【創(chuàng)新方案】2020年高考物理一輪復(fù)習 同步課時作業(yè)及單元檢測 第十三章 第一講 交變電流的產(chǎn)生和描述 大綱人教版

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1、第十三章 第一講 交變電流的產(chǎn)生和描述 1如圖1所示的線圈中產(chǎn)生了交變電流的是()圖1解析：當線圈繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動，磁通量發(fā)生變化，才能產(chǎn)生交變電流，B、C、D均符合要求，A項中線圈的磁通量不發(fā)生變化，故不產(chǎn)生交變電流答案：BCD2正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖2甲所示的方式連接，R10 ，交流電壓表的示數(shù)是10 V圖乙是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象則()圖2A通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iRcos100t(A)B通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iRcos50t(A)CR兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR5cos100t(V)DR兩端的電壓uR隨時間t變化的

2、規(guī)律是uR5cos50t(V)解析：交流電壓表示數(shù)為10 V，是有效值，故Um10 V，電阻上的交變電流與交變電壓的變化趨勢相同，電阻R上電流的最大值為10/10 A A，又因t0 時，uum，故iRcos100t(A)，uR10cos100t(V)，故選A.答案：A3家用電子調(diào)光燈的調(diào)光原理是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實現(xiàn)的，由截去部分的多少來調(diào)節(jié)電壓，從而實現(xiàn)燈光的可調(diào)，比過去用變壓器調(diào)壓方便且體積較小某電子調(diào)光燈經(jīng)調(diào)整后的電壓波形如圖3所示，若用多用表測燈泡的兩端的電壓，多用電表示數(shù)為 ()圖3A.Um B.UmC.Um D.Um解析：多用電表測得的電壓值為有效值，

3、根據(jù)電流的熱效應(yīng)QT，得U有Um，C正確答案：C4把一個電熱器接到10 V直流電源上，產(chǎn)生的熱量為Q，若把它接到按正弦規(guī)律變化的交流電源上，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q/2.則該交變電流的 ()A峰值是10 VB角速度一定是100n rad/sC峰值是10 VD有效值是10 V解析：Qt，t，所以U有，所以UmU10 VC項正確答案：C5某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖4所示，由圖中信息可以判斷 ()A在A和C時刻線圈處于中性面位置B在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C從AD時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2D若從OD時刻歷時0.02 s，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變10

4、0次解析：根據(jù)圖象，首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學表達式iImsint.其中Im是感應(yīng)電流的最大值，是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度另外應(yīng)該進一步認識到線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，而且線圈旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，經(jīng)過中性面的位置時電流改變方向從該圖形來看，在O、B、D時刻電流為零，所以此時線圈恰好在中性面的位置，且穿過線圈的磁通量最大；在A、C時刻電流最大，線圈處于和中性面垂直的位置，此時磁通量為零；從A到D時刻，線圈旋轉(zhuǎn)3/4周，轉(zhuǎn)過的角度為3/2；如果從O到D時刻歷時0.02 s，恰好為一個周期，所以1 s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)動50個周期，100次經(jīng)過中性面，電流方向改變100次綜合以上分析可得，只有選項D正確答案：D6通

5、有電流iImsint的長直導(dǎo)線OO與斷開的圓形導(dǎo)線圈在同一平面內(nèi)，如圖5所示(設(shè)電流由O至O為正)，為使A端的電勢高于B端的電勢且UAB減小，交變電流必須處于每個周期的 ()圖5A第一個周期 B第二個周期C第三個周期 D第四個周期解析：由E可知，要E減小，即要減小，題中要求EAEB，由楞次定律知，第一個周期內(nèi)在0才符合要求，A項正確答案：A7電阻R1、R2與交流電源按照圖6甲所示方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示則 ()圖6A通過R1的電流有效值是 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過R2的電流最大值是 ADR2兩端的電壓

6、最大值是6 V解析：首先從交變電流圖象中找出交變電流的最大值即為通過R2的電流的最大值，為 A，由正弦交變電流最大值與有效值的關(guān)系ImI，可知其有效值為0.6 A，由于R1與R2串聯(lián)，所以通過R1的電流的有效值也是0.6 A，A、C錯誤；R1兩端電壓的有效值為U1IR16 V，B正確；R2兩端電壓的最大值為Um2ImR220 V12 V，D錯誤答案：B8在兩塊金屬板上加交變電壓UUmsint，當t0時，板間有一個電子正好處于靜止狀態(tài)，下面關(guān)于電子以后運動情況的判斷哪些是正確的 ()AtT時，電子回到原出發(fā)點B電子始終向一個方向運動Ct時，電子將有最大速度Dt時，電子的位移最大解析：電子在電場中

7、受到變化的電場力的作用FEq，電壓變，故場強變在第一個半周期內(nèi)電子從靜止開始做正向的變加速運動，第二個半周期內(nèi)做正向的變減速運動，一個周期結(jié)束時電子速度恰減為零如此電子一直向一個方向周期性運動，在t(2k1)(k0,1,2，)時刻速度有最大值綜上所述，B、C項正確答案：BC9(2020宜昌一模)一個邊長為6 cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，電阻為0.36 .磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖7所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為 ()A.105 A B.105 AC.105 A D.105 A解析：由Bt圖可知I1 A2105 AI2 A3105 A由電流的熱效應(yīng)I12Rt

8、1I22Rt2I2Rt，即(2105)20.363(3105)20.362I20.365，得I105 A，故選項B正確答案：B10將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強度為B、方向如圖8所示的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應(yīng)為()A. B.C. D.解析：單匝正方形線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，將產(chǎn)生正弦式交變電流，則電動勢的最大值EmBl22nBl2，其有效值E，計算小燈泡的額定功率P要用其有效值，即P.R，故只有B選項正確答案：B11把電壓

9、u120sint V、頻率為50 Hz的交變電流加在激發(fā)電壓和熄滅電壓均為u060 V的霓虹燈的兩端(1)求在一個小時內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間有多長？(2)試分析為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？(已知人眼的視覺暫留時間約為 s)解析：(1)如圖所示，畫出一個周期內(nèi)交變電流的ut圖象，其中陰影部分對應(yīng)的時間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時間，根據(jù)對稱性，一個周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t1.當uu060 V時，由u120sint V求得：t1 s再由對稱性知一個周期內(nèi)能發(fā)光的時間：tT4t1 s4 s s再由比例關(guān)系求得一個小時內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時間為：t s2400 s.(2)很明顯霓虹燈在工作過程中

10、是忽明忽暗的，而熄滅的時間間隔只有 s(如圖中t2t3那段時間)，由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，而這個視覺暫留時間約為 s遠大于 s，因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺答案：(1)2400 s(2)見解析12如圖9所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：圖9(1)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的熱量；(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負載電阻R的電荷量；(3)電流表的示數(shù)解析：線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流此交變電動勢的最大值為EmBSB2n2Bnr2.(1)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，電動勢的有效值為E電阻R上產(chǎn)生的熱量Q()2R.(2)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，電動勢的平均值為.通過R的電荷量qtt.(3)設(shè)此交變電動勢在一個周期內(nèi)的有效值為E，由有效值的定義得T解得E.故電流表的示數(shù)為I.答案：(1)(2)(3)