2021高考物理一轮复习导练结合之交变电流 传感器1Word版含答

第课时交变电流的产生和描述
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学问点题号
1.交变电流的产生及其变化规律1、4、10
2.交变电流的“四值”2、3、5、7、8
3.交变电流有效值的计算6、9
4.综合问题11、12
1~8题为单选题;9~11题为多选题
1.如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是( C)
解析:选项A、B中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且过线圈平面的转轴匀速转动,满足产生正弦式交变电流的条件,能产生正弦式交变电流;选项C中转轴平行于磁场方向,转动过程中,穿过线圈的磁通量始终为零,故选项C中不产生正弦式交变电流;选项D中虽然只有一半线圈在磁场中,但是始终有一边切割磁感线依据正弦规律产生感应电动势,且一边出时,另一边恰好入,保证转动过程中感应电动势连续依据正弦规律变化,选项D中能产生正弦式交变电流.
正弦式交变电流的产生条件是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,与线圈的外形、轴的位置无关.
2.(2022合肥模拟)一个矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,周期为T.从中性面开头计时,当t=T时感应电动势为2 V,则此交变电动势的有效值为( A)
A.2 V
B.2 V
C. V
D.V
解析:由中性面开头计时,设e=E m sin ωt,ω=,当t=T时,e=2 V,则E m=4 V,故电动势有效值E=2 V,故选项A正确.
3.(2022年大纲全国卷)一台电风扇的额定电压为沟通220 V.在其正常工作过程中,用沟通电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为( B)
A.3.9×10-2度
B.5.5×10-2度
C.7.8×10-2度
D.11.0×10-2度
解析:由于电风扇正常工作,依据W=UIt可
得:W=220×(0.3×10+0.4×10+0.2×40)×60 J=1.98×105J=5.5×10-2kW·h,选项B 正确.
4.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图(甲)所示.已知发电机线圈内阻为
5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图(乙)所示,则( D)
A.电压表○V的示数为220 V
B.电路中的电流方向每秒钟转变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484 W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
解析:由电动势的图像知,其最大值为220 V,故有效值为220 V,电压表测量灯泡两端电压U=IR=×95.0 V=209 V,选项A错误;沟通电的周期T=0.02 s,方向每秒转变100次,选项B错误;灯泡消耗的功率P=I2R=×95.0 W=459.8 W,选项C错误;发电机内阻每秒产生的热量Q=I2rt=×5.0×1 J=24.2 J,选项D正确.
本题考查沟通电的图像、最大值、有效值、频率、电热、电功率等学问,考查读图分析力气、推理推断力气及理解力气.
5.(2022南通模拟)面积为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图所示的磁场中,图(甲)中是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T绕OO'轴匀速转动,图(乙)中磁场变化规律为B=B0cos ,从图示位置开头计时,则( D)A.两线圈的磁通量变化规律不同
B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C.经相同的时间t(t>T),两线圈产生的热量不同
D.从今时刻起,经T/4时间,流过两线圈横截面的电荷量相同
解析:图(甲)中的磁通量变化规律为Φ甲=B0Scos t,图(乙)中的磁通量变化规律为Φ乙=B0Scos t,故选项A错;由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,达到最大值的时刻也相同,有效值E也相同.又因两线圈电阻相同,所以Q=t也相同,故选项B、C错;经过时间,流过两线圈横截面的电荷量
q=·也相同,故选项D正确.
6.(2022安徽合肥一中高三模拟)一个10 Ω的电阻,它两端的电压u随时间t的变化规律如图所示,则( D)
A.流过电阻的最大电流是22 A
B.用沟通电压表测量电阻两端的电压,其示数约为311 V
C.电阻消耗的功率为9 680 W
D.在沟通电变化的前半个周期内,电阻产生的焦耳热是48.4 J
解析:电压峰值为220 V≈311 V。