2000-2010年高考物理试题分类汇编(全解全析全分类)上篇十一、十二、交变电流电磁场和电磁波.pdf

-463-说明：（1）此书近 600页，原想放在一个文档中，由于内容多，运行太慢，因此分成几个文档。（2）点击目录可浏览相应页面。（3）此书用 word排版，将近六年的全国及各省市的高考试题按高考考查知识点分类，有利于广大教师备课和学生系统复习，如有不足和遗漏之处请各位同仁批评指证。2000-2010高考物理试题分类汇编 十一、交变电流 1.选择题 2000 夏季高考物理天津江西卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9 图中 A、B、C 是本相交流电源的三根相线，O 是中线，电源的相电压为 220V，1L、2L、3L是三个“220V 60W”的灯泡，开关1K断开，2K、3K闭合，由于某种原因，电源中线在图中O处断了，那么2L和3L两灯泡将 A 立刻熄灭 B 变得比原来亮一些 C 变得比原来暗一些 D 保持亮度不变 82交流发电机及其产生正弦式电流的原理正弦式电流的图像和三角函数表达最大值与有效值，周期与频率 1.不定项选择题 2005 夏季高考物理广东卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9钳形电流表的结构如图 4（a）所示。图 4（a）中电流表的读数为 1.2A。图 4（b）中用同一电缆线绕了 3 匝，则 A这种电流表能测直流电流，图 4（b）的读数 为 2.4A B这种电流表能测交流电流，图 4（b）的读数 为 0.4A C这种电流表能测交流电流，图 4（b）的读数为 3.6A D这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 4（b）的读数为 3.6A -464-2.选择题 2003 夏季高考大综辽宁卷 一大题 34 小题 6 分 考题：34电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是 A发电机能发电的主要原理是库仑定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 B发电机能发电的主要原理是安培定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 C发电机能发电的主要原理是欧姆定律 变压器能变压的主要原理是库仑定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 D发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律 变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 3.选择题 2000 春季高考物理北京安徽卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9 一矩形线圈abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与ab垂直当线圈以角速度 绕ab转动时，感应电动势的最大值为1，线圈受到的最大磁力矩为M1；当以角速度 绕中心轴OO 转动时，感应电动势的最大值为2，最大磁力矩为M2则21:和21:MM分别为 A 1 1，1 1 B 1 1，1 2 C 1 2，1 1 D 1 2，1 2 4.非选择题 2003 夏季高考理综全国卷 第 II 卷大题 25 小题 20 分 考题：25（20 分）曾经流行过一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，图 1 为其结构示意图。图中 N、S 是一对固定的磁极，abcd 为固定的转轴上的矩形线框，转轴过 bc边中点，与 ab 边平行，它的一端有一半径 ro=1.0 cm 的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图 2 所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由 N=800 匝导线圈组成，每匝线圈的面积 S=20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度 B=0.010T，自行车车轮的半径 R1=35 cm，小齿轮的半-465-径 R2=4.0 cm，大齿轮的半径 R3=10.0 cm（见图 2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值 U=3.2 V?（假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）5.非选择题 2004 夏季高考理综天津卷 第 II 卷大题 25 小题 22 分 考题：25（22 分）磁流体发电是一种新型发电方式，图 1 和图 2 是其工作原理示意图。图 1 中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻1R相连。整个发电导管处于图 2 中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为 B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为0v，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差p维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力 F 多大；（2）磁流体发电机的电动势 E 的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率 P。6.非选择题 2000 夏季高考物理广东卷 四大题 18 小题 12 分 -466-考题：18（12 分）一小型发电机的矩形线圈的匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数 n 100 穿过每匝线圈的磁通 随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻 r 5 0 ，外电路电阻 R 95。已知感应电动势的最大值 Emn m，其中 m 为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。7.非选择题 2000 夏季高考物理天津江西卷 四大题 18 小题 12 分 考题：18（12 分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数100n，穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻0.5r，外电路电阻 95R，已知感应电动势的最大值nEm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。8.非选择题 2000 夏季高考物理全国卷 四大题 18 小题 12 分 考题：18（12 分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数100n，穿过每匝线圈的磁通量 随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻0.5r，外电路电阻 95R，已知感应电动势的最大值mnEm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路的交流电流表（内阻不计）的读数。9.非选择题 2004 夏季高考物理上海卷 三大题 14 小题 5 分 考题：14（5 分）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm.已知交流电频率是 50Hz，则打 B 点时物体的瞬时速度为 m/s.如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是 .-467-83电阻、电感和电容对交变电流的作用 1.选择题 2002 夏季高考理综天津卷 第 I 卷大题 19 小题 6 分 考题：19在三相交流电源上按星形接法连接相同负载 1、2、3，如图所示，NN是中性线。已知负载 1 上的电压为 220V，电流强度为 15A。现以 I 表示中性线上的电流，U 表示图中 P、Q两点之间的电压，则 AI15A，U440V BI45A，U380V BI0A，U440V DI0A，U380V 2.选择题 2000 夏季高考物理全国卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9 图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、b与 200V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，有一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为 200V。由此可知 Aab间电路通，cd间电路不通 B ab间电路不通，bc间电路通 C ab间电路通，bc间电路不通 D bc间电路不通，cd间电路通 -468-84变压器的原理，电压比和电流比 1.选择题 2003 夏季高考大综广东卷 一大题 35 小题 6 分 考题：35电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是 A发电机能发电的主要原理是库仑定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 B发电机能发电的主要原理是安培定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 C发电机能发电的主要原理是欧姆定律 变压器能变压的主要原理是库仑定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 D发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律 变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 2.选择题 2004 夏季高考理综天津卷 第 I 卷大题 18 小题 6 分 考题：18一台理想降压变压器从 10kV 的线路中降压并提供 200A 的负载电流。已知两个线圈的匝数比为1:40，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是 A5A，250V，50kW B5A、10kV，kW50 C200A，250V，50kW DA200，10kV，kW3102 3.选择题 2001夏季高考物理全国卷 一大题 2小题 4分 考题：2 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别是 n1和 n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为 U1和 U2、I1和 I2、P1和 P2，已知 n1n2，则 -469-A U1U2 P1P2 B P1=P2 I1I2 C I1U2 DP1P2 I1I2 4.选择题 2001 夏季高考物理广东河南卷 一大题 3 小题 4 分 考题：3一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为 n1和 n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为 U1和 U2、I1和 I2、P1和 P2，已知 n1n2，则 AU1U2，P1P2 BP1P2，I1I2，CI1I2，U1U2 DP1P2，I1I2 5.选择题 2002 夏季高考物理广东广西河南卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9 远距离输电线路的示意图如下图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是 A 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C 当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 6.非选择题 2004 夏季高考物理江苏卷 三大题 13 小题 14 分 考题：13(14 分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在 220V 的市电上，向额定电压为 1.80104V 的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过 12mA 时，熔丝就熔断（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为 10mA 时变压器的输入功率是多大?7.非选择题 2000 春季高考物理北京安徽卷 二大题 14 小题 5 分 考题：14如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为1:4:21nn，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比BAPP:两电阻两-470-端电压之比BAUU:85电能的辅送 1.选择题 2004 夏季高考理综上海卷 第 I 卷大题 14 小题 3 分 考题：14分时电表惠及百万家。2001 年上海市启用分时电表，家庭用电在谷时段（22：00次日6:00）以每千瓦时0 30 元优惠计费，平时段（6:0022:00）仍以每千瓦时0 61元计费。抽水蓄能电站可以在用电低谷时，将电网中多余的电能转化为重力势能；在用电高峰时，再将重力势能转化为电能输回电网，假定多余电能为 5104 kwh，这部分多余电能经储存再回到电网过程中将损失 44%，则此蓄能电站能给电网补充的电能为 A22104 kwh B28104 kwh C35104 kwh D5104 kwh 2.选择题 2000 春季高考物理北京安徽卷 一大题 6 小题 4 分 考题：6 远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比 330千伏高得多的电压进行输电采用高压输电的优点是 A可节省输电线的铜材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减少输电线上的能量损失 D可加快输电的速度 3.选择题 2002 夏季高考物理广东广西河南卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9 远距离输电线路的示意图如下图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是 A 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C 当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 十二、电磁场和电磁波 1.非选择题 2000 夏季高考物理上海卷 四大题 24 小题 13 分 -471-考题：24（13 分）阅读如下资料并回答问题：自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为势辐射，势辐射具有如下特点：1 辐射的能量中包含各种波长的电磁波；2 物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；3 在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，单位时间内从黑体表面单位央积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即40TP，其中常量31067.5瓦/（米2开4）。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。有关数据及数学公式：太阳半径696000sR千米，太阳表面温度5770T开，火星半径3395r千米，球面积，24 RS，其中 R 为球半径。（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为 2 109米1104米范围内，求相应的频率范围。（2）每小量从太阳表面辐射的总能量为多少？（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射可认为垂直身到面积为2r（r为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的 400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。86电磁场电磁波电磁波的周期、频率、波长和波速 1.不定项选择题 2005 夏季高考物理广东卷 一大题 8 小题 4 分 考题：8关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 A电磁波是横波 B电磁波的传播需要介质 C电磁波能产生干涉和衍射现象 D电磁波中电场和磁场方向处处互相垂直 -472-2.选择题 2002 夏季高考理综上海卷 第 I 卷大题 10 小题 3 分 考题：10改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用。下列有关各种家用电器性能的判断中，正确的是 A空调机和电风扇都可以降低室温 B微波炉产生的微波是波长很短的机械波 C电视机和收音机都能接收电磁波 D电冰箱的耗电量夏天与冬天一样多 87无线电波的发射和接收 1.非选择题 2001 夏季高考理综上海卷 第 卷大题 27 小题 4 分 考题：27为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为 550 米，而传输电视信号所用的电磁波波长为 0.566 米，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发 （选填：无线电广播信号或电视信号）。这是因为：88电视雷达 十一、交变电流 1.C 82交流发电机及其产生正弦式电流的原理正弦式电流的图像和三角函数表达最大值与有效值，周期与频率 1.C 2.D 3.A 4.答案：25（20 分）参考解答：当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一-473-正弦交流电动势，其最大值 0BSN 式中 0为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角速度。发电机两端电压的有效值 U2/2m 设自行车车轮转动的角速度为 1，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，有 R11R00 小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同，也为 1。设大齿轮转动的角速度为，有 R3R21 由以上各式解得 (2U/BSN)(R2r0/R3r1)代入数据得 3.2s1 5.答案：25（22 分）（1）不存在磁场时，由力的平衡得pabF（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势BavE 回路中的电流blaRBavIL 电流 I 受到的安培力blaRvaBFL22安 设F为存在磁场时的摩擦阻力，依题意0vvFF 存在磁场时，由力的平衡得FFpab安 根据上述各式解得)(1020blaRpbavBBavEL（3）磁流体发电机发电导管的输入功率pabvP 由能量守恒定律得vFEIP 故)(1020blaRpbavBpabvPL -474-6.答案：18 7.答案：18参考解答：已知感应电动势的最大值 mmnaE 1 设线圈在磁场中转动的周其为 T，则有 T2 2 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 rREImm 4 设交流电流表的读数 I，它是电流的有效值，根据有效值与最大值的关系，有 -475-mII21 4 由题给的1图线可读得 Wbm-2100.1 5 BT21014.3 6 解以上各式，并代入数据，得 AI4.1 7 评分标准：本题 12 分。2 式 1 分，3 式 2 分，4 式 3 分，5 式 2 分，6 式 2 分，7 式 2 分。8.答案：18参考解答：已知感应电动热的最大值 mmnE 1 设线圈在磁场中转动的周期为 T，则有 T2 2 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 rREImm 3 设交流电流表的读数为I，它是电流的有效值，根据有效值与最大值的关系，有 mII21 4 由题给的 t图线可读得 Wbm-2100.1 5 sT21014.3 6 解以上各式，并代入数据，得 I=1.4A 7 -476-评分标准：本题 12 分，2 式 1 分，3 式 2 分，4 式 3 分，5 式 2 分，6 式 2 分，7 式2 分。9.答案：142.10，下落过程中有存在阻力等 83电阻、电感和电容对交变电流的作用 1.D 2.CD 84变压器的原理，电压比和电流比 1.D 2.A 3.BC 4.BC 5.C 6.答案：13 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为1212UUII、根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有1122IUI U 当2I=12 mA时，1I即为熔断电流代人数据，得1I=098 A (2)设副线圈中电流为2I=lO mA 时，变压器的输入功率为 P1。，根据理想变压器的输入功 率等于输出功率，有122PI U 代人数据，得 1P=180 W 7.答案：141 16（3 分）14（2 分）85电能的辅送 1.B 2.AC 3.C -478-（2）5 分，正确得出5 式，得 5 分，仅写出4 式，得 3 分。（3）5 分，正确得出1 0 式，得 4 分，仅写出6 式或7 式，得 1 分；仅写出8 式，得 1 分，正确得出1 1 式，得 1 分。86电磁场电磁波电磁波的周期、频率、波长和波速 1.ACD 2.C 87无线电波的发射和接收 1.答案：27电视信号（2 分）电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射。（2 分）88电视雷达