9．欧洲核子研究中心于2008年9月10日启动了大型强子对撞机，如图9甲所示，将

一束质子流注入长27 km的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后

万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有

力的手段．设n个长度逐渐增大的金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到频率为

f、最大电压值为U的正弦交流电源上，图乙所示为其简化示意图．质子束以一定的

初速度v₀沿轴线射入圆筒实现加速，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图9

A．质子在每个圆筒内都做加速运动

B．质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动

C．质子穿过每个圆筒的时间恰为交变电流的周期

D．每个筒长应与其对应的位置成线性关系

解析：由于同一个金属筒所处的电势相同，内部无场强，故质子在筒内必做匀速直线

运动；而前后两筒间的电势差为U，故质子每次穿越缝隙时将被电场加速，则B对A

错．又由于各筒相间地连到频率为f的交流电源上，故质子穿过每个圆筒的时间都应

为交变电流的半个周期，故C错．若设v_n为质子在第n个筒内的速度，则筒长为L_n

＝v_n·，又mv_n²－mv₀²＝(n－1)qU，得L_n＝ ，即筒长与其对

应的位置不成线性关系，D项错误．

答案：B

8．(2008·四川高考)如图8所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中

R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的. 和为理想电压表，读数分

别为U₁和U₂； 　、　和　为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃，现

断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图8

A．U₂变小，I₃变小　 　　　　　　　　　　　　 B．U₂不变、I₃变大

C．I₁变小、I₂变小　 　　　　　　　　　　　　　 D．I₁变大、I₂变大

解析：因为变压器的匝数与U₁不变，所以U₂不变，故两电压表的示数均不变．当S

断开时，因为负载电阻增大，故副线圈中的电流I₂减小，由于输入功率等于输出功率，

所以I₁也将减小，C正确；因为R₁的电压减小，故R₂、R₃两端的电压将增大，I₃变

大，B正确．

答案：BC

7．计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘时，激

光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计

算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图7所示，其中R₁为光敏电

阻，R₂为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图7

A．当有光照射R₁时，处理系统获得高电压

B．当有光照射R₁时，处理系统获得低电压

C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

解析：R₁、R₂和电源组成一个闭合电路，只有R₂两端获得高电压时，处理系统才能

进行信号处理，当激光照到光敏电阻时，R₁的阻值变小，总电流变大，则R₂两端获

得高电压，因此选A、D.

答案：AD

6．(2009·四川高考)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R₁＝20 Ω，

　 R₂＝30 Ω，C为电容器，已知通过R₁的正弦式电流如图乙所示，则　　　　 (　)

图6

A．交变电流的频率为0.02 Hz

B．原线圈输入电压的最大值为200 V

C．电阻R₂的电功率约为6.67 W

D．通过R₃的电流始终为零

解析：由图乙可知交变电流的频率为50 Hz，所以A错．副线圈电压最大值U₂＝I₂R₂

＝20 V，由＝可知U₁＝200 V，B错．R₁和R₂并联，P₂＝()²/30≈6.67 W，C

对．因电容器接交变电流有充、放电现象，故D错．

　 答案：C

5．如图5所示，一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直

于磁场的轴匀速转动，周期为T.若把万用电表的选择开关拨到

交流电压挡，测得a、b两点间的电压为20 V，则可知：从中

性面开始计时，当t＝T/8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为

(　)

A．1.41 Wb/s　　　　　　　　　 B．2.0 Wb/s

C．14.1 Wb/s　 　　　　　　　　　　　　　　 D．20.0 Wb/s

解析：由于电压表测量的是交变电流的有效值，由此可以计算出交变电压的最大值为

E_m＝E＝20 V.

交变电压的瞬时值表达式为：e＝20sint

当t＝T/8时的瞬时值为：e＝20 V

由法拉第电磁感应定律知，对应该时刻磁通量的变化率为＝2.0 Wb/s，故选项B是

正确的．

　 答案：B

4．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺

点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光

台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图4所示为一个经过双向可

控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的

被截去，从而改变了电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为　　　　　　　　　　 (　)

图4

A．U_m　　　　　　　 B.

C.　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.

解析：由有效值的定义知T＝×

得U＝.C项正确．

答案：C

3.利用如图3所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的

　 匝数比n₁∶n₂＝1∶100，交流电流表A的示数是50 mA，则　　　　　　　 (　)

图3

A．被测电路的电流的有效值为5 A

B．被测电路的电流的平均值为0.5 A

C．被测电路的电流的最大值为5 A

D．原、副线圈中的电流同时达到最大值

解析：交流电流表示数为副线圈中电流的有效值，即I₂＝50 mA＝0.05 A，根据＝

得，I₁＝5 A，A对B错误；原线圈(被测电路)中电流的最大值I_1m＝I₁＝5A，C

项正确；原线圈中电流最大时，线圈中磁通量的变化率等于零，此时副线圈中的电流

最小；原线圈中电流等于0时，磁通量的变化率最大，副线圈中电流最大；所以原、

副线圈中的电流有相位差，故不能同时达到最大值，D项错误．

答案：AC

2．(2010·扬州模拟)如图2所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电

阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线圈在磁感应强度为B的匀

强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线

圈转动到图示位置的时刻t＝0.则　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，

　 电压表的读数也为0

B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次

C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将

　 减小

D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变

解析：图示位置为中性面，但由于产生的是正弦式电流，故流过电阻的瞬时电流是零，

电压表的读数为其有效值，不是0，故A错；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，

故1秒内电流方向改变的次数为2f＝2×＝，B正确；R两端再并联电阻时，干路

电流增大，路端电压减小，故电压表读数减小，C正确；并上电容后，由于电路与交

变电源相连，电容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数也减小，D

错误．

答案：BC

5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

1．如图1所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变

压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n₁∶n₂和电源电压

U₁分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 (　)

图1

A．1∶2　2U　　　　　　 B．1∶2　4U

C．2∶1　4U　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．2∶1　2U

解析：设灯泡正常发光时，额定电流为I₀.由题图可知，原线圈中电流I_原＝I₀，副线

圈中两灯并联，副线圈中电流I_副＝2I₀，U_副＝U，根据理想变压器的基本规律：I_原n₁

＝I_副n₂得n₁∶n₂＝2∶1；U_原/U_副＝n₁/n₂得U_原＝2U，所以U₁＝4U.C项正确．

答案：C

10．重1000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的

温度升高40℃以上，气锤至少应落下多少次？[设气锤撞击铁块时做的功有60%用来

使铁块温度升高，且铁的比热容c＝0.11 cal/(g·℃)，g取10 m/s²，1 cal＝4.2 J]

解析：气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为

E_k＝mgh＝10³×10×2.5 J＝2.5×10⁴ J

由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为

W＝E_k－0＝2.5×10⁴ J

使铁块温度升高所需的热量(升高40℃)

Q＝cmΔt＝0.11×200×10³×40 cal＝3.696×10⁶ J

设气锤下落n次才能使铁块温度升高40℃，由能量守恒定律有：n·W·η＝Q

n＝＝次＝246.4次

故气锤至少要下落247次．

答案：247次