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(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測(六十九)交變電流的產(chǎn)生與描述(雙基落實課)(含解析)

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1、(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測(六十九)交變電流的產(chǎn)生與描述(雙基落實課)(含解析) 1.一臺發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯,鐵芯外套有一矩形線圈,線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成沿半徑方向的輻向磁場。從如圖所示位置開始計時,規(guī)定此時電動勢為正值,選項圖中能正確反映線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化規(guī)律的是(  ) 解析:選D 由于磁場為沿半徑的輻向磁場,可以認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變,線圈始終垂直切割磁感線,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變,由右手定則可知,線圈轉(zhuǎn)動一周,

2、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向改變兩次,選項D正確。 2.(2019·遂寧檢測)如圖所示為一交變電流隨時間變化的圖像,其中電流的正值為正弦曲線的正半周,其最大值為Im;電流的負(fù)值的大小為Im,則該交變電流的有效值為(  ) A.Im           B. C.Im D.Im 解析:選C 設(shè)該交變電流的有效值為I,取一個周期時間,由電流的熱效應(yīng)得:2R×1×10-2 s+I(xiàn)m2R×1×10-2 s=I2R×2×10-2 s,解得:I=Im,故C正確。 3.如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,則在0~ 這

3、段時間內(nèi)(  ) A.線圈中的感應(yīng)電流一直在增大 B.線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小 C.穿過線圈的磁通量一直在減小 D.穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小 解析:選D 計時開始時線圈平面與磁場方向平行,感應(yīng)電流最大,在0~時間內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過四分之一個圓周,感應(yīng)電流從最大減小為零,磁通量逐漸增大,其變化率一直減小,故D正確,A、B、C錯誤。 4.如圖所示為實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)原理圖,內(nèi)阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的電阻,為理想交流電流表。閉合開關(guān)S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的電動勢e=10sin 10πt V,則(  ) A.該交變電流的頻率為10 Hz B

4、.該電動勢的有效值為10 V C.外接電阻R所消耗的電功率為10 W D.電流表的示數(shù)為 A 解析:選B 根據(jù)題意知,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角速度ω=10π rad/s,又ω=2πf,則該交變電流的頻率f=5 Hz,選項A錯誤;該交變電流電動勢的最大值Em=10 V,則有效值E==10 V,選項B正確;根據(jù)歐姆定律可得,電路中電流有效值I==1.0 A,即電流表的示數(shù)為1.0 A,電阻R所消耗的電功率P=I2R=9.0 W,選項C、D錯誤。 5.(2019·開封模擬)如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 Ω,外接

5、小燈泡的電阻為9 Ω恒定不變,則下列說法中正確的是(  ) A.電壓表的示數(shù)為6 V B.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4 W C.在1.0×10-2 s時刻,穿過線圈的磁通量最大 D.在1.0×10-2 s時刻,穿過線圈的磁通量變化率最大 解析:選C 由題圖乙可知,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值為6 V,電動勢的有效值是6 V,電壓表測量的是小燈泡兩端的電壓,所以電壓表示數(shù)為×6 V=5.4 V,A錯誤;發(fā)電機(jī)的輸出功率P== W=3.24 W,B錯誤;在t=1×10-2 s時刻,由題圖乙可知此時的電動勢為零,那么此時穿過線圈的磁通量最大,感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比,該時刻穿過線圈的磁通量

6、變化率為零,C正確,D錯誤。 6.(多選)一正弦式交流電源的u-t圖像如圖甲所示,將它接在圖乙所示電路的e、f兩端,若電阻的阻值為110 Ω,電源的內(nèi)阻不計,交流電壓表是量程為250 V的理想電表,則下列說法中正確的是(  ) A.通過電阻的電流方向1 s改變50次 B.交流電壓表示數(shù)為220 V C.產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動的角速度為100π rad/s D.在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為5.28×104 J 解析:選BC 由題圖甲知交流電的周期為T=0.02 s,頻率f==50 Hz,而一個周期內(nèi)電流方向改變兩次,即通過電阻的電流方向1 s改變100次,A錯;

7、交流電壓的峰值為220 V,有效值為220 V,電壓表測量的是有效值,即220 V,B對;由ω==100π rad/s可知,C對;由Q=t得,在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為2.64×104 J,D錯。 7.(多選)(2019·洛陽高三聯(lián)考)如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,下列判斷正確的是(  ) A.電壓表的讀數(shù)為 B.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°的過程中,通過電阻R的電荷量為 C.在線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 D.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時通過電阻R的電流為 解析:

8、選AD 電動勢的最大值Em=NBSω,有效值E==,電壓表的示數(shù)為路端電壓的有效值U=E=,A正確;線圈轉(zhuǎn)過30°的過程中,通過電阻R的電荷量q===,B錯誤;在線圈轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=·=,C錯誤;電流的最大值為Im==,電流的瞬時值表達(dá)式為i=Imsin ωt,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時,ωt=,此時的電流為i==,D正確。 8.(多選)如圖所示,N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線框面積為S,線框的電阻、電感均不計,外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦裕凑螂娮铻榱?,反向電阻無窮大。下列說法正確的是(  ) A.圖示位置電流表的示數(shù)為NBS B.一個周期內(nèi)通過R的電荷量為 C.R兩端電壓的有效值為NBS D.圖示位置電流表的示數(shù)為0 解析:選AB 設(shè)回路中電流的有效值為I,由電流的熱效應(yīng)可知,2RT=I2RT,解得I=,理想交流電流表測的是電流的有效值,A正確,D錯誤;在一個周期內(nèi),只有半個周期的時間有電流通過R,故一個周期內(nèi)通過R的電荷量q==,B正確;R兩端電壓有效值U=IR=,C錯誤。

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