2020版高考物理教科版大一轮复习训练:第十一章 基础课1 交变电流的产生和描述 Word版含解析.pdf
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1、基础课基础课 1 交变电流的产生和描述 交变电流的产生和描述 一、选择题(16 题为单项选择题,711 题为多项选择题) 1某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流的图象如 图 1 所示,由图中信息可以判断( ) 图 1 A在 A、C 时刻线圈处于中性面位置 B在 B、D 时刻穿过线圈的磁通量为零 C从 AD 线圈转过的角度为 2 D若从 OD 历时 0.02 s,则在 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次 解析 由题中交变电流的图象可知,在 A、C 时刻产生的感应电流最大,对应的 感应电动势最大,线圈处于垂直中性面的位置,选项 A 错误 ; 在 B、D 时刻感应 电流
2、为零,对应的感应电动势为零,即磁通量的变化率为零,此时磁通量最大, 选项 B 错误;从 AD,经历的时间为 周期,线圈转过的角度为 ,选项 C 错 3 4 3 2 误;若从 OD 历时 0.02 s,则交变电流的周期为 0.02 s,而一个周期内电流的 方向改变两次,所以 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次,选项 D 正确。 答案 D 2(2017山东潍坊市联考)现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实 现调控的。如图 2 所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正 弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋 钮可以控制截去的多少, 从而改
3、变电灯上的电压, 那么现在电灯上的电压为( ) 图 2 AUm B.U m 2 C. D.Um 2U m 2 2 解析 由有效值的概念可得 T,解得 U,选项 B 正确。 (U m 2) 2 R T 2 U2 R Um 2 答案 B 3 图 3 甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图, 其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动,线圈的两端经集流环 和电刷与电阻 R10 连接, 与电阻 R 并联的交流电压表为理想电表, 示数是 10 V。图乙是穿过矩形线圈磁通量 随时间 t 变化的图象。则下列说法正确的是 ( ) 图 3 A电阻 R 上的电功率为 20 W
4、 B0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零 CR 两端的电压随时间变化的规律是 u14.1 cos 100t(V) D通过 R 的电流随时间变化的规律是 icos 50t(A) 解析 电阻 R 上的电功率为 P10 W,选项 A 错误 ; 0.02 s 时穿过线圈的磁 U2 R 通量变化率最大,R 两端的电压瞬时值最大,选项 B 错误;R 两端的电压 u 随时 间 t 变化的规律是 u14.1cos 100t(V), 通过 R 的电流随时间变化的规律 i1.41 cos 100t(A),选项 C 正确,D 错误。 答案 C 4(2016福建福州质检)某交流电源电动势随时间变化的规律如图 4
5、 所示,现用 该电源对标称值为“5 V 10 W”的电动机供电,电源内阻不计,下列说法正确 的是( ) 图 4 A电动机的内阻为 2.5 B电动机的发热功率为 10 W C通过电动机的电流为 2 A D通过电动机的电流为 2 A2 解析 由图知该电源电动势最大值为 Em5 V,则有效值 E5 V,通过电动2 机的电流 I A2 A,电动机是非纯电阻元件,电动机内阻 r 2.5 , 10 5 5 2 电动机的发热功率 P热I2rP总10 W,故 A、B、D 错误,C 正确。 答案 C 5如图 5 所示,一半径为 L 的导体圆环位于纸面内,O 为圆心。环内两个圆心 角为 90且关于 O 中心对称的
6、扇形区域内分布有匀强磁场, 两磁场的磁感应强度 大小均为 B、方向相反且均与纸面垂面。导体杆 OM 可绕 O 转动,M 端通过滑 动触点与圆环良好接触, 在圆心和圆环间连有电阻 R, 不计圆环和导体杆的电阻, 当杆 OM 以恒定角速度 逆时针转动时,理想电流表 A 的示数为( ) 图 5 A. B. C. D. 2BL 2 4R BL2 4R 2BL 2 2R BL2 2R 解析 OM 切割磁感线产生的电动势 E,OM 切割磁感线时产生的感应电 BL2 2 流 I ,设电流的有效值为 I有效,则 IRT2I2R T,解得 I有效, E R 2有效 1 4 2BL 2 4R 选项 A 正确。 答
7、案 A 6 如图6甲所示, 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动, 从图示位置开始计时,产生的感应电动势 e 随时间 t 的变化曲线如图乙所示。若 线圈的转速变为原来的 2 倍,而其他条件保持不变,从图示位置转过 90开始计 时,则能正确反映线圈中产生的电动势 e 随时间 t 的变化规律的图象是( ) 图 6 解析 由题图乙知,周期 T4 s,感应电动势的最大值 Em1 V,而感应电动势 的最大值的表达式 EmNBSNBS。若仅把线圈的转速变为原来的 2 倍,则 2 T 周期 T变为原来的 ,即 T2 s,而感应电动势的最大值 Em变为原来的 2 倍, 1 2 即 Em2 V
8、,所以选项 B、C 错误;从图示位置转过 90开始计时,也就是 t0 时线圈中产生的感应电动势应为 0,所以选项 A 正确,D 错误。 答案 A 7将电阻 R、理想电压表 V、开关 S 和交流电源按照图 7 所示的方式连接起来, 其中 R30 ,合上开关 S 后,交流电源输出的正弦交变电压 u 随时间 t 变化的 关系如图 8 所示。则( ) 图 7 图 8 A电压表 V 的示数是 36 V BR 消耗的电功率是 21.6 W C通过 R 的电流瞬时值表达式为 i1.2 sin 100t A D通过 R 的电流最大值为 1.2 A 解析 电压表的示数为有效值, U18 V, A 项错误 ; P
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