《》2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10章第1講交變電流的產(chǎn)生和描述課下作業(yè) 新人教版必修1

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1、必考部分 必修1 第10章 第1講 (本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！) 一、選擇題 1.處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合(如右圖所示)，線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)．若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則下列圖中能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是(　　) 解析：　線框在圖示位置磁通量為零，但感應(yīng)電流為最大值；再由楞次定律可判斷線框在轉(zhuǎn)過90°的過程中，感應(yīng)電流為正，故選項(xiàng)C正確． 答案：　C 2．如下圖所示表示兩種電壓的波形，則下列說法中

2、正確的是(　　) A．兩種電壓的峰值都是311 V B．兩種電壓的有效值相等 C．兩種電壓的頻率都是50 Hz D．把它們接在相同的電阻上，消耗的電功率相同 答案：　AC 3．三個(gè)相同的電阻分別接入電壓為U的恒壓電路，電壓峰值為U、頻率為f的交流電路，電壓峰值為U、頻率為2f的交流電路中，在相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電阻上產(chǎn)生的熱量之比為(　　) A．1∶1∶1　　　　　　　　　 B．1∶1∶2 C．2∶1∶1 D．4∶2∶1 答案：　C 4．如下圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生

3、的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，在t＝時(shí)刻(　　) A．線圈中的電流最大 B．穿過線圈的磁通量為零 C．線圈所受的安培力為零 D．穿過線圈磁通量的變化率最大 解析：　注意線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過兩個(gè)特殊位置(平行于磁感線和垂直于磁感線)時(shí)的特點(diǎn)；磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率不同；t＝＝，線圈轉(zhuǎn)過90°，本題應(yīng)選C項(xiàng)． 答案：　C 5.實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如右圖所示的模型，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10 V．已知R＝10 Ω，線圈電阻忽略不計(jì)，下列

4、說法正確的是(　　) 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 i＝sin 50πt(A) C．流過電阻R的電流每秒鐘方向改變50次 D．電阻R上的熱功率等于20 W 解析：　本題考查了交流電的相關(guān)知識(shí)．從圖中可以看出線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以此時(shí)刻線圈中電流最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由Im＝及ω＝2πn可以求得線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)時(shí)瞬時(shí)表達(dá)式，選項(xiàng)B正確；每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以每秒交流電的方向改變50次，選項(xiàng)C正確；電阻消耗的功率應(yīng)該用到交流電的有效值，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．題目難度較低． 答案：　BC 6．電阻R

5、1、R2和交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上開關(guān)S后，通過電阻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R1的電流的有效值是1.2 A B．R1兩端的電壓有效值是6 V C．通過R2的電流的有效值是1.2 A D．R2兩端的電壓有效值是6 V 解析：　由題圖知流過R2交流電電流的最大值I2m＝0.6 A，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由U2m＝I2mR2＝12 V知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；因串聯(lián)電路電流處處相同，則I1m＝0.6 A，電流的有效值I1＝＝0.6 A，故A錯(cuò)誤；由U1＝I1R1＝6 V，故選項(xiàng)B正確． 答案：　B 7．一個(gè)邊長(zhǎng)為6

6、cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36 Ω.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為(　　) A.×10－5 A B.×10－5 A C.×10－5 A D.×10－5 A 解析：　由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律 E＝＝S·，I＝＝· 可得0～3 s內(nèi)，I1＝× A＝2×10－5 A 3～5 s內(nèi)，I2＝× A＝－3×10－5 A. 于是可作出i隨時(shí)間變化的圖象如右圖所示． 由有效值的定義 Q直＝Q交， I12Rt1＋I(xiàn)22Rt2＝I2Rt 12×10－10R＋18×10－10R＝5RI2 I＝×

7、10－5 A，故B選項(xiàng)正確． 答案：　B 8．某同學(xué)學(xué)了電學(xué)以后，為了了解調(diào)光燈的調(diào)光原理，將調(diào)光燈拆卸開，發(fā)現(xiàn)并沒有電阻的串并聯(lián)現(xiàn)象．實(shí)際調(diào)光燈是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)的．一般調(diào)光燈有四個(gè)擋，調(diào)光燈上的旋鈕可以控制截去多少，每個(gè)擋截去電流的四分之一周期．在第三擋時(shí)，即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，從而改變電燈的功率．如果調(diào)光燈最亮?xí)r功率為Pm，那么現(xiàn)在電燈的功率為(　　) A．Pm B. C. D. 解析：　根據(jù)每個(gè)二分之一周期中，前四分之一周期被截去，則在一個(gè)周期中有二分之一周期被截去，由有效值的定義可知，PmT＝T＝·2T＝P·2T，即P＝

8、，故C正確． 答案：　C 9.如右圖所示，在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，當(dāng)兩板間加上交變電壓后，能使電子有可能做往返運(yùn)動(dòng)的電壓是(　　) 解析：　對(duì)A圖象可知，電子先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度最大，由T到T做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度為零．從T到T電子反向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度最大，由T到T做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度為零，回到原位置，即電子能做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．同樣的方法可得B、C也對(duì)．D圖中電子朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)． 答案：　ABC 10.如右圖所示的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度ω

9、轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路電阻也為r，則下列說法中正確的是(　　) A．S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BωL2 B．S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BωL2 C．S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為BωL2 D．S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量為 解析：　電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax＝BL2ω，有效值為E＝＝BL2ω.當(dāng)S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為Ucd＝×r＝BωL2，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確．S閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)為Ucd＝I×＝×＝＝BL2ω，電流表讀數(shù)為，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量為Q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝，D選項(xiàng)正確． 答案：　B

10、D 二、非選擇題 11.如右圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I＝________.線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q＝________. 解析：　由題意可知Emax＝BSω，則回路中電流的有效值為I＝；當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過時(shí)，由E＝＝、I＝及q＝IΔt可求得q＝. 答案：　　 12.如右圖所示，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

11、電阻，線圈以角速度ω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′勻速運(yùn)動(dòng)，沿轉(zhuǎn)軸OO′方向看去，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針方向，t＝0時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直． (1)表示出線圈經(jīng)過圖示位置時(shí)，通過電阻R的感應(yīng)電流的方向． (2)寫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式． (3)求線圈從t＝0位置開始到轉(zhuǎn)過90°的過程中的平均電動(dòng)勢(shì)． (4)求線圈從t＝0位置開始到轉(zhuǎn)過60°時(shí)的瞬時(shí)電流． 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)Em＝nBabω，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBabωsin ωt. (3)＝n＝n＝. (4)i＝＝＝. 答案：　(1)自下而上　(2)e＝nBabωsin ωt　(3)　(4)