高考物理二轮专题训练含解析101交流电的产生及描述.pdf

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1、高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高考物理二轮专题训练含解析10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随

2、时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)的全部内容。高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 10-1交流电的产生及描述 一、选择题 1下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是(）答案 C 解析 我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是 220V,最大值为 311V，周期为 0.02s，所以只有 C 正确。2如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动,能产生正弦交变电

3、动势eBSsint的图是()高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 答案 AC 解析 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内）匀速转动，产生的正弦交变电动势为eBSsint,由这一原则判断，A图和 C 图中感应电动势均为eBSsint；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直.3（2012广东理综）某小型发电机产生的交变电动势为e50sin100t(V)，对此电动势，下列表述正确的有()A 最大值是 50错误!V B频率是 100Hz C有效值是 25 2V D 周期是 0.02

4、s 答案 CD 解析 正弦交变电动势瞬时值表达式为eEmsint，与题目中的交变电动势表达式相对照可知：最大值Em 50V，有效值为E错误!V 252V，角速度 100rad/s，所以周期T错误!0。02s，频率f错误!50Hz，选项 C、D正确。4(2012大纲全国)一台电风扇的额定电压为交流 220V.在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为(）A 3.910 2度 B 5。510 2度 C 7。810 2度 D

5、11.01 0 2度 答案 B 解析 由于电风扇正常工作，根据WUIt可得：W220（0。3100.4100.240)60J1.98105J5.510 2kWh，选项 B正确.5（2012山东泰安）电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R110,R220。合上开关 S 后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则()A 通过R1的电流有效值是错误!A BR1两端的电压有效值是 6V C通过R2的电流最大值是错误!错误!A D R2两端的电压最大值是 6错误!V 高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生

6、 答案 B 解析 首先从交变电流图象中找出交变电流的最大值即为通过R2的电流的最大值，为错误!错误!A，由正弦交变电流最大值与有效值的关系Im错误!I，可知其有效值为 0.6A,由于R1与R2串联，所以通过R1的电流的有效值也是 0。6A，A、C 错误；R1两端电压的有效值为U1IR1 6V，B 正确;R2 两端电压的最大值为Um2ImR2错误!错误!20V 12错误!V，D错误。6(2012北京理综）一个小型电热器若接在输出电压为 10V的直流电源上,消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为错误!。如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为（)A 5V B 5错

7、误!V C 10V D 10错误!V 答案 C 解析 根据公式 P错误!可结合交流电的有效值定义错误!错误!,U效错误!知其有效值U效 5错误!V,有效值和最大值的关系即最大值为 5错误!错误!V 10V，选项 C 正确。7（2012山西四校联考)高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动。t 0 时，线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表，则（）A t 0 时，线圈中的感应电动势最大 B 1s 内电路中的电流方向改变了错误!次 C滑片P向下滑动时，

8、电压表的读数不变 D 线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数也变大 答案 D 解析 本题考查交流电的产生.由题意可知：线圈在t 0 时处于中性面位置，感应电动势最小，为 0,A 错；1s 内线圈转过错误!圈，每一圈电流方向改变两次，所以电流方向改变次数为错误!，B 错；电压表测量的是路端电压,P向下滑时，外电阻R阻值增加,电压表示数增大，C 错；线圈转动速度增大时,由错误!错误!BS得，感应电动势有效值增加，电流有效值也增加，即电流表示数增加，D对.8(2012广东汕头）高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 如图所示，在两

9、平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力)，当两板间加上交变电压后，能使电子有可能做往返运动的电压是（)答案 ABC 解析 由 A图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，错误!T时刻速度最大，由错误!T到错误!T做加速度增加的减速运动，错误!T时刻速度为零。从错误!T到错误!T电子反向做加速度减小的加速运动，错误!T时刻速度最大，由错误!T到T做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零,回到原位置，即电子能做往复运动，同样的方法可得 B、C 也对。二、非选择题 9 我国南方山区的小水库有丰富的水力资源,有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势e310sin50tV，由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄

10、洪，水轮带动发电机的转速增加 0.4 倍，若其他条件不变,则电动势e _.高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 答案 434sin70tV 解析 据EmaxNBS，2n 当n增加 0.4 倍时，1。4 所以Emax 1。4Emax1.4310V 434V 故e 434sin70 tV 10(2012湖南长沙）如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度B 2T的匀强磁场中绕轴OO以角速度10rad/s 匀速转动，线圈共 10 匝，电阻r5，ab 0.3m，bc 0.6m,负载电阻R45。求：（1)写出图示位置开始计时线框中感应电动

11、势的瞬时值表达式；(2)电阻R在 0.05s 内产生的热量;（3）0。05s 内流过电阻R上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动）。答案(1）e113.04cos10tV(2）5.67J（3)0.072C 解析（1)电动势的最大值为EmaxnBS1020.30。610V113.04V 高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 故瞬时值表达式eEmaxcost 113。04cos10tV（2）电流的有效值 I错误!错误!1.6A 所以 0.05s 内R上产生的热量 QI 2Rt 5。76J（3)平均感应电动势为：En错误!72V

12、平均感应电流为:错误!错误!1.44A 所以通过电阻R的电荷量为：q错误!t 0。072C。11.如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a,宽度为b，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动,沿转轴OO方向看去,线圈转动沿逆时针方向，t 0 时刻线圈平面与磁感线垂直。（1)表示出线圈经过图示位置时，通过电阻R的感应电流的方向。(2）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式。高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯

13、/(v)照亮人生（3)求线圈从t 0 位置开始到转过 90的过程中的平均电动势。(4)求线圈从t 0 位置开始到转过 60时的瞬时电流。答案(1）自下而上（2)nBabsint(3）错误!(4）错误!解析（1)根据右手定则或楞次定律判断可知，线圈中电流方向是badcb.故流过R的电流是自下而上。（2）从中性面开始计时，感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大感 应 电 动 势EmnBab,所 以 感 应 电 动 势 的 瞬 时 值 表 达 式 为enBabsint。（3）错误!n错误!n错误!错误!。(4)i错误!错误!错误!12如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套

14、在辐向形永久磁铁槽中的半径为r 0。10m、匝数n 20 匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B错误!T，线圈的电阻为R1 0。50,它的引出线接有R2 9。5 的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)。求：(1)小电珠中电流的最大值；（2）电压表的示数；高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生（3）t 0。1s 时外力F的大小;（4)在不改变发电装置结构的条件

15、下，要使小电珠的功率提高两倍，可采取什么方法（至少说出两种方法）?答案（1)0.16A(2）1.07V(3）0.128N（4)提高vm 用变压器 解析(1）由题意及法拉第电磁感应定律知道,由于线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的最大值为:EmnBlvnB2rvm，电路总电阻为：R1R2，那么小电珠中电流的最大值为Im错误!错误!A 0。16A(2)电压表示数为有效值U错误!错误!ImR2错误!0.169.5V 0.762V1.07V(3)当t 0.1s 也就是T/4 时，外力F的大小为FnB2rIm错误!vm 0.128N。（4)提高vm 用

16、变压器 13(2012安徽理综）图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO转动，由线圈引出的导线ce和df分别与两个跟线圈一起绕OO转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图 2 是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度逆时针转动。（只考虑单匝线圈)高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生(1）线圈平面处于

17、中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图 3 所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.（其他电阻均不计)答案（1)e1BL1L2sint(2）e2BL1L2sin（t0)（3)QRR（错误!）2 解析 高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生(1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则 v错误!在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E1BL2v 由图可知vvsint 则整个线圈的感应电动势为 e1 2E1BL1L2sin t（2)当线圈由图 3 位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为 e2BL1L2sin(t0）（3）由闭合电路欧姆定律可知 I错误!这里E为线圈产生的电动势的有效值 E错误!错误!则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为 QRI 2RT 高考物理二轮专题训练含解析 10-1 交流电的产生及描述(word 版可编辑修改)点亮心灯/(v)照亮人生 其中T错误!于是QRR(错误!)2。