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专题14 交变电流 电磁振荡和电磁波
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，
选错得0分。
1．（2022·贵州贵阳·模拟预测）手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其
工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比 ，两个线圈中所接电阻的阻值均为 。
当 间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为
5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．快速充电时，送电线圈的输入电压 B．快速充电时， 间电压
C．快速充电时，送电线圈的输入功率为 D．R的值为
2．（2022·广西桂林·高三开学考试）如图（a）所示，线圈的匝数比为3:1，R 为阻值随温度升高而减小的
r
热敏电阻，R 为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变
1
化，如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．变压器输入输出功率之比为3:1
B．变压器副线圈输出的交变电压的频率为150Hz
C．若热敏电阻R 的温度升高，R 消耗的功率变大
r 1
D．若热敏电阻R 的温度升高，电压表和电流表示数均变大
r
3．（2022·四川省内江市第六中学模拟预测）我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家，在全球超特高压
领域，中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图，升压变压器和降压变压器
均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是（ ）A．若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大
B．若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大
C．若输电功率一定，采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
D．若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率
4．（2022·北京·清华附中模拟预测）手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传
播。下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播
5．（2022·吉林·长春博硕学校高二期末）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 ，变压器原
线圈两端所接电压 按图乙正弦规律变化，定值电阻 ，相同的灯泡 、 电阻恒为 ，下列说法
正确的是（ ）
A．当开关 闭合时，理想电压表示数为
B．当开关 闭合时，理想电流表示数为
C．当开关 由闭合到断开， 变亮， 变暗
D．当开关 由闭合到断开，原线圈输入功率变大
6．（2022·广东·模拟预测）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为 2:1，电阻R=10Ω，L 、L 为规格相
1 2
同的两只小灯泡。原线圈接一个经双可控硅调节后的电压U，U随时间t的变化规律如图乙所示，正弦交
流电的每一个二分之一周期中，前四分之一周期电压被截去。现将 S 、S 、S 闭合，此时L 正常发光。下
1 2 3 2
列说法错误的是（ ）A．输入电压U的有效值为10V B．R消耗的电功率为10W
C．只断开S 后，L 能正常发光 D．只断开S 后，原线圈的输入功率减小
3 2 2
7．（2022·吉林吉林·模拟预测）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的OO′轴匀速转动。
线圈abcd的匝数为N，电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，定值电阻R 与 R 的阻值均为
1 2
R，所用电表均为理想交流电表。当线圈abcd转动的角速度大小为ω时，电压表的示数为U，则（ ）
A．此时电流表的示数为
B．从图示位置（线圈abcd与磁场方向平行）开始计时，线圈 abcd中产生的电动势的瞬时表达式为
C．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
D．当线圈abcd转动的角速度大小为 时，电压表的示数为4U
8．（2022·河北·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 ，正弦交流电源电压为
，电阻 ， ，滑动变阻器 最大阻值为 ，滑片P处于正中间位置，则下列说
法中正确的是（ ）
A．通过 的电流为
B．电压表读数为
C．若向上移动P，电压表读数将变大D．若向上移动P，变压器副线圈输出功率将变大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4
分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2022·宁夏·银川一中模拟预测）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。
当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光。则（ ）
A．原、副线圈匝数之比为7∶1 B．原、副线圈匝数之比为8∶1
C．此时a和b的电功率之比为1∶1 D．此时a和b的电功率之比为1∶7
10．（2022·福建省漳平第一中学模拟预测）如图所示的理想变压器，在原副线圈上接有交流电压表和三个
完全相同的灯泡且灯泡的电阻 ，在AB端加上 时，三个小灯泡均正常发光，下列说法
正确的是（ ）
A．AB端所加电压的有效值为
B．变压器原副线圈的匝数比为
C．每个小灯泡正常发光时的功率为
D． 时理想电压表的示数为
11．（2022·湖北·襄阳五中模拟预测）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO/匀速
转动，线圈的电阻为R，线圈共N匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2，定值电阻R= R，当线圈的
1
转动的转速为n时，电压表的示数为U，则（ ）
A．电流表的示数为
B．从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为
C．线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D．当线圈转动的转速为2n时，电压表的示数为2U12．（2022·河北·石家庄二中实验学校高三开学考试）如图所示为聚力输电的原理图，升压变压器的原、
副线圈匝数比为a，降压变压器的原、副线圈匝数比为b，输电线的电阻为 ，升压变压器和降压变压器均
为理想变压器，发电机输出的电压恒为 ，若由于用户的负载变化，使电压表 的示数增大了 ，则下
列判断正确的是（）
A．电压表 的示数不变
B．电流表 的示数减小了
C．电流表 的示数减小了
D．输电线损失的功率减小了
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13．（2022·山东·模拟预测）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用
光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，
照度越大，照度单位为 ）。
（1）某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示，根据表中的数据，请在图甲的坐标系中描绘出阻值
随照度变化的曲线( )，并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系。答______：（填“是”
或“否”）。
0.
照度 0.2 0.6 0.8 1.0 1.2
4
阻 值 5.8 3. 2.7 2.3 2.0 1.87
（2）图乙为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到
天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_______（填“ ”或“ ”）之间。
（3）已知线圈的电阻为 ，直流电源E的电动势 ，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于
时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器 的阻值应调为_______ 时，才能使天色渐暗照度低于
时点亮路灯。
（4）使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭，变阻
器 的阻值应适当调_______些（选填“大”或“小”）。
14．（2022·广东·高三开学考试）某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中
电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值为R = 12Ω，该同学用刻度尺测得滑动变
阻器有电阻丝缠绕的ab部分的长度为L = 20cm（电阻丝缠绕均匀）。
（1）该同学先利用如图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多
次测量得到的数据作出的U′—I图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势为E = ______V，内
阻为r = ______Ω；
（2）该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：
①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R ，直到电压表达到
0
满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为R= ______Ω；
0
③已知所用的弹簧的劲度系数为k = 2.0 × 102N/m，重力加速度g = 10m/s2，则该电子秤所能称量的最大质
量为m = ______kg（结果保留两位有效数字）；
（3）实验过程所称量物体的质量和电压表的示数U的关系为______（填“线性”或“非线性”）。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答
应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案
中必须明确写出数值和单位。
15．（2022·江苏省丹阳高级中学三模）如图甲所示为某一发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙
所示：强磁场的磁感应强度大小为 矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为 ，可绕垂
直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，
110W”的灯泡 、 ，如图丙所示，现在使发电机匀速转动，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原
副线圈匝数之比为1：10，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：（1）理想交流电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
16．（2022·山东·及第中学模拟预测）如图所示，在xOy平面内，阻值为R的金属丝弯折成
形，两端点通过圆滑卡扣与x轴上的光滑金属杆紧密接触，长直杆的电阻不计。在x轴正半轴上，0≤x≤
的区间内存在方向垂直于xOy平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在外力控制下使金属丝以大小为v
的速度匀速通过该区域，t=0时刻，端刚好从O点进入磁场区域，求：
（1）金属丝进入磁场的过程中，感应电动势的瞬时值表达式；
（2）在金属丝全部穿过磁场的过程中，外力所做的功。
17．（2022·湖南·常德市一中模拟预测）水平面上光滑导轨间距d＝0.5m，导轨间有一足够宽的磁场，磁感
应强度B＝2T的匀强磁场中，导轨两端分别接有电阻R＝3Ω的电阻和阻值为R ＝6Ω的小灯泡，t＝0时，
L
一电阻r＝2Ω的导体棒MN处在磁场的左边界处，之后在外力F作用下以v＝4sin10πt在磁场两边界间运动，
导轨的电阻不计，导体棒与导轨接触良好，在导体棒MN以后的运动中，求：
（1）电阻R两端电压表达式；
（2）小灯泡的功率；
（3）从t＝0到t＝ s内通过导体棒的电量。18．（2022·安徽淮北·二模）如图所示，固定的平行金属导轨由水平导轨和竖直放置的四分之一圆弧导轨
组成，水平导轨足够长，圆弧导轨半径r=0.8m，导轨间距L=1.0m，水平导轨与圆弧导轨在底端平滑连接。
整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B=1T。导体棒PQ、MN的质量分别为m=2.0kg、
1
m=1.0kg，电阻分别为R=3.0 、R=1.0 ，导体棒PQ与导轨间动摩擦因数 =0.4，先将MN锁定在圆弧
2 1 2
导轨顶端。对导体棒PQ施加一个水平向左、大小F=9N的恒力作用，使其沿水平导轨从静止开始运动，
经过时间t=9s棒PQ恰好达到最大速度；然后将PQ棒锁定，并解除MN棒的锁定，同时给MN棒一个
v=4m/s的竖直向下的初速度，该棒恰好能够沿圆弧导轨一直匀速下滑。不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与
导轨始终垂直且保持良好接触。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）导体棒PQ运动过程中达到的最大速度；
（2）导体棒PQ从静止达到最大速度经过的位移；
（3）导体棒MN沿圆弧导轨下滑的过程中，MN克服摩擦力做的功。
