2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 10.1交變電流的產(chǎn)生和描述隨堂集訓(xùn).doc

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2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 10.1交變電流的產(chǎn)生和描述隨堂集訓(xùn) 考向一　 A. 兩次t＝0時刻線圈平面均與中性面重合 B. 曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3 C. 曲線a表示的交變電動勢頻率為25 Hz D. 曲線b表示的交變電動勢有效值為10 V 解析：線圈經(jīng)過中性面時不切割磁感線，此時感應(yīng)電動勢為零，選項A正確；由圖可知曲線a、b的周期之比為2∶3，則對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2，選項B錯誤；曲線a的周期為Ta＝410－2 s，其頻率為fa＝＝25 Hz，選項C正確；曲線a、b表示的交變電流的峰值之比為＝＝，又Ema＝15 V，則Emb＝10 V，Ub＝Emb＝5 V，選項D錯誤。 答案：AC 2. [xx山東高考](多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示。 以下判斷正確的是(　　) A. 電流表的示數(shù)為10 A B. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50π rad/s C. 0.01 s時線圈平面與磁場方向平行 D. 0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左 解析：由題圖乙知Im＝10 A，I＝＝10 A，A正確。T＝210－2 s，ω＝＝100π rad/s, B錯誤。t＝0.01 s時，I＝Im，此時線圈平面與磁場方向平行，C正確．由右手定則判定0.02 s時電阻R中電流方向自左向右，D錯誤。 答案：AC 考向二　 3. [xx福建高考] 如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e＝10 sin 10πt(V)，則 (　　) A. 該交變電流的頻率為10 Hz B. 該電動勢的有效值為10 V C. 外接電阻R所消耗的電功率為10 W D. 電路中理想交流電流表的示數(shù)為1.0 A 解析：由交變電流電動勢的表達(dá)式e＝10sin 10πt V＝Em sinωt可知，該交變電流的頻率為f＝＝ Hz＝5 Hz, A錯誤。該交變電流電動勢的有效值E＝ V＝ V＝10 V，B錯誤。電流的有效值I＝＝ A＝1.0 A，外接電阻R所消耗的電功率PR＝I2R＝1.029.0 W＝9 W，故C錯誤，D正確。 答案：D 4. [xx海南高考]通過一阻值R＝100 Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1 s。電阻兩端電壓的有效值為(　　) A. 12 V　　　　　 B．4 V C. 15 V D．8 V 解析：由有效值定義可得1 s＝(0.1 A)2R0.4 s2＋(0.2 A)2R0.1 s2，其中R＝100 Ω，可得U＝4 V, B正確。 答案：B 考向三　 5. [xx江蘇高考]某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為π，磁場均沿半徑方向。匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc和ad邊同時進(jìn)入磁場。在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R.求： (1)線圈切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的大小Em； (2)線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F； (3)外接電阻上電流的有效值I。 解析：(1)bc、ad邊的運(yùn)動速度v＝ω 感應(yīng)電動勢Em＝4NBlv 解得Em＝2NBl2ω。 (2)電流Im＝ 安培力F＝2NBIml 解得F＝。 (3)一個周期內(nèi)，通電時間t＝T R上消耗的電能W＝IRt且W＝I2RT 解得I＝。 答案：(1)2NBl2ω　(2)　(3) 【模擬題組——提考能】 1. [xx衡水模擬]如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10 Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)是10 V。圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時間t變化的圖象。則(　　) A. 電阻R上的電功率為20 W B. 0.02 s時R兩端的電壓瞬時值為零 C. R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V) D. 通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i＝1.41cos50πt(A) 解析：R上電功率P＝＝10 W，A錯。0.02 s時Φ＝0，最大，此時R兩端的電壓瞬時值最大，B錯。R兩端電壓的最大值為10 V，ω＝＝100π rad/s，因此R兩端電壓u＝14.1cos100πt(V)，C正確。i＝1.41cos100πt(A)，D錯。故選C。 答案：C 2. [xx安徽安慶二模]一個匝數(shù)為100匝，電阻為0.5 Ω的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按圖示規(guī)律變化，則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為(　　) A. 5 A B. 2 A C. 6 A D. 5 A 解析：0～1 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1＝n＝1000.01 V＝1 V,1～1.2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2＝n＝100 V＝5 V，對一個定值電阻，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝Q1＋Q2＝1＋0.2 J＝ 12 J，根據(jù)交變電流有效值的定義Q＝I2Rt＝12得：I＝2 A，故B正確，A、C、D錯誤。 答案：B 3. [xx青島測試]一交流電壓為u＝100sin100πtV，由此表達(dá)式可知(　　) A. 用電壓表測該電壓其示數(shù)為50 V B. 該交流電壓的周期為0.02 s C. 將該電壓加在“100 V　 100 W”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于100 W D. t＝1/400 s時，該交流電壓的瞬時值為50 V 解析：電壓有效值為100 V，故用電壓表測該電壓其示數(shù)為100 V，A項錯誤；ω＝100π rad/s，則周期T＝＝0.02 s，B項正確；該電壓加在“100V　100W”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，C項錯；t＝1/400 s代入瞬時值表達(dá)式得電壓的瞬時值為100 V，D項錯。 答案：B