2020年高考物理一輪專題: 第43講 交變電流的產(chǎn)生和描述

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1、2020年高考物理一輪專題: 第43講 交變電流的產(chǎn)生和描述 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共10題;共20分) 1. (2分) (2019高二下廣州月考) 如圖所示為地磁場磁感線的示意圖,在北半球地磁場的豎直分量向下。一飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行,飛機(jī)機(jī)身長為a,翼展為b;該空間地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B1 , 豎直分量為B2;駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用A表示,右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用B表示,用E表示飛機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,則( ) A . E=B2vb,且A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)

2、電勢 B . E=B1vb,且A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢 C . E=B2vb,且A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢 D . E=B1vb,且A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢 2. (2分) (2017高二下黑龍江期末) 小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示.此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計(jì)電路的其他電阻.下列說法正確的是( ) A . 交變電流的周期為0.125 s B . 交變電流的頻率為8 Hz C . 交變電流的有效值為 A D . 交變電流的最大值為4 A 3. (2分) 多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇,

3、過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的,缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的,如圖所示為一個(gè)經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦式電流的每一個(gè)周期中,前面的被截去,從而改變了電燈上的電壓.那么現(xiàn)在電燈上的電壓為( ) A . Um B . C . D . 4. (2分) 某電流的圖象如圖所示,此電流的有效值為( ) A . B . C . D . 2 5. (2分) 如圖是一正弦式交變電流的電流圖象.電流的最大值和周期分別為( ) A

4、 . 10 A,0.02 s B . 10A,0.02 s C . 10 A,0.01 s D . 10A,0.01 s 6. (2分) 一只低壓教學(xué)電源輸出的交流電壓的瞬時(shí)值為 , 關(guān)于該電源的規(guī)格和使用,錯(cuò)誤的說法是( ) A . 這個(gè)電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光 B . 此電源的交流電的周期是314s C . 此電源在t=0.01s時(shí)電壓為零 D . 這個(gè)電源可能把“10V2μF”的電容器擊穿 7. (2分) (2017鎮(zhèn)江模擬) 如圖所示,將一鋁管豎立在水平桌面上,把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強(qiáng)磁鐵從鋁管上端由靜止釋放,強(qiáng)磁鐵在鋁管中始終

5、與管壁不接觸.則強(qiáng)磁鐵在下落過程中( ) A . 若增加強(qiáng)磁鐵的磁性,可使其到達(dá)鋁管底部的速度變小 B . 鋁管對水平桌面的壓力一定逐漸變大 C . 強(qiáng)磁鐵落到鋁管底部的動(dòng)能等于減少的重力勢能 D . 強(qiáng)磁鐵先加速后減速 8. (2分) 在一空間有方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,向外的磁場分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi),向內(nèi)的磁場分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為b(b> a)的圓形線圈,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開始減小到 ,則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為( )

6、 A . πB(b2-a2) B . πB(b2-2a2) C . πB(b2-a2) D . πB(b2-2a2) 9. (2分) 將正弦交流電經(jīng)過整流器處理后,得到的電流波形剛好去掉了半周,如圖,它的有效值是( ) A . B . C . D . 10. (2分) 如圖所示為一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀.M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸,鐵芯上有一矩形線框,可繞與鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn).磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑、大小近似均勻的磁場.若從圖示位置開始計(jì)時(shí),當(dāng)線框繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下

7、列圖象中能正確反映線框中感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是( ) A . B . C . D . 二、 多選題 (共4題;共12分) 11. (3分) (2017高二上臨夏期末) 如圖甲所示,100匝線圈(圖中只畫了1匝)兩端A、B與一電壓表相連.線圈內(nèi)有一垂直指向紙內(nèi)方向的磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化.下列關(guān)于電壓表的說法正確的是( ) A . 電壓表讀數(shù)為50V B . 電壓表讀數(shù)為150V C . 電壓表“+”接線柱接A端 D . 電壓表“+”接線柱接B端 12. (3分) (2018高二下孝義期末) 如圖甲所示,單匝矩形線圈

8、 在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動(dòng)勢的變化規(guī)律如圖線 所示,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,電動(dòng)勢的變化規(guī)律如圖線 所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說法正確的是( ) A . 從圖線可算出穿過線圈磁通量的最大值 B . 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為 C . 在圖線 和 中, 時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零 D . 圖線 電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為 13. (3分) (2017高二上臺(tái)州期中) 在勻強(qiáng)磁場中有一不計(jì)電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,

9、Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減?。?,R為定值電阻.下列說法正確的是( ) A . 在t=0.01s末,矩形線圈平面與磁場方向垂直 B . 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36sin50πt(V) C . Rt處溫度升高時(shí),電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變 D . Rt處溫度升高時(shí),電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大 14. (3分) (2017高二上牡丹江期末) 在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖1所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖2所示,則( ) A . t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率最大 B . t=0.01s時(shí)

10、線框平面與中性面重合 C . 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為220V D . 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的頻率為100Hz 三、 綜合題 (共4題;共60分) 15. (15分) (2020高二上沈陽期末) 如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,ab長20厘米,bc長10厘米,角速度ω=100rad/s。求: (1) 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值; (2) 電路中交流電壓表的

11、示數(shù); (3) 電阻R上的功率。 16. (20分) (2017高二下宜春期中) 如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2 , 共100匝,線圈總電阻r=1Ω,外接電阻R=9Ω,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T,線圈以角速度ω=100π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求: (1) 若線圈經(jīng)圖示位置開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式; (2) 求通過電阻R的電流有效值. 17. (15分) (2017蘇州模擬) 如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場地上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖.他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動(dòng),銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連.搖繩的兩位同學(xué)的連

12、線與所在處的地磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)垂直.搖動(dòng)時(shí),銅芯線所圍成半圓周的面積S=2m2 , 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=10 rad/s,用電表測得電路中電流I=40μA,電路總電阻R=10Ω,取 =2.25. (1) 求該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B; (2) 從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計(jì)時(shí),求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中,通過電流表的電量q; (3) 求銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,電路產(chǎn)生的焦耳熱Q. 18. (10分) (2017高二上寶雞期末) 如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共200匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱

13、軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=20rad/s,外電路電阻R=4Ω,求: (1) 計(jì)算線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢和交流電壓表的示數(shù); (2) 線圈從中性面轉(zhuǎn)過60角的過程中通過電阻R的電荷量; (3) 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功. 第 13 頁 共 13 頁 參考答案 一、 單選題 (共10題;共20分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 二、 多選題 (共4題;共12分) 11-1、 12-1、 13-1、 14-1、 三、 綜合題 (共4題;共60分) 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 17-1、 17-2、 17-3、 18-1、 18-2、 18-3、

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