云南省2020屆高三物理 《交變電流的產(chǎn)生與描述》單元測(cè)試 新人教版

1、云南省新人教版物理2020屆高三單元測(cè)試29 交變電流的產(chǎn)生與描述(時(shí)間：90分鐘 滿分：100分)一、選擇題1.下面關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是( )A.交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流的最大值B.用交流電流表和電壓表測(cè)定的讀數(shù)值是交流的瞬時(shí)值C.給定的交流數(shù)值，在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下都是指有效值D.對(duì)同一電阻且時(shí)間相同，則跟交流有相同的熱效應(yīng)的直流的數(shù)值是交流的有效值【答案】選C、D.【詳解】交流電器設(shè)備上所標(biāo)值及交流電表的測(cè)定值均為有效值，故A、B錯(cuò)；根據(jù)有效值的定義，D正確；通常情況，如果沒(méi)有特別說(shuō)明，給出的交流值均為有效值，故C正確.2.如圖所示,面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或

2、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)e=BSsint的圖是( )【答案】選A.【詳解】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e=BSsint,由這一原則判斷,A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=BSsint;B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線圈所在平面內(nèi);C、D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行,而不是垂直.3.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.設(shè)t=0時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時(shí)，交流電的電動(dòng)勢(shì)為( )A.e=2Emsin2t B.e=4Emsin2tC.e=Ems

3、in2t D.e=4Emcos2t【答案】選D.【詳解】t=0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)平行，此時(shí)磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)最大值，所以它應(yīng)為余弦函數(shù).當(dāng)線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速未增加時(shí)，e=Emcost當(dāng)線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速增加后，N=2N,=2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBS=4NBS=4Em4.某交變電流表串聯(lián)一電阻構(gòu)成交變電壓表，總電阻R=2 k，然后將改裝的電表接到u=311sin100t V的交流電源上，則( )A.通過(guò)電流表電流的瞬時(shí)值為0.11sin100t AB.作為改裝的電壓表，其兩端電壓的瞬時(shí)值為311sin100t VC.電流表的示數(shù)為0.11 AD.作為改裝的電壓表，其示數(shù)應(yīng)為311 V所以

4、e=4Emcos2t.故正確答案為D.【答案】選B、C.【詳解】交流電表接入交變電流電路后，其示數(shù)均為有效值，但通過(guò)的電流還是交變電流的瞬時(shí)值，兩端的電壓也是瞬時(shí)值，電壓的最大值是311 V，有效值是220 V；電流最大值是A=0.156 A，而有效值為0.11 A，故選B、C.5電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D所示甲方式連接，R110 ，R220 .合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示則 ()A通過(guò)R1的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流最大值是1.2 ADR2兩端的電壓最大值是6 V【答案】B【詳解】由it圖象可知，電流最大

5、值Im0.6 A，有效值I0.6 A，因R1與R2串聯(lián)，則I1I0.6 A，U1IR16 V，I2mIm0.6 A，U2mImR212 V，故A、C、D錯(cuò)，B正確6.如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)1 min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為()A1 B12C13 D16【答案】C【詳解】電功的計(jì)算，I要用有效值計(jì)算，圖甲中，由有效值的定義得2R210202R2102I12R6102，解得I1 A；圖乙中，I的值不變I21 A，由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13.7如圖所示，一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

6、繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線框中的最大磁通量為m，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零B當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在減小C當(dāng)磁通量等于0.5m時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.5EmD角速度等于【答案】D【詳解】當(dāng)磁通量為零時(shí)，線圈處在和中性面垂直的位置，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，A錯(cuò)誤；當(dāng)磁通量減小時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反而在增大，B錯(cuò)誤；當(dāng)磁通量等于0.5m時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)方向夾角為30或150，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小eBSsin60Em，C錯(cuò)誤；根據(jù)BSmEm判斷D正確8將阻值為5 的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示下列說(shuō)法

7、正確的是()A電路中交變電流的頻率為0.25 HzB通過(guò)電阻的電流為 AC電阻消耗的電功率為2.5 WD用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5 V【答案】C【詳解】由周期與頻率的關(guān)系f知，f Hz25 Hz；電壓的有效值U V V，通過(guò)電阻的電流I A，電阻消耗的電功率為P25 W，交流電壓表所測(cè)電壓為有效值故選C.9如圖(甲)所示，為電熱毯的電路圖，電熱絲接在u311sin100t V的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，通過(guò)裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D(乙)所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，若電熱絲電阻保持不變，此時(shí)交流電壓表的讀數(shù)是()A110 V B156 VC220 V D311 V【答案】B解析：

8、V測(cè)的是交流電壓的有效值，設(shè)為U，則有： T，解得U155.5 V，故B正確10一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻，的變化率最大Ct0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示【答案】B【詳解】由t圖知，t0時(shí)，最大，即線圈處于中性面位置，此時(shí)e0，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時(shí)，0，最大，e最大，則B項(xiàng)正確；在t0.02 s時(shí)，最大，0，e0，則C項(xiàng)錯(cuò)誤二、非選擇題11(16分)一矩形線圈abcd放

9、置在如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(OO的左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右邊沒(méi)有)，線圈的兩端接一只燈泡已知線圈的匝數(shù)n100，電阻r1.0 ，ab邊長(zhǎng)L10.5 m，ad邊長(zhǎng)L20.3 m，小燈泡的電阻R9.0 ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0102 T線圈以理想邊界OO為軸以角速度200 rad/s按如圖10122所示的方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(OO軸離ab邊距離為L(zhǎng)2)，以如圖所示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)求：(1)在0的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量；(2)畫(huà)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象(以abcda方向?yàn)檎较?，至少?huà)出一個(gè)完整的周期)；(3)小燈泡消耗的電功率【詳解】(1)通過(guò)小燈泡的電荷量qItt0.01 C.(2)ab邊在

10、磁場(chǎng)里切割磁感線時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1nBL1L2，代入數(shù)據(jù)得E120 V.cd邊在磁場(chǎng)里切割磁感線時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2nBL1L2，代入數(shù)據(jù)得E210 V.圖象如圖所示(3)設(shè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為U，則T，得U2125 V2，則小燈泡消耗的電功率P()2R，代入數(shù)據(jù)得P11.25 W.12如圖所示，一個(gè)被x軸與曲線方程y0.2sin x(m)所圍的空間中存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T正方形金屬線框的邊長(zhǎng)是L0.2 m，電阻是R0.1 ，它的一邊與x軸重合，在拉力F的作用下，以v10 m/s的速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng)試求：(1)拉力F的最大功率是多少？(2)拉力F要做多少功才能把線框拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)？(3)有位同學(xué)在老師的幫助下算出了曲線與x軸所圍的面積為 m2.請(qǐng)你再幫他算出線框右邊框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)線框某一截面的電荷量(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)1.6 W(2)4.8102 J(3)7.6102 C解析：(1)當(dāng)線框的一條豎直邊運(yùn)動(dòng)到x0.15 m處時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大EmBLv0.20.210 V0.4 V根據(jù)歐姆定律可得最大電流為Im4 A所以拉力F的最大值為FmImLB0.16 N拉力F最大功率為PmFmv0.1610 W1.6 W.(2)把