2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測(cè) 第12章 檢測(cè)1 交變電流的產(chǎn)生和描述

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1、第1講　交變電流的產(chǎn)生和描述 一、 單項(xiàng)選擇題 1. 一個(gè)矩形線(xiàn)圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的OO'軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈的兩條引線(xiàn)分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連,兩個(gè)銅環(huán)通過(guò)滑動(dòng)電刷連入電路,電路中僅有一個(gè)電阻R.如圖所示,在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)R的電流(　　) A. 大小和方向都不斷變化 B. 大小不斷變化,方向從A→ R→B C. 大小和方向都不變 D. 大小不斷變化,方向從B → R→A 2. 給額定功率60 W、額定電壓220 V的白熾燈加上如圖所示的電壓,恰使燈正常發(fā)光,則所加電壓U0的大小約為(　　) A. 220 V B. 310 V C. 350 V D. 440

2、 V 3. 有一個(gè)小型發(fā)電機(jī),機(jī)內(nèi)的線(xiàn)圈匝數(shù)為100匝,面積為1 m2的矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量Φ隨時(shí)間的變化規(guī)律如下圖所示,由此可知發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式是(　　) A. e=220sin 100πt(V) B. e=220cos 100πt(V) C. e=314sin 100πt(V) D. e=314cos 100πt(V) 4. (2013·南京十三中)圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造的示意圖,線(xiàn)圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙如示.發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻為1.0Ω,外接燈泡的電阻為9.0Ω,其余電阻

3、忽略不計(jì),電壓表為理想電壓表.則(　　) A. 在t=0.01s的時(shí)刻,穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量為零 B. 電壓表的示數(shù)為6V C. 瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=6sin 50πt(V) D. 燈泡的電流有效值為0.6A 二、 雙項(xiàng)選擇題 5. (2011·廣州模擬)某交流電源的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=6sin 100πt(V),則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A. 用交流電壓表測(cè)電源電壓,示數(shù)應(yīng)為6 V B. 此電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電,其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s C. 標(biāo)有“6 V　2 W”的燈泡接在此電源上,小燈泡將被燒掉 D. 標(biāo)有“6 V　10 μF”的電容器接在此電源上,電容器

4、將被擊穿 6. (2012·惠州模擬)“220 V　100 W”燈泡和“220 V　0.002 pF”電容器分別接在u=311 sin 314 t (V)的交流電壓上,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A. 燈泡能正常發(fā)光 B. 電容器能正常工作 C. 與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為311 V D. 與燈泡串聯(lián)的電流表示數(shù)為0.45 A 7. (2010·中山模擬)如圖甲所示,電阻R的阻值為50 Ω,在ab間加上圖乙所示的正弦交變電流,則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 甲 乙 A. 電阻R的功率為400 W B. 電流表示數(shù)為2 A C. 產(chǎn)生該交變電流的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角

5、速度為 3.14 rad/s D. 如果產(chǎn)生該交變電流的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流表的示數(shù)也增大一倍 8. 如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(　　) A. 周期是0.01 s B. 最大值是311 V C. 有效值是220 V D. 表達(dá)式為u=220sin 100πt(V) 9. 如圖所示,面積均為S的兩個(gè)電阻相同的線(xiàn)圈,分別放在如圖所示的磁場(chǎng)中,甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng),線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),乙圖中磁場(chǎng)變化規(guī)律為B=B0cos t,從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則(　　) A. 兩線(xiàn)圈的磁通量變化規(guī)律相同 B. 兩線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)

6、勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同 C. 經(jīng)相同的時(shí)間t(t>T),兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量不同 D. 從此時(shí)刻起,經(jīng)時(shí)間,流過(guò)兩線(xiàn)圈橫截面的電荷量相同 三、 非選擇題 10. 如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,線(xiàn)圈匝數(shù)N=50匝,每匝線(xiàn)圈面積為0.48 m2,轉(zhuǎn)速為150 r/min.求: (1) 寫(xiě)出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式. (2) 畫(huà)出et圖線(xiàn). 11. 圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線(xiàn)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(xiàn)圈的匝數(shù)N=100匝、電阻r=10 Ω,線(xiàn)圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R

7、并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時(shí)刻,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.求: (1) 交流電壓表的示數(shù). (2) 在1 min內(nèi)外力驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)所做的功. 12. 如圖所示,abcd是交流發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)圈,ab=30 cm,bc=10 cm,共50匝,它在B=0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞中心軸OO'順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為480 r/min,線(xiàn)圈的總電阻為r=1 Ω,外電阻為R=3 Ω,試求: (1) 若線(xiàn)圈從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),沿abcd流動(dòng)的方向?yàn)檎较?畫(huà)出交變電流的it圖象. (2) 線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)圈的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)

8、生的熱量和通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量. (3) 電流表和電壓表的讀數(shù). (4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 第十二章　交 變 電 流第1講　交變電流的產(chǎn)生和描述 1. D　 2. C 3. D　 4. D　5. BD 6. BC　 7. BD　 8. BC　 9. AD　 10. (1) 轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω= rad/s=5π rad/s, 周期T==0.4 s. 電動(dòng)勢(shì)的最大值為 Em=NBSω=50×0.5×0.48×5π V=188 V. 從線(xiàn)圈平面經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),則線(xiàn)圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度ωt,于是交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的

9、表達(dá)式e=188sin5πt(V). (2) et圖線(xiàn)如下圖所示. 11. (1) 由Φt圖線(xiàn)可知 Φm=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s,ω=. 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em=NBωS=NΦmω=200 V. 電動(dòng)勢(shì)的有效值E=Em=100 V. 由閉合電路的歐姆定律知,電路中電流的有效值為 I== A. 交流電壓表的示數(shù)為 U=IR=90 V=127 V. (2) 外力做功所消耗能量全部轉(zhuǎn)化為電能,又在內(nèi)外電路上轉(zhuǎn)化為熱量.由能量守恒,有 外力做功W=I2(R+r)t=12 000 J. 12. (1) 從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)有e=Emsin

10、 ωt,其中Em=NBωS,ω=2πn=2π×=16π, Em=NBωS=60.3 V,Im==15.1 A. 注意到從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿dcbad方向,與規(guī)定方向相反,為負(fù)值.所以 i=-Imsin ωt=-15.1sin16πt(A),T== s. 圖象如圖所示. (2) 有效值為I== A=10.7 A. 轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt==2.7 J. 轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量為 q=Δt===0.3 C. (3) 電流表的讀數(shù)I=10.7 A. 電壓表的讀數(shù)U=IR=10.7×3 V=32 V. (4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) =N=N=NBωS=Em=×60.3 V=38.4 V.