(),A.A示数变小,B.V,2,示数变小,C.V,1,与V,2,示数比值变大,D.,R,0,消耗电功率变大,61/78,答案,A电压,U,1,决定,U,2,保持不变,滑动触头向上滑动,变阻器连入电路中阻值变大,则,I,2,变小,又,I,2,决定,I,1,则,I,1,也变小。,U,1,/,U,2,保持不变。,P,0,=,R,0,变小,综上,A正确,B、C、D错误。,考查点,变压器工作原理,各物理量间相互决定关系。,解题关键,=,线圈匝数不变,U,1,不变,则,U,2,不变,U,1,决定,U,2,。而输出端电流改变会反过来影,响输入端电流,I,2,决定,I,1,。输出功率,P,2,决定输入功率,P,1,。,62/78,3.,(北京丰台一模,20)最近北京马路边出现了某种新型共享单车,如图甲所表示,这种单车,外观结构简单,没有链条,但单车质量比普通自行车大,到达了25 kg。如图乙所表示,单车车锁内,集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上详细位置,实现防盗。同时手,机APP上有定位系统,也能随时了解单车实时位置;手机还能够经过扫描二维码自动开锁,关,锁后APP就显示计时、计价等信息。另外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和,自动开锁等过程中用电。依据以上信息以下说法,不正确,是,(),A.单车比普通自行车运动状态更轻易改变,B.单车某个时刻准确位置信息是借助通讯卫星定位确定,C.单车是利用电磁感应原理实现充电,D.单车和手机之间是利用电磁波传递信息,63/78,答案,AGPS是全球卫星定位系统英文简写,应用于实时导航、定位等领域,故B项正确;手,机和单车之间信息交换经过电磁波实现,故D项正确;骑行过程中为车内电池充电,是应用“动,生电”,故C项正确;因单车质
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