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(jí):________ 成績(jī):________ 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(chǎng)磁感線的示意圖，在北半球地磁場(chǎng)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(zhǎng)為a，翼展為b；該空間地磁場(chǎng)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(shì)，則（ ） A . E=B2vb，且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)

2、電勢(shì) B . E=B1vb，且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì) C . E=B2vb，且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì) D . E=B1vb，且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì) 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(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shuō)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(guò)去是用變壓器來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，如圖所示為一個(gè)經(jīng)過(guò)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(shuō)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(guò)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(duì)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(shì)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(chǎng)，如圖所示，向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，向內(nèi)的磁場(chǎng)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(kāi)始減小到 ，則此過(guò)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(guò)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(chǎng)．若從圖示位置開(kāi)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(shì)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(chǎng)，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(shuō)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(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(shuō)法正確的是（ ） A . 從圖線可算出穿過(guò)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(guò)線圈的磁通量均為零 D . 圖線 電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈，繞垂直磁場(chǎng)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)其電阻減小），R為定值電阻．下列說(shuō)法正確的是（ ） A . 在t=0.01s末，矩形線圈平面與磁場(chǎng)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(chǎng)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(shì)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(shì)有效值為220V D . 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz 三、 綜合題 (共4題；共60分) 15. （15分） (2020高二上沈陽(yáng)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(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)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(zhǎng)20厘米，bc長(zhǎng)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(shì)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(chǎng)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(kāi)始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式； （2） 求通過(guò)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)）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(cè)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B； （2） 從銅芯線所在平面與該處地磁場(chǎng)平行開(kāi)始計(jì)時(shí)，求其轉(zhuǎn)過(guò)四分之一周的過(guò)程中，通過(guò)電流表的電量q； （3） 求銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長(zhǎng)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(duì)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(guò)60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和交流電壓表的示數(shù)； （2） 線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)60角的過(guò)程中通過(guò)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(yè) 共 13 頁(yè) 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、