《走向高考·高考物理总复习·人教实验版：10-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《走向高考·高考物理总复习·人教实验版：10-1（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、选择题1下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()答案 C解析 我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是 220V，最大值为 311V，周期为 0.02s，所以只有 C 正确2如下图中各图面积均为 S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场 B 中以角速度 匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsint 的图是()答案 AC解析 线 圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速 转动，产生的正弦交变电动势为 eBSsint，由这一原则判断， A 图和 C 图中感应电动势均为 eBSsint ；B 图中的转动轴不在线圈所在平面内；D
2、图转动轴与磁 场方向平行，而不是垂直3(2011盐城模拟)阻值为 1 的电阻上通一交变电流，其 it 关系如上图，则在01s 内电阻上产生的热量为()A1J B1.5JC2J D2.8J答案 D解析 0 1s 内产生的热量为 Q(1 210.42 210.6)J2.8J，故选 D.4(2011南昌模拟)如上图所示，矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，边 ad 在轴OO上，若线圈绕轴匀速转动，产生的交流电动势 eE msint，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则电动势的表达式为()Ae 2Emsint Be2E msin2tCe Emsint DeE msin2t答案 B解析 设 原来转
3、速为 n，则角速度 2n，感应电动势的峰值EmNBS当转速增加一倍，即为 2n 时，其角速度22n2此时，感应电动势的峰值 E mNBS2 2Em，可见，此时电动势 eE m sint 2Emsin2t，故选项 B 正确5(2011深圳模拟)如上图所示的交流电 u311sin(314t/6)V ，接在阻值 220的电阻两端，则()A电压表的读数为 311VB电流表的读数为 1.41AC该交流电的频率为 50HzD2s 内电阻产生的热量是 440J答案 CD解析 本 题考查交流电的瞬时表达式、最大值、有效值由uU msin(t)可知：最大 值是 311V，频率是 50Hz，故有效值是220V，电
4、压 表、 电流表的 读数、 计算电功率，用的都是有效值，电压表的读数为 220V，电流表的读数为 1A，故 AB 错误6(2011南京模拟)电阻为 1 的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如上图所示现把交流电加在电阻为 9 电热丝上，下列判断正确的是()A线圈转动的角速度 100rad/sB在 t0.01s 时刻，穿过线圈的磁通量为零C电热丝两端的电压 UR100 V2D电热丝的发热功率 P1800W答案 BD解析 由 图可以看出该交变电流的周期 T0.02s， 则角速度 100 rad/s，A 错t0.01s 时刻， 电压达到最大，则此时磁通
5、2T量变化率最大，磁通量为零，B 正确电热丝两端电压为路端电压UR U V90 V，则 C 错电热丝的发热功率 PRR r 99 1 Um2 2 W1800W，则 D 正确U2RR 902297.(2011合肥模拟) 实验室里的交流发电机可简化为如上图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的 OO轴匀速转动，今在发电机的输出端接一个电阻 R 和理想电压表，并让线圈每秒转 25 圈，读出电压表的示数为 10V.已知 R10，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是()A线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i sin50t(A)2C流过电阻
6、 R 的电流每秒钟方向改变 50 次D电阻 R 上的热功率等于 20W答案 BC解析 线 圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的是交流电线圈位于图中位置时，穿过线圈的磁通量虽然为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的瞬时电流最大，选项 A 错误；线圈转一圈，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次，每秒转 25 圈， 电流方向改变 50 次， 选项 C 正确；由题意可知，f25Hz，50 rad/s，电压表的示数是有效值，交流电最大值Em10 V，Im A，故 选项 B 正确；电阻 R 上消耗的热功率 PR2 210W，选项 D 错误U2R8.(2011汕头模拟) 如上图
7、所示，电阻为 r 的矩形线圈面积为 S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度 匀速转动匀强磁场的磁感应强度为 B，t0 时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则( )A滑片 P 下滑时，电压表的读数不变B图示位置线圈中的感应电动势最大C线圈从图示位置转过 180的过程中，流过电阻 R 的电荷量为2BSRD1s 内流过 R 的电流方向改变 次答案 D解析 滑片 P 下滑时，外电阻增大，电压表的读数变大，选项A 错误 ；图示位置穿过线圈的磁通量最大，感 应电动势为零，选项 B错误；线圈从图示位置转过 180的过程中，流过电阻 R 的电荷量为，选项 C 错误；一个周期内两次通过中性面，电流
8、方向改变两次，2BSR r交流电的频率为 ，1s 内流过 R 的电流方向改变 次，选项 D 正确2 二、非选择题9我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势 e310sin50tV，由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄洪，水轮带动发电机的转速增加 0.4 倍，若其他条件不变，则电动势 e_.答案 434sin70tV解析 据 EmaxNBS，2n当 n 增加 0.4 倍时，1.4所以 Emax1.4E max1.4310V434V故 e434sin70tV10(2011连云港模拟)交流发电机的原理如下图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕 OO轴匀速转动，在
9、线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如下图乙所示，已知线圈的电阻为R2.0 ，求：(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速运动，1min 内外界对线圈做的功是多少？答案 (1)2.0A(2) 4.0103 s(3)4W (4)240J解析 (1)由 it 图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值 Im2.0A.(2)矩形 线圈 转动的周期 T4.010 3 s.(3)由有效 值 I ，线圈电阻上产生的电热 功率为Im2PI 2R R4W.I2m2(4)外界 对线 圈做功转化成电能再转化成
10、电热，1min 内外界对线圈做的功 WPt240J.11.如上图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为 a，宽度为 b，共有 n 匝，总电阻为 r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为 R 的定值电阻，线圈以角速度 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴 OO匀速转动，沿转轴 OO方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t 0 时刻线圈平面与磁感线垂直(1)表示出线圈经过图示位置时，通过电阻 R 的感应电流的方向(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式(3)求线圈从 t0 位置开始到转过 90的过程中的平均电动势(4)求线圈从 t0 位置开始到转过 60时
11、的瞬时电流答案 (1)自下而上 (2)nBabsint (3) (4)2nBab 3nBab2R r解析 (1)根据右手定 则或楞次定律判断可知，线圈中电流方向是 badcb.故流过 R 的 电流是自下而上(2)从中性面开始计时，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势 EmnBab，所以感应电动势的瞬时值表达式为enBabsint.(3) n n .Et Bab/2 2nBab(4)i eR r nBabsin3R r 3nBab2R r12如下图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为 r0.10m 、匝数n20 匝的线圈，磁场的磁
12、感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)在线圈所在位置磁感应强度 B 的大小均为 B T，0.20线圈的电阻为 R10.50，它的引出线接有 R29.5 的小电珠 L.外力推动线圈框架的 P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠当线圈运动速度 v 随时间 t 变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)求：(1)小电珠中电流的最大值；(2)电压表的示数；(3)t0.1s 时外力 F 的大小；(4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小电珠的功率提高两倍，可采取什么方法(至少说出两种方法)?答案 (1)0.16A(2)1.07V(3)0.128N(4)提高 vm用变压器解析 (1)由题
13、意及法拉第 电磁感应定律知道，由于线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的最大值为：E mnBlv nB2rvm，电路总电阻为：R1 R2，那么小电珠中电流的最大值为 Im nB2vmR1 R2A0.16A200.220.129.5 0.5(2)电压 表示数 为有效值U ImR2 0.169.5V0.76 V1.07VUm2 22 22 2(3)当 t0.1s 也就是 T/4 时，外力 F 的大小为 FnB2I mvm0.128N.n2B22r2R1 R2(4)提高 vm用变压器13高频焊接是一种常用的焊接方法，如下图(a)所示是焊接的原理示意图
14、将半径 r0.10m 的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图(b)所示，工件非焊接部分单位长度上的电阻R0 1.0103 m1 ，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9 倍焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响求：(1)0 2.0102 s 和 2.0102 s3.010 2 s 时间内环形金属工件中感应电动势各是多大(2)0 2.0102 s 和 2.0102 s3.010 2 s 时间内环形金属工件中感应电流的大小，并在图(c)中定量画出感应电流随时间变化的it 图象 (以逆时针方向电流为正)(3)在 t0.10s 内电流通过焊接处所产生的焦耳热答案 (1)3.14V6.28V(2) 见解析(3)2.8102J解析 (1)根据法拉第 电磁感应定律，在 02.010 2 s 内，线圈内的感应电动势为 E1 r2，得 E13.14VB1t1在 2.0102 s3.010 2 s 内，线圈内的感应电动势为E2 r2B2t2解得 E26.28V.(2)设环 形金属工件 总电阻为 R，则R2rR 0 92rR020rR 06.2810
