《10-1高考物理复习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10-1高考物理复习资料（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四模块第四模块 第第 10 章章 第第 1 单元单元 一、选择题 1(2010 年宁夏模拟)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图 13 所示由图可知 ( ) 图 13 A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100sin(25t) V B该交流电的频率为 25 Hz C该交流电的电压的有效值为 100 2 V D若将该交流电压加在阻值为 R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是 50 W 解析：从图中可知，交流电周期 T4102 s，峰值电压 U m100 V，故交流电的频率f1T25 Hz， 有效值 UUm 250 2 V 加在 R100 的电阻上时的热功率 PU2 R50 W，瞬时值表达式
2、 uUmsin2Tt100sin(50t) V，故正确选项为 B、D. 答案：BD 2如下图所示，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 ( ) 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 图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直故 AC 正确 答案：AC 3如图 14 所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略当单刀双掷开关S 接 A
3、 时，三个灯亮度相同，那么 S 接 B 时 ( ) 图 14 A三个灯亮度相同 B甲灯最亮，丙灯不亮 C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D只有丙灯不亮，乙灯最亮 解析：开关 S 接 A 时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过开关 S 接 B 时，电路处于直流工作状态，电容 C“隔直、通交”；电感 L“阻交、通直”；R 对交、直流有相同的阻抗可判断此时电路中 I丙0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与热功率(PI2R)成正比所以只有丙灯不亮，乙灯最亮，故选 D. 答案：D 4矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为 Em.设 t0 时线圈平面与磁场平行，当线圈的
4、匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为 ( ) Ae2Emsin2t Be4Emsin2t CeEmcos2t De4Emcos2t 解析：产生电动势的最大值 EmNBS 2n；n 为转速 当 N2N；n2n 时，2 Em4Em， 所以交流电的电动势的表达式为 e4Emcos2t.故选 D. 答案：D 5电阻 R1、R2与交流电源按照图 15 所示甲方式连接，R110 ，R220 .合上开关S 后，通过电阻 R2的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示则 ( ) A通过 R1的电流有效值是 1.2 A BR1两端的电压有效值是 6 V C通过 R2的电流最大
5、值是 1.2 2 A DR2两端的电压最大值是 6 2 V 图 15 解析：由 it 图象可知，电流最大值 Im0.6 2 A，有效值 IIm 20.6 A，因 R1与 R2串联，则 I1I0.6 A，U1IR16 V，I2mIm0.6 2 A，U2mImR212 2 V，故 A、C、D 错，B 正确 答案：B 6(2008 年山东卷)图 16 甲、乙所示分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是 ( ) 图 16 A图甲表示交流电，图乙表示直流电 B两种电压的有效值相等 C图甲所示电压的瞬时值表达式为 u311sin100t V D图甲所示电压经匝数比为 101
6、的变压器变压后，频率变为原来的1 10 解析： 因大小和方向均随时间做周期性变化的电流为交流电， 故图乙电压表示的也为交流电，A 错误；由图象知，相同时刻 U1U2，故 B 错误；由图甲知，该交流电压是正弦交流电压，Um311 V，T2102 s，则瞬时值 uU msin2Tt V311sin100t V，故 C 正确；因变压器变压后输入电压与输出电压的频率相同，故 D 错误 答案：C 7如图 17 所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为 m，最大感应电动势为 Em，下列说法正确的是( ) A当磁通量为零时，感应电动势也为零 B当磁通
7、量减小时，感应电动势在减小 C当磁通量等于 0.5m时，感应电动势等于 0.5Em D角速度 等于Emm 图 17 解析： 当磁通量为零时， 线圈处在和中性面垂直的位置， 此时感应电动势最大， A 错误；当磁通量减小时感应电动势反而在增大，B 错误；当磁通量等于 0.5m时，线圈平面和磁场方向夹角为 30或 150，此时感应电动势的大小 eBSsin603 2Em，C 错误；根据 BSmEm判断 D 正确 答案：D 8将阻值为 5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图 18 所示下列说法正确的是 ( ) 图 18 A电路中交变电流的频率为 0.25 Hz B通过电阻的
8、电流为 2 A C电阻消耗的电功率为 2.5 W D用交流电压表测得电阻两端的电压是 5 V 解析： 由周期与频率的关系 f1T知， f1 4102 Hz25 Hz； 电压的有效值 UUm25 2 V522 V，通过电阻的电流 IUR2 2A，电阻消耗的电功率为 PU2R 25 W，交流电压表所测电压为有效值故选 C. 答案：C 9如图 19(甲)所示，为电热毯的电路图，电热丝接在 u311sin100t V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置 P 使输入电压变为图(乙)所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 ( ) 图 19 A110 V B15
9、6 V C220 V D311 V 解析：V 测的是交流电压的有效值，设为 U，则有： U2 RT311/ 22 RT2，解得 U155.5 V，故 B 正确 答案：B 10如图 20 甲所示电路，电阻 R 的阻值为 50 ，在 ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是 ( ) 图 20 A交流电压的有效值为 100 V B电流表示数为 2 A C产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为 3.14 rad/s D如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍 解析：从图象上可以看出，该交流电的电压最大值为 Um100 2V，则有效值为 U100 2 2V100 V电
10、流表的示数为 IUR100 50A2 A从图象上可以看出 T0.02 s，据 T2得 2 T23.140.02rad/s314 rad/s.据交流电最大值表达式 UmNBSNBS2n， 若转速 n 提高一倍， 则最大值 Um提高一倍， 有效值也提高一倍， 则电流表的示数也增大一倍 综上可知，只有 C 选项错误 答案：C 二、计算题 11如图 21 所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度 ab0.25 m， 宽度 bc0.20 m， 共有 n100 匝， 总电阻 r1.0 ， 可绕与磁场方向垂直的轴 OO转动线圈处于磁感应强度 B0.40 T 的匀强磁场中，与线圈两端相连的
11、金属滑环上接一个 “3.0 V,1.8 W”的灯泡当线圈以角速度 匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为 1.8 W则： 图 21 (1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式 EmnBS(其中 S 表示线圈的面积) (2)求线圈转动的角速度 . (3)线圈以上述角速度转动 100 周过程中发电机产生的电能 解析：(1)线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大，设 ab 边的线速度为 v，该边产生的感应电动势为 E1BLabv 与此同时，线圈的 cd 边也在切割磁感线，产生的感应电动势 E2BLcdv，线圈产生的总感应电动势为 Emn(E1E2)，因为 LabLcd，所以 Emn2BLab
12、v 线速度 v12Lbc，故 EmnBLabLbc 而 SLabLcd(S 为线圈的面积)，EmnBS. (2)设小灯泡正常发光时的电流为 I，则 IP额 U额0.6 A 设灯泡正常发光时电阻为 R，则 RU2 额 P额5.0 根据闭合电路欧姆定律得 EI(Rr)3.6 V 发电机的感应电动势最大值 Em 2E，又因 EmnBS 所以 Em nBS9 2 5rad/s2.5 rad/s (3)发电机产生的电能 QIEt，t100 T1002 解得 Q5.43102 J 答案：(1)见解析 (2)2.5 rad/s (3)5.43102 J 12(2010 年郑州模拟)如图 22 所示，一固定的
13、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在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场 已知线圈的匝数n100 匝，总电阻 r1.0 ，所围成矩形的面积 S0.040 m2，小灯泡的电阻 R9.0 ，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 enBmS2Tcos2Tt，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： 图 22 (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； (3)在磁感应强度变化的 0T4时间内，通过小灯泡的电荷量 解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期 T3.14102 s，所以 E mnBmS2nBmST8.0 V. (2)电流的最大值 ImEm Rr0.80 A，有效值 IIm 22 2 5A，小灯泡消耗的电功率 PI2R2.88 W. (3)在 0T4时间内，电动势的平均值 E nSB t， 平均电流 I ERrnSB Rrt， 流过灯泡的电荷量 Q I tnSBRr4.0103 C. 答案：(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0103 C
