走向高考·高考物理總復(fù)習(xí)·人教實(shí)驗(yàn)版：10-1

一、選擇題1下列四幅圖是交流電的圖象，其中能正確反映我國(guó)居民日常生活所用交流電的是答案C解析我國(guó)居民日常生活所用的是正弦式交流電，其電壓的有效值是220V，最大值為311V，周期為002S，所以只有C正確2如下圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)EBSSINT的圖是答案AC解析線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸軸在線圈所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為EBSSINT，由這一原則判斷，A圖和C圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為EBSSINT；B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直32011鹽城模擬阻值為1的電阻上通一交變電流，其IT關(guān)系如上圖，則在01S內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為A1JB15JC2JD28J答案D解析01S內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q1210422106J28J，故選D42011南昌模擬如上圖所示，矩形線圈ABCD放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，邊AD在軸OO上，若線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)EEMSINT，如果將其轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件保持不變，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為AE2EMSINTBE2EMSIN2TCEEMSINTDEEMSIN2T答案B解析設(shè)原來(lái)轉(zhuǎn)速為N，則角速度2N，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值EMNBS當(dāng)轉(zhuǎn)速增加一倍，即為2N時(shí)，其角速度22N2此時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值EMNBS22EM，可見，此時(shí)電動(dòng)勢(shì)EEMSINT2EMSIN2T，故選項(xiàng)B正確52011深圳模擬如上圖所示的交流電U311SIN314T/6V，接在阻值220的電阻兩端，則A電壓表的讀數(shù)為311VB電流表的讀數(shù)為141AC該交流電的頻率為50HZD2S內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是440J答案CD解析本題考查交流電的瞬時(shí)表達(dá)式、最大值、有效值由UUMSINT可知最大值是311V，頻率是50HZ，故有效值是220V，電壓表、電流表的讀數(shù)、計(jì)算電功率，用的都是有效值，電壓表的讀數(shù)為220V，電流表的讀數(shù)為1A，故AB錯(cuò)誤62011南京模擬電阻為1的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如上圖所示現(xiàn)把交流電加在電阻為9電熱絲上，下列判斷正確的是A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100RAD/SB在T001S時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零C電熱絲兩端的電壓UR100V2D電熱絲的發(fā)熱功率P1800W答案BD解析由圖可以看出該交變電流的周期T002S，則角速度100RAD/S，A錯(cuò)T001S時(shí)刻，電壓達(dá)到最大，則此時(shí)磁通2T量變化率最大，磁通量為零，B正確電熱絲兩端電壓為路端電壓URUV90V，則C錯(cuò)電熱絲的發(fā)熱功率PRRR991UM22W1800W，則D正確U2RR9022972011合肥模擬實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如上圖所示的模型，正方形線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10V已知R10，線圈電阻忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是A線圈位于圖中位置時(shí)，線圈中的瞬時(shí)電流為零B從中性面開始計(jì)時(shí)，線圈中電流瞬時(shí)值表達(dá)式為ISIN50TA2C流過(guò)電阻R的電流每秒鐘方向改變50次D電阻R上的熱功率等于20W答案BC解析線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的是交流電線圈位于圖中位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量雖然為零，但磁通量的變化率最大，線圈中的瞬時(shí)電流最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈轉(zhuǎn)一圈，兩次經(jīng)過(guò)中性面，線圈每經(jīng)過(guò)一次中性面，電流方向改變一次，每秒轉(zhuǎn)25圈，電流方向改變50次，選項(xiàng)C正確；由題意可知，F(xiàn)25HZ，50RAD/S，電壓表的示數(shù)是有效值，交流電最大值EM10V，IMA，故選項(xiàng)B正確；電阻R上消耗的熱功率PR2210W，選項(xiàng)D錯(cuò)誤U2R82011汕頭模擬如上圖所示，電阻為R的矩形線圈面積為S，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，T0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)垂直，各電表均為理想交流電表，則A滑片P下滑時(shí)，電壓表的讀數(shù)不變B圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為2BSRD1S內(nèi)流過(guò)R的電流方向改變次答案D解析滑片P下滑時(shí)，外電阻增大，電壓表的讀數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖示位置穿過(guò)線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)兩次通過(guò)中性面，電流方向改變兩次，2BSRR交流電的頻率為，1S內(nèi)流過(guò)R的電流方向改變次，選項(xiàng)D正確2二、非選擇題9我國(guó)南方山區(qū)的小水庫(kù)有豐富的水力資源，有一個(gè)水力交流發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E310SIN50TV，由于洪澇，水庫(kù)水位暴漲，為加快泄洪，水輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加04倍，若其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)E_答案434SIN70TV解析據(jù)EMAXNBS，2N當(dāng)N增加04倍時(shí)，14所以EMAX14EMAX14310V434V故E434SIN70TV102011連云港模擬交流發(fā)電機(jī)的原理如下圖甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖乙所示，已知線圈的電阻為R20，求1通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少2矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多少3線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少4保持線圈勻速運(yùn)動(dòng)，1MIN內(nèi)外界對(duì)線圈做的功是多少答案120A240103S34W4240J解析1由IT圖可知通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值IM20A2矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T40103S3由有效值I，線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為IM2PI2RR4WI2M24外界對(duì)線圈做功轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成電熱，1MIN內(nèi)外界對(duì)線圈做的功WPT240J11如上圖所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的長(zhǎng)度為A，寬度為B，共有N匝，總電阻為R，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻，線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿轉(zhuǎn)軸OO方向看去，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針?lè)较?，T0時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直1表示出線圈經(jīng)過(guò)圖示位置時(shí)，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向2寫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式3求線圈從T0位置開始到轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)4求線圈從T0位置開始到轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)的瞬時(shí)電流答案1自下而上2NBABSINT342NBAB3NBAB2RR解析1根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中電流方向是BADCB故流過(guò)R的電流是自下而上2從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EMNBAB，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為ENBABSINT3NNETBAB/22NBAB4IERRNBABSIN3RR3NBAB2RR12如下圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為R010M、匝數(shù)N20匝的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布其右視圖如圖乙所示在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為BT，020線圈的電阻為R1050，它的引出線接有R295的小電珠L(zhǎng)外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)小電珠當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)速度V隨時(shí)間T變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)摩擦等損耗不計(jì)求1小電珠中電流的最大值；2電壓表的示數(shù)；3T01S時(shí)外力F的大小；4在不改變發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的條件下，要使小電珠的功率提高兩倍，可采取什么方法至少說(shuō)出兩種方法答案1016A2107V30128N4提高VM用變壓器解析1由題意及法拉第電磁感應(yīng)定律知道，由于線圈在磁場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小符合正弦曲線變化規(guī)律，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EMNBLVNB2RVM，電路總電阻為R1R2，那么小電珠中電流的最大值為IMNB2VMR1R2A016A2002201295052電壓表示數(shù)為有效值UIMR201695V076V107VUM2222223當(dāng)T01S也就是T/4時(shí)，外力F的大小為FNB2IMVM0128NN2B22R2R1R24提高VM用變壓器13高頻焊接是一種常用的焊接方法，如下圖A所示是焊接的原理示意圖將半徑R010M的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間T的變化規(guī)律如圖B所示，工件非焊接部分單位長(zhǎng)度上的電阻R010103M1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍焊接的縫寬非常小，不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響求1020102S和20102S30102S時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各是多大2020102S和20102S30102S時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，并在圖C中定量畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的IT圖象以逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?在T010S內(nèi)電流通過(guò)焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱答案1314V628V2見解析328102J解析1根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在020102S內(nèi)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1R2，得E1314VB1T1在20102S30102S內(nèi)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2R2B2T2解得E2628V2設(shè)環(huán)形金屬工件總電阻為R，則R2RR092RR020RR0628103由閉合電路歐姆