走向高考·高考物理總復(fù)習(xí)·人教實驗版：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居民日常生活所用交流電的是答案C解析我國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的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢EBSSINT的圖是答案AC解析線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸軸在線圈所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交變電動勢為EBSSINT，由這一原則判斷，A圖和C圖中感應(yīng)電動勢均為EBSSINT；B圖中的轉(zhuǎn)動軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉(zhuǎn)動軸與磁場方向平行，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放在勻強磁場中，邊AD在軸OO上，若線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電動勢EEMSINT，如果將其轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件保持不變，則電動勢的表達式為AE2EMSINTBE2EMSIN2TCEEMSINTDEEMSIN2T答案B解析設(shè)原來轉(zhuǎn)速為N，則角速度2N，感應(yīng)電動勢的峰值EMNBS當轉(zhuǎn)速增加一倍，即為2N時，其角速度22N2此時，感應(yīng)電動勢的峰值EMNBS22EM，可見，此時電動勢EEMSINT2EMSIN2T，故選項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表達式、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錯誤62011南京模擬電阻為1的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時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)動的角速度100RAD/SB在T001S時刻，穿過線圈的磁通量為零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T001S時刻，電壓達到最大，則此時磁通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錯電熱絲的發(fā)熱功率PRRR991UM22W1800W，則D正確U2RR9022972011合肥模擬實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如上圖所示的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中，繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動，今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻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，下列說法正確的是A線圈位于圖中位置時，線圈中的瞬時電流為零B從中性面開始計時，線圈中電流瞬時值表達式為ISIN50TA2C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20W答案BC解析線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的是交流電線圈位于圖中位置時，穿過線圈的磁通量雖然為零，但磁通量的變化率最大，線圈中的瞬時電流最大，選項A錯誤；線圈轉(zhuǎn)一圈，兩次經(jīng)過中性面，線圈每經(jīng)過一次中性面，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B正確；電阻R上消耗的熱功率PR2210W，選項D錯誤U2R82011汕頭模擬如上圖所示，電阻為R的矩形線圈面積為S，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，T0時刻線圈平面與磁場垂直，各電表均為理想交流電表，則A滑片P下滑時，電壓表的讀數(shù)不變B圖示位置線圈中的感應(yīng)電動勢最大C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180的過程中，流過電阻R的電荷量為2BSRD1S內(nèi)流過R的電流方向改變次答案D解析滑片P下滑時，外電阻增大，電壓表的讀數(shù)變大，選項A錯誤；圖示位置穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零，選項B錯誤；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180的過程中，流過電阻R的電荷量為，選項C錯誤；一個周期內(nèi)兩次通過中性面，電流方向改變兩次，2BSRR交流電的頻率為，1S內(nèi)流過R的電流方向改變次，選項D正確2二、非選擇題9我國南方山區(qū)的小水庫有豐富的水力資源，有一個水力交流發(fā)電機在正常工作時，電動勢E310SIN50TV，由于洪澇，水庫水位暴漲，為加快泄洪，水輪帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增加04倍，若其他條件不變，則電動勢E_答案434SIN70TV解析據(jù)EMAXNBS，2N當N增加04倍時，14所以EMAX14EMAX14310V434V故E434SIN70TV102011連云港模擬交流發(fā)電機的原理如下圖甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如下圖乙所示，已知線圈的電阻為R20，求1通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值是多少2矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期是多少3線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少4保持線圈勻速運動，1MIN內(nèi)外界對線圈做的功是多少答案120A240103S34W4240J解析1由IT圖可知通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值IM20A2矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期T40103S3由有效值I，線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為IM2PI2RR4WI2M24外界對線圈做功轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成電熱，1MIN內(nèi)外界對線圈做的功WPT240J11如上圖所示，一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機，其矩形線圈的長度為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)上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速度在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動，沿轉(zhuǎn)軸OO方向看去，線圈轉(zhuǎn)動沿逆時針方向，T0時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，通過電阻R的感應(yīng)電流的方向2寫出線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式3求線圈從T0位置開始到轉(zhuǎn)過90的過程中的平均電動勢4求線圈從T0位置開始到轉(zhuǎn)過60時的瞬時電流答案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R的電流是自下而上2從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動勢EMNBAB，所以感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為ENBABSINT3NNETBAB/22NBAB4IERRNBABSIN3RR3NBAB2RR12如下圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個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外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運動，便有電流通過小電珠當線圈運動速度V隨時間T變化的規(guī)律如圖丙所示時摩擦等損耗不計求1小電珠中電流的最大值；2電壓表的示數(shù)；3T01S時外力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，由于線圈在磁場中做往復(fù)運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小符合正弦曲線變化規(guī)律，線圈中的感應(yīng)電動勢的最大值為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T01S也就是T/4時，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磁場，磁場方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間T的變化規(guī)律如圖B所示，工件非焊接部分單位長度上的電阻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，不計溫度變化對電阻的影響求1020102S和20102S30102S時間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動勢各是多大2020102S和20102S30102S時間內(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)電流隨時間變化的IT圖象以逆時針方向電流為正3在T010S內(nèi)電流通過焊接處所產(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)電動勢為E1R2，得E1314VB1T1在20102S30102S內(nèi)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢為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