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1、2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 课时作业 基础题组 一 单项选择题 1 2018 云南统考 某小型发电机产生的交变电动势表达式为e 100sin 100 t V 则该电动势 A 有效值是 100 V B 频率是 100 Hz C 最大值是 1002 V D 周期是 0 02 s 解析 由交变电动势的表达式可知 该交变电动势的最大值为100 V 有效值为 502 V 选项 A C错误 由表达式还可得到周期为0 02 s 频率为 50 Hz 选项 B错误 D 正确 答案 D 2 一边长为 L 的正方形单匝线框绕垂直于匀
2、强磁场的固定轴转动 线框中 产生的感应电动势e 随时间 t 的变化情况如图所示 已知匀 强磁 场 的 磁 感应强度为 B 则结合图中所给信息可判定 A t1时刻穿过线框的磁通量为BL 2 B t2时刻穿过线框的磁通量为零 C t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D 线框转动的角速度为 Em BL 2 解析 t1时刻 感应电动势最大 穿过线框的磁通量应为零 A错误 t2时刻 穿过线框的磁通量 最大为 m BL 2 B错误 t 3时刻 感应电动势最大 则磁通量变化率也最大 C错误 交变电流 的最大值为 Em BL 2 则 Em BL 2 D正确 答案 D 3 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场
3、 磁感应强度为B 电阻为R 半 径为 L 圆心角为 45 的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O轴以角速度 匀速 转动 O轴位于磁场边界 则线框内产生的感应电流的有效值为 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 A BL 2 2R B 2BL 2 2R C 2BL 2 4R D BL 2 4R 解析 线框的转动周期为T 而线框转动一周只有 T 4的时间内有感应电流 此时感应电流的大小为 I 1 2BL 2 R BL 2 2R 根据电流的热效应有 BL 2 2R 2R T 4 I 2 有RT 解得 I有 BL 2 4R 故 D
4、正确 答案 D 4 2018 江西南昌高三模拟 两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 线圈中 产生的感应电动势e随时间 t 的变化关系分别如图中甲 乙所示 则下列说法正确的是 A 两交变电流的频率之比f甲 f乙 1 2 B 两交变电流电动势的有效值之比E甲 E乙 3 1 C t 1 s 时 两线圈中的磁通量的变化率均为零 D t 1 s 时 两线圈均处在与中性面垂直的位置上 解析 由题图可见T乙 2T甲 则 f甲 f乙 2 1 A错误 E甲 E乙 E甲 m E乙 m 1 3 B错误 e t t 1 s 时 e 0 故 t 0 C正确 e 0 说明线圈处在中性面的 位置上 D 错误
5、 答案 C 5 两个相同的电阻分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流 则在一个周期内 正弦交流电 在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比为 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 3 1 解析 对于正弦式电流 有效值I1 2 2 Im 5 2 2 A 根据焦耳定律得 Q1 I 2 1RT 12 5RT 对于方波 电流 根据焦耳定律得Q2 I 2 2R T 2 I 2 2R T 2 8RT 4 5RT 12 5RT 则 Q 1 Q2 1 1 选项 A 正确 答案 A
6、 二 多项选择题 6 面积为 S 的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲 乙所示的磁场中 图甲中有磁 感应强度为 B0的匀强磁场 线圈在磁场中以周期T 绕 OO 轴做匀速转动 图乙中的磁场的变化 规律为 B B0cos 2 T t 从图示时刻起计时 则 A 两线圈中的磁通量变化规律均为 B0Scos 2 T t B 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C 两线圈中产生的交变电流的有效值不同 D 从此刻起 T 4时间内流过线圈截面的电荷量相同 解析 由于甲中线圈在磁场中以周期T绕 OO 轴匀速转动 所以其角速度为 2 T 其磁通量为 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作
7、业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 B0Scos t B0Scos 2 T t 乙中线圈的磁通量为 BS B0Scos 2 T t 所以两者的磁通量变 化规律相同 则两者实际产生的交变电流是相同的 因此两线圈中感应电动势达到最大值的时刻 两线圈中产生的交变电流的有效值 T 4时间内流过线圈截面的电荷量都是相同的 故选项 A D正 确 B C错误 答案 AD 7 如图所示 在水平向右 磁感应强度大小为B的匀强磁场中 有一匝数为n 边长为 l 电阻为 R的正方形线圈围绕垂直于磁感线的对称轴 OO 按照图示 的方向匀速转动 转动的角速度为 则下列说法中正确的是 A 当线圈转至
8、图示位置时 线圈中产生的感应电流方向为a b c d a B 当线圈转至图示位置时 线圈中产生的感应电流大小为 nBl 2 R C 线圈从图示位置转过 2 的过程中 线圈中产生的热量为 n 2B2l2 2R D 若从图示位置开始计时 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值大小为e nBl 2 cos t 解析 由右手定则可知 当线圈转至图示位置时 线圈中产生的感应电流方向为a d c b a 选项 A 错误 当线圈转至图示位置时 线圈中产生的感应电动势最大 为Em nBl 2 所以此时 线圈中产生的感应电流大小为Im Em R nBl 2 R 选项 B 正确 线圈中产生的感应电流的有效值为I nBl
9、 2 2R 所以线圈从图示位置转过 2 的过程中 线圈中产生的热量为Q I 2Rt n 2B2l4 2 2R 2 R 1 4 2 n 2B2 l4 4R 选项 C错误 若从图示位置开始计时 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值大小应 为 e nBl 2 cos t 选项 D正确 答案 BD 8 边长为 L 的正方形线框在匀强磁场B 中以角速度 匀速转动 产生的感应电流 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 的最大值为 Im 设灯泡的电阻为R 其他电阻不计 从如图所示位置开始计时 则 A 电路中电流的最大值Im BL 2 R
10、B 电路中电流的瞬时值表达式为i Imsin t C 电流表的读数为 Im 2 D 灯泡的电功率为 I 2 m 2R 解析 感应电动势的最大值Em BL 2 则电流的最大值 Im E m R BL 2 R 选项 A 正确 由线圈电 流为最大值时开始计时 故电路中电流的瞬时表达式应为i Imcos t 选项 B错误 电流表的读数为有效值 为I 2 2 Im 选项 C错误 灯泡的电功率P I 2R 1 2I 2 mR 选项 D正确 答案 AD 能力题组 一 选择题 9 如图甲所示 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
11、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 的变化规律的图像是 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 解析 由题图乙知 周期T 4 s 感应电动势的最大值Em 1 V 而感应电动势的最大值的表达式 Em NBS NBS 2 T 若仅把线圈的转速变为原来的2 倍 则周期 T 变为原来的 1 2 即 T 2 s 而感应电动势的最大值Em 变为原来的 2 倍 即 Em 2 V 所以选项 B C错误 从图示位置转 过 90 开始计
12、时 也就是t 0 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 10 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示 已知发电机线圈内阻 为 5 现外接一只电阻为105 的灯泡 如图乙所示 则 A 电路中的电流方向每秒钟改变50 次 B 理想电压表 V的示数为 220 V C 灯泡实际消耗的功率为440 W D 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20 J 解析 由图甲知周期T 0 02 s 每个周期交流电方向改变两次 则1 s 内电流方向改变的次数为 100 次 选项 A 错误 由图甲知感应电动势最大值Em 2202 V 所以有效值 E 220 V 电压表
13、示数 U R R rE 105 105 5 220 V 210 V 选项 B 错误 灯泡实际消耗的功率 P 210 2 105 W 420 W 选项 C错误 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热Q E U 2 r t 220 210 2 5 1 J 20 J 选 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 项 D正确 答案 D 11 多选 如图甲所示 将阻值为R 5 的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上 电流随时间 变化的规律如图乙所示 电流表串联在电路中测量电流的大小 对此 下列说法正确的是 A 电阻 R两端电压变化规律的函数表达
14、式为u 2 5sin 200 t V B 电阻 R消耗的电功率为1 25 W C 如图丙所示 若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生 当线圈的转速提升一 倍时 电流表的示数为1 A D 这一交变电流与图丁所示电流比较 其有效值之比为 1 2 解析 图乙所示电流的最大值为Im 0 5 A 周期为 T 0 01 s 其角速度为 2 T 200 rad s 由欧姆定律得 Um ImR 2 5 V 所以 R 两端电压瞬时值的表达式为u 2 5sin 200 t V 选项 A正 确 该电流的有效值为I Im 2 电阻 R 消耗的电功率为 P I 2R 解得 P 0 625 W 选项 B错误 电
15、流表的示数为有效值 该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生 当转速提 升一倍时 电动势的最大值Em nBS 为原来的 2 倍 电路中电流的有效值也是原来的2 倍 为 2 0 5 2 A 1 A 选项 C错误 图乙中的正弦交变电流的有效值为 0 5 2 A 图丁所示的交变电流虽然 方向发生变化 但大小恒为0 5 A 故有效值之比为 1 2 选项 D 正确 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 2019 届高考物理一轮复习优化探究 教科版 课时作业 答案 AD 二 非选择题 12 如图甲所示 一固定的矩形导体线圈水平放置 线圈的两端接一只小灯泡 在线圈所在空间 内存
16、在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场 已知线圈的匝数n 100 匝 总电阻 r 1 0 所 围成矩形的面积S 0 040 m 2 小灯泡的电阻 R 9 0 磁感应强度随时间按如图乙所示的规律 变化 线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e nBmS2 T cos2 T t 其中 Bm为磁感应强度的 最大值 T 为磁场变化的周期 不计灯丝电阻随温度的变化 求 1 线圈中产生感应电动势的最大值 2 小灯泡消耗的电功率 解析 1 由图像知 线圈中产生的交变电流的周期T 3 14 10 2 s 所以 E m nBmS 2 nB mS T 8 0 V 2 电流的最大值 Im Em R r 0 80 A 有效值 I Im 2 22 5 A 小灯泡消耗的电功率P I 2R 2 88 W 答案 1 8 0 V 2 2 88 W 13 2018 东北三省四市模拟 如图所示 边长为l 的正方形线圈abcd 的 匝 数 为 n 线圈电阻为 r 外电路的电阻为R ab 的中点和 cd 的中点的连线 OO 恰好位 于匀强磁场的边界上 磁感应强度为B 现在线圈以OO 为轴 以 角 速 度 匀 速转动 求 1 闭合电
