《(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(六十九)交變電流的產(chǎn)生與描述(雙基落實(shí)課)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(六十九)交變電流的產(chǎn)生與描述(雙基落實(shí)課)(含解析)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(六十九)交變電流的產(chǎn)生與描述(雙基落實(shí)課)(含解析)
1.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,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,鐵芯外套有一矩形線圈,線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成沿半徑方向的輻向磁場(chǎng)。從如圖所示位置開始計(jì)時(shí),規(guī)定此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正值,選項(xiàng)圖中能正確反映線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律的是( )
解析:選D 由于磁場(chǎng)為沿半徑的輻向磁場(chǎng),可以認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變,線圈始終垂直切割磁感線,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,由右手定則可知,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,
2、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向改變兩次,選項(xiàng)D正確。
2.(2019·遂寧檢測(cè))如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的圖像,其中電流的正值為正弦曲線的正半周,其最大值為Im;電流的負(fù)值的大小為Im,則該交變電流的有效值為( )
A.Im B.
C.Im D.Im
解析:選C 設(shè)該交變電流的有效值為I,取一個(gè)周期時(shí)間,由電流的熱效應(yīng)得:2R×1×10-2 s+I(xiàn)m2R×1×10-2 s=I2R×2×10-2 s,解得:I=Im,故C正確。
3.如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),則在0~ 這
3、段時(shí)間內(nèi)( )
A.線圈中的感應(yīng)電流一直在增大
B.線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小
C.穿過(guò)線圈的磁通量一直在減小
D.穿過(guò)線圈的磁通量的變化率一直在減小
解析:選D 計(jì)時(shí)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,感應(yīng)電流最大,在0~時(shí)間內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過(guò)四分之一個(gè)圓周,感應(yīng)電流從最大減小為零,磁通量逐漸增大,其變化率一直減小,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
4.如圖所示為實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)原理圖,內(nèi)阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的電阻,為理想交流電流表。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(dòng)時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10sin 10πt V,則( )
A.該交變電流的頻率為10 Hz
B
4、.該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10 V
C.外接電阻R所消耗的電功率為10 W
D.電流表的示數(shù)為 A
解析:選B 根據(jù)題意知,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=10π rad/s,又ω=2πf,則該交變電流的頻率f=5 Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=10 V,則有效值E==10 V,選項(xiàng)B正確;根據(jù)歐姆定律可得,電路中電流有效值I==1.0 A,即電流表的示數(shù)為1.0 A,電阻R所消耗的電功率P=I2R=9.0 W,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
5.(2019·開封模擬)如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 Ω,外接
5、小燈泡的電阻為9 Ω恒定不變,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電壓表的示數(shù)為6 V
B.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4 W
C.在1.0×10-2 s時(shí)刻,穿過(guò)線圈的磁通量最大
D.在1.0×10-2 s時(shí)刻,穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大
解析:選C 由題圖乙可知,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為6 V,電動(dòng)勢(shì)的有效值是6 V,電壓表測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓,所以電壓表示數(shù)為×6 V=5.4 V,A錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)的輸出功率P== W=3.24 W,B錯(cuò)誤;在t=1×10-2 s時(shí)刻,由題圖乙可知此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為零,那么此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比,該時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量
6、變化率為零,C正確,D錯(cuò)誤。
6.(多選)一正弦式交流電源的u-t圖像如圖甲所示,將它接在圖乙所示電路的e、f兩端,若電阻的阻值為110 Ω,電源的內(nèi)阻不計(jì),交流電壓表是量程為250 V的理想電表,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.通過(guò)電阻的電流方向1 s改變50次
B.交流電壓表示數(shù)為220 V
C.產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100π rad/s
D.在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為5.28×104 J
解析:選BC 由題圖甲知交流電的周期為T=0.02 s,頻率f==50 Hz,而一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,即通過(guò)電阻的電流方向1 s改變100次,A錯(cuò);
7、交流電壓的峰值為220 V,有效值為220 V,電壓表測(cè)量的是有效值,即220 V,B對(duì);由ω==100π rad/s可知,C對(duì);由Q=t得,在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為2.64×104 J,D錯(cuò)。
7.(多選)(2019·洛陽(yáng)高三聯(lián)考)如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R,下列判斷正確的是( )
A.電壓表的讀數(shù)為
B.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量為
C.在線圈轉(zhuǎn)過(guò)一周的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
D.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)通過(guò)電阻R的電流為
解析:
8、選AD 電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω,有效值E==,電壓表的示數(shù)為路端電壓的有效值U=E=,A正確;線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q===,B錯(cuò)誤;在線圈轉(zhuǎn)過(guò)一周的時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=·=,C錯(cuò)誤;電流的最大值為Im==,電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=Imsin ωt,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí),ωt=,此時(shí)的電流為i==,D正確。
8.(多選)如圖所示,N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框面積為S,線框的電阻、電感均不計(jì),外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦裕凑螂娮铻榱?,反向電阻無(wú)窮大。下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖示位置電流表的示數(shù)為NBS
B.一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量為
C.R兩端電壓的有效值為NBS
D.圖示位置電流表的示數(shù)為0
解析:選AB 設(shè)回路中電流的有效值為I,由電流的熱效應(yīng)可知,2RT=I2RT,解得I=,理想交流電流表測(cè)的是電流的有效值,A正確,D錯(cuò)誤;在一個(gè)周期內(nèi),只有半個(gè)周期的時(shí)間有電流通過(guò)R,故一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量q==,B正確;R兩端電壓有效值U=IR=,C錯(cuò)誤。