2021-2025年湖北省高考物理試題分類匯編:恒定電流交變電流(解析版)_第1頁
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文檔簡介

五年真題(202L2025)

專敷06憚因:史流未變電瀛

(五年考情?探規(guī)律)

考點(diǎn)五年考情(202L2025)命題趨勢

考點(diǎn)1恒定電命題逐漸強(qiáng)化動(dòng)態(tài)電路分析與實(shí)驗(yàn)探

2025究的聯(lián)動(dòng),如通過滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)引發(fā)的

電流、電壓變化,結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理驗(yàn)

證歐姆定律,要求考生從圖像中提取關(guān)犍

信息并建立物理方程。此外,恒定電流常

與電容器充放電過程結(jié)合,考查暫態(tài)電路

的能量存儲與釋放規(guī)律,體現(xiàn)跨模塊綜合。

能力要求上,突出數(shù)學(xué)工具的深度應(yīng)

用與邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性??忌枋炀氝\(yùn)用

微積分思想處理非線性電阻的伏安特性分

析,或利用導(dǎo)數(shù)求解電路極值問題(如最

大功率輸出條件)。圖像分析能力成為關(guān)

考點(diǎn)2交變電鍵,例如通過I-U圖像斜率判斷電阻變化

2021>2022、2024趨勢,或利用E-t圖像分析交變電流的相

位關(guān)系.實(shí)驗(yàn)探究能力的考杳力度加大,

例如設(shè)計(jì)電路測量半導(dǎo)體材料的電阻率

時(shí),需結(jié)合螺旋測微器、游標(biāo)卡尺等工具

的精密測量與誤差分析,將控制變量法拓

展至多變量關(guān)系的研究。部分試題還引入

跨學(xué)科思維,如通過“能量密度”等工程

概念分析新能源電池的性能參數(shù),或利用

熱力學(xué)第一定律解釋電路焦耳熱與內(nèi)能的

轉(zhuǎn)化機(jī)制,全面檢驗(yàn)考生對物理規(guī)律的遷

移能力與創(chuàng)新應(yīng)用水平。

(五年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練)

考點(diǎn)01恒定電流

1.(2025?湖北?高考真題)在如圖所示的輸電線路中,交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓一定,兩變壓器均為理想變

壓器,左側(cè)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為〃八〃2,兩變壓器間輸電線路電阻為「。下列說法正確的是

()

A.僅增加用戶數(shù),「消耗的功率滔大B.僅增加用戶數(shù),用戶端的電壓增大

C.僅適當(dāng)增加〃2,用戶端的電壓增大D.僅適當(dāng)增加〃2,整個(gè)電路消耗的電功率減小

【答案】AC

【詳解】A.整個(gè)電路物理量標(biāo)注如圖

設(shè)用戶端總電阻為R/人降壓器輸入端等效為電阻尺,則有「凡=用?用戶因?yàn)椋?〃3=/4〃4其中〃=/3,則對于

輸電線有什多聯(lián)立整理可得,2=T—僅增加用戶數(shù),則R處堿小,可知/2增大,根據(jù)“=許可知「

消耗的功率增大,故A正確;

B.僅增加用戶數(shù),〃增大,根據(jù)5=5一夕可知U3減小,根據(jù)用戶端的電壓。4=言。3可知用戶端的電壓

減小,故B錯(cuò)誤;

C.僅適當(dāng)增加ii2,根據(jù)5="必可知少增大,根據(jù)/產(chǎn)丁號—可知72增大,根據(jù)5=/)凡可知S增大,

一、(熟用戶

根據(jù)用戶端的電壓4=藍(lán)5可知用戶端的電壓增大,故c正確:

D.由C選項(xiàng)可知,僅適當(dāng)增加〃2,〃增大,整個(gè)電路消耗的電功率尸產(chǎn)&=仿/2由于S增大,故整個(gè)電路

消耗的電功率變大,故D錯(cuò)誤。

故選ACo

考點(diǎn)02交變電流

2.(2024?湖北?高考)在如圖所示電路中接入正弦交流電,燈泡L]的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極

管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S,燈泡J、L2的電功率之比?:尸2為()

A.2:IB.1:1C.1:2D.1:4

【答案】C

【詳解】兩個(gè)二極管正向電阻為0,反向電阻無窮大,二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡,此時(shí)另一個(gè)燈泡與電

源串聯(lián),根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi),兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等都為半個(gè)周期,電壓有效

值相等,則根據(jù)廣?可知八:02=&2:3=1:2

A

故選C。

3.(2022?湖北?高考)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其簡化的充電原理圖如

圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為22OV、匝數(shù)為1100匝,接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下,穿過接

A.接收線圈的輸出電壓約為8V

B.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1

C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同

D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)生=可咆可得接收線圈的輸出電壓約為S=8V;

?25

B.由于存在磁漏現(xiàn)象,電流比不再與匝數(shù)成反比,故B錯(cuò)誤;

C.變壓器是不改變其交變電流的頻率的,故C正確;

D.由于穿過發(fā)射線圈的磁通量與穿過接收線圈的磁通量大小不相同,所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與

穿過接收線圈的不相同,故D錯(cuò)誤。

故選ACo

4.(2U21?湖北?高考)如圖所示,理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電,副線圈接入最大阻值為

2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從。端向b端緩慢移動(dòng)的過程中()

R

B.設(shè)輸入電流為/|=/根據(jù)理想變壓器電流關(guān)系牛=?可得,輸出端電流,2=2/尸2/根據(jù)能量守恒定律得,電動(dòng)

機(jī)消耗電功率尸消="2由以上分析知尸聯(lián)立得P;L"+"由數(shù)學(xué)知識可得,用動(dòng)機(jī)消耗電

功率的最irJHl大4r故B錯(cuò)誤;

CD.設(shè)輸入電流為/尸/根據(jù)理想變壓器電流關(guān)系,=2可得,輸出端電流,2=2/I=2/根據(jù)能最守恒定律得,電

h"2

動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率為尸輸出=P『PLPR而,總=山,幾=方一產(chǎn)/,PR=.R="火聯(lián)立得

P檢出=U/-FL4/2R=-(rMH)r+U/由數(shù)學(xué)知識可得,電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率的最大值為夕輸出皿=4

當(dāng)重物達(dá)到最大速度時(shí)尸G=〃?g%臼0G=P輸出m得,重物獲得的最大速度%=加,[j,,,故C錯(cuò)誤,D正確;

*o

故選Da

6.(2025?湖北?高三下考前信息卷二)離子推進(jìn)器為空間電推進(jìn)技術(shù)中的一種,其特點(diǎn)是推力小、比沖高,

廣泛應(yīng)用于空間推進(jìn),如航天器姿態(tài)控制、位置保持、軌道機(jī)動(dòng)和星際飛行等。如圖所示,氣體通入電離

室C后被電離為正離子,利用加速電場43加速正離子,形成向外發(fā)射的粒子流,從而對航天飛機(jī)產(chǎn)生反沖

力使其獲得加速度。已知單位時(shí)間內(nèi)飄入的止離子數(shù)目為〃,離子推進(jìn)器加速電壓為U,將大量質(zhì)量為利、

電荷量為q的粒子從靜止加速后噴射出去,引擎獲得的推力為人下列說法正確的是()

A.離子推進(jìn)器是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置

C.離子推進(jìn)器獲得的平均推力大小后西海

D.離子向外噴射形成的電流大小為/=工

【答案】A

【詳解】A.離子推進(jìn)器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;

B.根據(jù)動(dòng)能定理有g(shù)";”?一正離子噴出時(shí)的速度大小為廠層’故B錯(cuò)誤;

C.大量粒子噴射出去的過程,據(jù)動(dòng)量定理可得尸△片Amv其中等聯(lián)立解得提供的平均推力為4〃㈤海

故C錯(cuò)誤;

D.正離子經(jīng)加速后由B處噴出形成的等效電流大小/=¥=〃1故D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.(24-25高三?湖北華大新高考聯(lián)盟?期末)如圖所示,A、B為水平放置的平行正對金屬板,在板中央分

別有一小孔M、M。為理想二極管,火。為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一

帶負(fù)電荷的帶電小球從M、N的正上方尸點(diǎn)由靜止釋放,小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處。下列說法正確的是

()

A.若僅將B板稍微上移,帶電小球仍可以運(yùn)動(dòng)至N處

B.若僅將A板稍微上移,帶電小球仍可以運(yùn)動(dòng)至N處

C.若僅將變阻器的滑片上移,帶電小球仍可以運(yùn)動(dòng)至N處

D.斷開開關(guān)5,從尸處將小球由靜止釋放,帶電小球?qū)o法運(yùn)動(dòng)至N處

【答案】C

【詳解】A.設(shè)。與N的豎直距離為〃,平行板電容器兩極板間的電壓為U,距離為d,正灼面積為s,由

題可得小球由P到N用動(dòng)能定理用g〃-Uq=O根據(jù)開關(guān)閉合,二極管左邊為負(fù)極右邊為正極,平行板電容器

的公式C=g=笠僅將B板稍微上移,電容增大,電容器充電,穩(wěn)定時(shí)平行板電容器上下極板的電壓U不

變,N到尸的距離變小為",假設(shè)小球仍可以運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),速度為明重新對小球由P點(diǎn)到N用動(dòng)能定理

,陪夕-勿="小得動(dòng)能為負(fù)值,則帶電小球不可以運(yùn)動(dòng)至N處。故A錯(cuò)誤;

B.若將A板上移,板間距增大,電容減小,由于二極管左邊為負(fù)極右邊為正極,電容器無法放電,電量

不變,則兩板間電壓增大,由前面分析中方程分析可得到N處時(shí)動(dòng)能為負(fù)值,則帶電小球不可以運(yùn)動(dòng)至N

處,故B錯(cuò)誤;

C.若僅將變阻器的滑片上移,則滑動(dòng)變阻器的電阻變大,電路穩(wěn)定時(shí)通過島的電流減小,電阻島兩端電壓

變小,島上端電勢降低,但二極管左邊為負(fù)極右邊為正極,無法放電,所以電容器兩端的電壓保持不變,

則帶電小球仍恰好運(yùn)動(dòng)至N處。故C正確;

D.斷開開關(guān)S,電容器電容不變,板間電壓不會變化,所以帶電小球仍可以運(yùn)動(dòng)至N處,故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.(24-25高二?湖北?5月聯(lián)考)如圖所示,用兩個(gè)光滑正對的金屬圓環(huán)、一根金屬棒面和三根絕緣棒連接

成一個(gè)“鼠籠”,兩環(huán)直徑均為乩圓心OO詢的距離為L,四根棒均勻分布在圓周上且與平行,阻值為「

的電阻通過導(dǎo)線和甩刷與兩圓環(huán)連接。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向平行于金屬導(dǎo)軌圓面豎直向下,

圖中未全部畫出。金屬棒電阻為R,其余電阻均不計(jì),電壓表為理想電壓表。現(xiàn)使“鼠籠”繞水平軸以角

速度(0勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則()

B

R

A.金屬棒"中的電流大小始終不變

B.電壓表的示數(shù)為^

C.金屬棒帥兩端的最大電壓為警

D.金屬棒時(shí)運(yùn)動(dòng)一周,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為獨(dú)絲?

2(R+r)

【答案】B

【詳解】A.由于電路中電流方向會隨著金屬棒帥轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切割磁感線的方向改變而改變,是交流電,

電流大小是按正弦規(guī)律變化的,并非始終不變,故A錯(cuò)誤;

B.金屬棒他在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢其中金屬棒他切割磁感線產(chǎn)生的

感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值£=黑=萼根據(jù)閉合電路歐姆定律,=白電壓表測量的是電阻R兩端的電玉,即

Vl2v2R+r

U=1R=,個(gè),故B正確;

2V5(R+r)

C.金屬棒出?切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em=8Zzo;此時(shí)而兩端電壓是路端電壓,根據(jù)閉合電

路歐姆定律a尸言/=言翳,故c錯(cuò)誤;

D.金屬棒而轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間^由六備=辭念~根據(jù)焦巨定律。=/2/?阿得

八tBL(od、2n2nxd~RB"L"(u>/AJL、口

Q=\—^—,一)Rx-=------故D錯(cuò)誤。

N'2彷(R+r)e4(R+r)

故選B。

9.(24-25高二?湖北?5月聯(lián)考)如圖所示,電路4、〃間輸入〃=10/sin(W(V)的正弦交變電壓。定值電阻R的

阻值為R,滑動(dòng)變阻器角的滑片P初始位置在最右端,此時(shí)理想電壓表匕的示數(shù)為2V,理想已壓表嶺的示

數(shù)為6V。下列說法正確的是()

p

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為〃|:“2=3:1

B.他的最大阻值為6R

C.當(dāng)&的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電壓表外、彩的示數(shù)都變大

D.當(dāng)&2=4R時(shí),電阻凡消耗的功率最大

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)正弦交變電壓的有效值。彳廣強(qiáng)(其中〃為最大值)可得輸入電壓的有效值U=T4V=10V,

25+必解得2=2:1,故A錯(cuò)誤;

"2"2

B.原線圈的“等效電阻”與副線圈的電阻的比值關(guān)系為:M=H=G)2可知Q的等效電阻A-?)"]

副i2

=4/?i=4〃U產(chǎn)生5=4V,程=4-解得出的最大阻值為&=6R,故B正確;

C.當(dāng)色的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),&阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知,電壓表匕的示數(shù)減小,〃依

示數(shù)變大,故匕的示數(shù)變大,故C錯(cuò)誤;

D.當(dāng)心=0時(shí),U儂示數(shù)最大,電壓表嶺的示數(shù)最大,根據(jù)片R,電阻R消耗的功率最大,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

10.(2025?湖北襄陽五中?三模)為了增強(qiáng)火災(zāi)預(yù)警,某小區(qū)加裝了火災(zāi)報(bào)警器,某火災(zāi)報(bào)警器的簡化電路

圖如圖所示。a、b兩端接入電壓有效值恒定的正弦式交流電源,7為理想變壓器,為熱敏電阻(阻值隨溫

度的升高而減小),滑動(dòng)變阻器R用于設(shè)定報(bào)警溫度。當(dāng)定值電阻價(jià)兩端電壓超過臨界值時(shí),該火災(zāi)報(bào)警器

就會觸發(fā)報(bào)警。開始出現(xiàn)火情后,下列說法正確的是()

A.若滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng),則副線圈兩端電壓升高

B.若滑動(dòng)變阻器H的滑片不動(dòng),則〃兩端電壓降低

C.若滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng),則原線圈輸入功率變小

D.若滑動(dòng)變阻器衣的滑片右移一點(diǎn),則可以降低報(bào)警溫度

【答案】D

【詳解】ABC.將原線圈等效為一個(gè)電阻以凝,則根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率有P=用

又稱=,聯(lián)立得/效=東&+斯)開始出現(xiàn)火情后,&減小,則R等效減小,又因。、b兩端電壓有效值恒定,

若滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng),則5降低,火兩端電壓升高,八增大,結(jié)合£=片可知,s降低,因無法知道衣等效

與R的大小關(guān)系,故原線圈輸入功率不定變小,故ABC錯(cuò)誤;

D.若滑動(dòng)變阻器R的滑片右移?點(diǎn),則R減小,假設(shè)&不變,則8等效不變,丸增大,結(jié)合?=乎!知,,2增大,

定值電阻吊)兩端電壓增大,降低了報(bào)警溫度,故D正確。

故選D。

11.(2025?湖北襄陽五中?高考適應(yīng)性(一))下列說法正確的是()

A.電阻/?=〃!、磁感應(yīng)強(qiáng)度8=5、折射率片等都是采用了比值定義法

B.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量%〃,其中/指的是電流的有效值

C.機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象,但二者是有本質(zhì)區(qū)別的

D.裝在試管中的水銀液面凸起來是因?yàn)樗y與玻璃浸潤

【答案】C

【詳解】A.電阻不是比值定義法;磁感應(yīng)強(qiáng)度8=今折射率片整都是采用了比值定義法,選項(xiàng)A錯(cuò)

誤;

B.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量產(chǎn)〃,其中/指的是電流的平均值,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象,但二者是有本質(zhì)區(qū)別的,選項(xiàng)C正確;

D.裝在試管中的水銀液面凸起來是因?yàn)樗y與玻璃不浸潤,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

12.(2025?湖北武漢二中?5月??迹┤鐖D所示,理想變壓器原線圈接有輸出電壓有效值恒為24V的交流電

源,電源內(nèi)阻不計(jì),定值電阻修、小、&的阻值分別為R=9.6C,&=2Q,滑動(dòng)變阻器R的最大阻

值為4Q。初始時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片位于中點(diǎn),理想電流表的示數(shù)為IA,則下列說法正確的是()

A.初始時(shí),電壓表的示數(shù)為I4V

B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1

C.從初始位置向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)一直增大

D.從初始位置向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,變壓器輸出功率一直減小

【答案】D

【詳解】AB.變壓器副線兩端電壓U2=”(R3-2)=6V變壓器原線兩端電壓5=色。2=6色副線圈電流

4=1+六=2.5A原線圈電流/|=首根據(jù)題意24=/內(nèi)+5解得,彳,5=12V,AB錯(cuò)誤;

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器左側(cè)電阻為3C右側(cè)電阻為1Q時(shí),副線圈兩端電阻最大,從初始位置向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻

器滑片,接在副線圈兩端的總電阻先增大后減小,副線圈兩端的總電阻在原線圈上的等效電阻先增大后減

小,原線圈的電流先減小后增大,Q的電壓先減小后增大,原線圈兩端電壓先增大后減小,電壓表示數(shù)先

增大后減小,C錯(cuò)誤;

D.初始時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片位于中點(diǎn),此時(shí)副線圈兩端總電阻R小學(xué)C=2.4C副線圈兩端總電阻在原線圈

心4+6

上的等效電阻H效=篇)2/?總=9.6。=%根據(jù)當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大的結(jié)論,此時(shí)變

壓器的輸出功率最大,所以,從初始位置向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,副線圈兩端總電阻在原線圈上的等效

電阻從9.6Q開始一直減小,變壓器輸出功率一直減小,D正確.

故選D。

13.(25屆?湖北部分學(xué)校聯(lián)考?三模)如圖所示,正方形單匝閉合金屬線框繞垂直于磁場的軸線MN勻

速轉(zhuǎn)動(dòng),已知M、N分別為CO中點(diǎn),軸線左側(cè)區(qū)域?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為5T,線框邊長為1m,每邊電阻均為IQ,轉(zhuǎn)動(dòng)周期為2s,現(xiàn)在M、N兩點(diǎn)處分別用一端為旦刷的導(dǎo)線連

接電阻R,R=2C,則線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻寵消耗的電功率為()

A儲

市25

A.w72

C.WD.孝W

6416

【答案】A

【詳解】線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程始終只有一條邊切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為正弦交流電,電動(dòng)勢的峰值

為有效值為£=*=¥、整個(gè)電路內(nèi)電阻為2d外電路由另一半線框電阻和外接電阻A

并聯(lián)而成,外電阻為Id故干路電流為/干=焉=*A通過電阻R的電流為干路電流的一半為等A,故R

消耗的電功率為珠=尸夫=三W

故選Ao

14.(2025?湖北省新八校協(xié)作體?三模)隨著科技的不斷發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),中國的純電動(dòng)汽車市

場正迅速壯大。相比傳統(tǒng)燃油車,純電動(dòng)汽車能將汽車制動(dòng)過程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能收集起來。如圖甲

所示,永磁鐵在車輪和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下繞線圈旋轉(zhuǎn),在線圈中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流i向充到蓄電系

統(tǒng),使永磁鐵受到阻力阻礙汽車前行。關(guān)于該過程下列說法正確的是()

A.甲圖示磁鐵位置對應(yīng)著乙圖電流時(shí)刻:

4

R-甲圖示位置電流的方向由。指向Q

C.制動(dòng)過程中永磁鐵受到的阻力大小恒定不變

D.制動(dòng)過程中交變電流的周期越來越大

【答案】D

【詳解】AB.圖示位置線圈處于中性面,電流為0,故AB錯(cuò)誤;

C.制動(dòng)過程中反向阻力隨時(shí)間周期性變化,不恒定,故C錯(cuò)誤;

D.制動(dòng)過程中磁鐵轉(zhuǎn)速減小,周期增大,故D正確。

故選Do

15.(24-25高二?湖北?5月聯(lián)考)如圖甲所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌傾角%30,間距為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌兩端分別連接一個(gè)阻值為R的電阻和一個(gè)非線性電子元件Z。元

件Z的/-U圖像如圖乙所示,當(dāng)元件Z兩端電壓大于或等于仇時(shí),流過元件Z的電流穩(wěn)定為質(zhì)量為加

的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),現(xiàn)斷開開關(guān)S,由靜止釋放金屬棒,金屬棒達(dá)到最大速度為后,立即閉合開關(guān)S,

經(jīng)過,時(shí)間金屬棒再次達(dá)到穩(wěn)定速度丫2。不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻,導(dǎo)軌足夠長,重力加速度大小為g,

甲乙

A.先斷開開關(guān)S,金屬棒達(dá)到最大速度為酎產(chǎn)鬻

B.再閉合開關(guān)S,金屬棒再次達(dá)到穩(wěn)定速度為也=溪

C.金屬棒從速度為到吟過程中沿傾斜導(dǎo)軌下滑的距離為溜-需

ot>LODL

D.金屬棒從速度修到嶺過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為治豁+淺察

【答案】BD

【詳解】A.斷開開關(guān)心導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌方向受安培力、重力沿導(dǎo)軌向下的分力,速度最大時(shí)合力為0

則有必L=/〃gsin仇/尸與,Ex=BLv\聯(lián)立解得力=巖^,故A錯(cuò)誤;

KZDL

B.閉合開關(guān)S時(shí),通過金屬棒電流變大安培力變大,合力沿導(dǎo)軌向上金屬棒向下做減速運(yùn)動(dòng),U減小,/

減小。假設(shè)化仇,則/=幻,再次勻速時(shí)合力為0,8品+/?!?〃沒后//,=?,&=或%>仇滿足假設(shè),聯(lián)立

解得-產(chǎn)需,故B正確;

ooL

C.對金屬棒從0到V)的過程用動(dòng)量定理ZQigsina8〃)片?。?,廣修),/=與+/“1,聯(lián)立解得產(chǎn)翳?+

AX”I:ODL

故c錯(cuò)誤;

D.對元件Z有。z=EU/m,,解得。z=窯?+翳5對金屬棒用動(dòng)能定理W.

+%十加(詔-v?)=%=/ngxsin仇-%=&+。/?解得。+淺察,故D正確。

故選BDo

16.(24-25高三?湖北黃岡?黃岡八模?卜學(xué)期)如圖甲所示為理想變壓器的示意圖,其原、副線圈的匝數(shù)比

為4:1,電壓表和電流表均為理想電表。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入圖乙所示的正弦交流電,圖中凡為NTC型熱

A.電壓表的示數(shù)為36V

B.電壓表的示數(shù)大于36aV

C.與溫度升高時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)不變

D.變壓器原、副線圈中的電流之比為1:4

【答案】AD

【詳解】AB.由圖乙可得變壓器原線圈輸入電壓有效值為5=詈=36V電壓表示數(shù)為有效值,故電壓表的

示數(shù)不變,始終為36V,故A正確,B錯(cuò)誤;

C.原線圈兩端的電壓不變U/=36V,根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系*=久可知副線圈兩

端的電壓不變,溫度升島時(shí),力減小,副線圈總電阻減小,副線圈總電流增大,故電流表的示數(shù)變大,故C

錯(cuò)誤:

D.根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知變壓器原、副線圈中的電流之比為1:4,故D

h川

正詢。

故選ADo

17.(2025?湖北襄陽五中?三模)如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比〃廠〃2=4:1,原線圈電路中描為

定值電阻,燈泡L|、L?完全相同,阻值均為M當(dāng)輸入端的電壓為照,兩燈泡均正常發(fā)光,則下列說法正

確的是()

A.R與消耗功率之比1:3

B./,與&消耗功率之比3:16

C.R:RQ=\:4

D.R:RQ=3:16

【答案】AD

【詳解】CD.設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為/。,電壓為伉,根據(jù)歐姆定律可得&=曰由題圖可知,副線圈兩端

電壓為七=/,則原線圈兩端電壓為5=^5=4%流過副線圈的電流為/2=/。,則流過原線圈的電流為

I\=-l2=~Io又則有牛=:9+學(xué)可得K:&o=3:16,故C錯(cuò)誤,D止確:

n\4n()KKAQ

AB.R與&消耗功率之比PR:P&=%*=1:3,故A正確,B錯(cuò)誤。

故選ADc

18.(24-25高三?湖北十堰?5月適應(yīng)性)為了測量水柱的電阻率,設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,所用實(shí)驗(yàn)器材有:

電流表(量程為300,〃A,內(nèi)阻RA=2500C)、電壓表(量程為3V或15V,內(nèi)阻未知)、直流電源(電動(dòng)勢為

3V)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。

甲乙

(1)先用游標(biāo)卡尺測出圓柱形容器的內(nèi)徑如圖乙所示,請讀出為徑kmm。然后在絕緣圓柱形容

器左右兩側(cè)安裝帶有接線柱的可移動(dòng)的薄金屬板電極使兩端密封,通過閥門K將自來水灌滿容器。

(2)請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。

(3)改變兩電極間的距離/,測量25。(3時(shí)水柱在不同長度/時(shí)的電阻&。將水溫升到5(TC,重復(fù)測量。繪出

25(和50。(3時(shí)水柱的8T圖像,分別如圖丙中圖線I、II所示。

(4)若&T圖線的斜率為A,則自來水的電阻率表達(dá)弱尸(用晨d表示)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度_

(填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。

丙丁

(5)另一小組為了使額定電壓為12V的小燈泡正常工作,將該裝置接在電壓有效值為220V的交流電源上

設(shè)計(jì)了圖丁所示的電路圖,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,人體的安全電流為LOX]。"人,水溫視為

25℃不變,則兩金屬板電極間的距離至少為m,才能使原線圈中的電流不超過人體的安全電流。(結(jié)

果保留一位有效數(shù)字)

【答案】6.40高0.8

【詳解】⑴圓柱形容器的內(nèi)徑d=6mm+8x0.05rnm=6.40mm

⑵直流電源的電動(dòng)勢為3V,故電壓表量程選擇3V;由于電流表的內(nèi)阻已知,電流表采用內(nèi)接法時(shí),可以

消除系統(tǒng)誤差,實(shí)物圖如圖所示

⑶艱據(jù)電阻定律&*其中SF。聯(lián)立可得&=今/若&-溷線的斜率為匕則自來水的電阻率表達(dá)式

p=gk7uF

⑷電阻率越小越容易導(dǎo)電,根據(jù)圖像可知50℃的水的電阻率更小,故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。

⑸沒變壓器原線圈兩端的電壓為5,副線圈兩端的電壓為5,由廿=會可得G=60v防觸電裝置的電阻

&=土>=丹搭。=1?6"04^水溫為25℃時(shí),水柱的電阻為20000Q/m,由圖丙得兩金屬板電極間的距離至

少為0.8m。

19.(2025?湖北原創(chuàng)壓軸?二模)如圖(a)所示,兩間距L=lm、左側(cè)接有一電容器的光滑足夠長的水平

導(dǎo)軌處于垂直紙面向里的磁場中,已知電容器的電容C=100pF,磁感應(yīng)強(qiáng)度3隨位置x的變化如圖(b)所

示。一長為L=lm、質(zhì)量〃尸0.16kg的金屬棒在外力/?'的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿x軸正方向以y()=10ni/s的速度

勻速運(yùn)動(dòng)到町=lm處,此時(shí)電容器被擊穿,電容器變成一個(gè)R=1000。的電阻,通過改變外力凡使電路中電

流保持不變,已知在運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求

V

圖(a)圖(b)

(1)電容器被擊穿之前外力產(chǎn)做的引J作;

(2)電容器被擊穿之后,金屬棒運(yùn)動(dòng)1m所需要的時(shí)間;

(3)電容器被擊穿之后,金屬棒運(yùn)動(dòng)Im外力后做的功%。

【答案】(1)2J

(2)0.15s

(3)0

【詳解】⑴由圖像乙知,在OSvSlm內(nèi),8=20x(T)棒勻速退動(dòng),棒中電流/=半=粵也亦?其中

Ar—uAx

'10

^=20T/m解得/=0.2A外力/與棒受到的安培力始終平衡,即尸=8〃則昨=8/3=2J

(2)由題可知當(dāng)電容器被擊穿后變成一個(gè)H=10()0Q電阻,由于?電路中電流不變,設(shè)此后某時(shí)刻金屬棒速度

為v則由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得8Av=E=/及代值后得xv=10為了求金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)間,可

以做圖像,如下圖所示

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