【優(yōu)化探究】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 10-1課時(shí)知能評(píng)估

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1、 一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)) 1．(2020年高考廣東理綜卷)圖是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的(　　) A．周期是 0.01 s B．最大值是 311 V C．有效值是 220 V D．表達(dá)式為 u＝220 sin 100πt(V) 解析：由圖象知，該交變電壓的周期為 0.02 s，最大值為311 V，而有效值 U＝＝ V＝220 V，故A錯(cuò)，B、C正確．正弦交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝Umsinωt＝311sint(V)＝311sin100πt(V)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答

2、案：BC 2．圖中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電 B．兩種電壓的有效值相等 C．圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U＝311sin 100πt (V) D．圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉?lái)的 解析：因圖象的縱坐標(biāo)上電壓的正負(fù)表示電壓的方向，因此兩圖均為交流電，A錯(cuò)；對(duì)于正弦交流電才有U有效＝，雖然兩圖的峰值相同，但圖乙非正弦(余弦)交流電不適用上式有效值的求法，故B錯(cuò)；正弦交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為U＝Umsin ωt，由圖象可知Um＝311 V，T＝2×10－2 s

3、，可得ω＝＝100π，代入上式得U＝311sin 100πt (V)，故C對(duì)；由變壓器原理可知變壓器只能根據(jù)匝數(shù)比改變電壓和電流，它不會(huì)改變周期和頻率，故D錯(cuò)． 答案：C 3. 將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路中有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除小燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，小燈泡的電阻應(yīng)為(　　) A. B. C. D. 解析：?jiǎn)卧颜叫尉€圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將產(chǎn)生正弦

4、式交流電，則電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝Bl2ω＝2πnBl2，其有效值E＝＝，計(jì)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(xiàng)正確． 答案：B 4．(2020年長(zhǎng)沙模擬)一個(gè)阻值為2 Ω的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e＝10 sin20πt (V)，當(dāng)該線圈與一阻值為8 Ω的電阻組成閉合回路時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．t＝0時(shí)，線圈平面位于中性面 B．t＝0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0 C．電阻的熱功率為16 W D．用電壓表測(cè)路端電壓時(shí)讀數(shù)為11.3 V 解析：由表達(dá)式可知，t＝0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，而線圈平面位于中性面時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故

5、A對(duì)B錯(cuò)；電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝10 V，電阻兩端的電壓U＝R＝8 V，D錯(cuò)；由P＝得P＝8 W，C錯(cuò)誤． 答案：A 5. 如圖所示的電路中，A是熔斷電流I0＝2 A的保險(xiǎn)絲，R是可變電阻，S是交流電源．交流電源的內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e＝220 sin 314t V．為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于(　　) A．110 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 Ω 解析：該交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為U＝ V＝220 V，故電阻的最小阻值Rmin

6、＝＝ Ω＝110 Ω. 答案：B 6．(2020年中山模擬)如圖甲所示，電阻R的阻值為50 Ω，在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，則下面說(shuō)法中正確的是(　　) A．電阻R的功率為200 W B．電流表示數(shù)為2 A C．產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3.14 rad/s D．如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流表的示數(shù)也增大一倍 解析：由圖象可知，正弦交流電的有效值U＝ V＝100 V，由P＝得P＝ W＝200 W，A正確；由I＝得I＝2 A，B正確；周期T＝0.02 s，故ω＝＝314 rad/s，C錯(cuò)誤；ω＝2πn，Em＝BSω，故當(dāng)轉(zhuǎn)速n增大1倍，Em增大

7、1倍，電流表示數(shù)增大1倍，D正確． 答案：ABD 7．(2020年高考福建卷) 一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 Ω，則外接一只電阻為95.0 Ω的燈泡，如圖乙所示，則(　　) A．電壓表的示數(shù)為220 V B．電路中的電流方向每秒鐘改變50次 C．燈泡實(shí)際消耗的功率為484 W D．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J 解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖象知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝220 V，有效值E＝220 V，燈泡兩端電壓U＝＝209 V，A錯(cuò)；由圖象知T＝0.02 s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，

8、可知1 s內(nèi)電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率P＝＝ W＝459.8 W，C錯(cuò)；電流的有效值I＝＝2.2 A，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為Qr＝I2rt＝2.22×5×1 J＝24.2 J, D對(duì)． 答案：D 8. 如圖所示表示交變電流產(chǎn)生的過(guò)程，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)匝數(shù)為N面積為S的矩形線圈，繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．磁通量的變化量ΔΦ＝NBS B．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)＝ C．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q＝ D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q＝ωRπ 解析：穿過(guò)某個(gè)面的磁通量與線圈匝數(shù)

9、無(wú)關(guān)，線圈在題設(shè)的條件下，其磁通量的變化量ΔΦ＝BS，選項(xiàng)A錯(cuò)；線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的時(shí)間Δt＝＝，所以平均電動(dòng)勢(shì)＝N＝N＝，選項(xiàng)B正確；線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝＝. 回路中電流的有效值為I＝＝. 所以，電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q＝I2Rt＝()2R＝. 選項(xiàng)D正確，答案為B、D. 答案：BD 9．如圖所示，面積均為S的兩個(gè)電阻相同的線圈，分別放在如圖所示的磁場(chǎng)中，(甲)圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，(乙)圖中磁場(chǎng)變化規(guī)律為B＝B0cos 2πt/T，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則(　　) A．兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同 B．兩線圈中感

10、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同 C．經(jīng)相同的時(shí)間t(t>T)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同 D．從此時(shí)刻起，經(jīng)T/4時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷量相同 解析：(甲)圖中的磁通量變化規(guī)律為Φ甲＝B0Scos t，(乙)圖中磁通量的變化規(guī)律為Φ乙＝B0Scos t.由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律相同，達(dá)到最大值的時(shí)刻也相同，有效值E也相同，又因兩線圈電阻相同，所以Q＝t也相同，經(jīng)過(guò)時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷量q＝I·也相同，故A、C、D三項(xiàng)正確． 答案：ACD 10．平行板間加如圖所示周期變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t＝0時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)

11、動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況，圖中能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象的是(　　) 解析：粒子的加速度a＝＝定值，故C、D均錯(cuò)；由圖知，0～與～T內(nèi)粒子加速度大小相等，方向相反，故粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)，速度沒(méi)有反向，故A對(duì)B錯(cuò)． 答案：A 二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(15分)如 圖所示，線圈abcd的面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻為1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T，當(dāng)線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求： (1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

12、的瞬時(shí)值表達(dá)式． (2)線圈轉(zhuǎn)過(guò) s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大？ (3)電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？ 解析：(1)e＝Emaxsin ωt＝nBS×2πfsin 2πft ＝100××0.05×2π×sin (2π×t) V ＝50sin 10πt V. (2)當(dāng)t＝ s時(shí) e＝50sin (10π×) V＝43.3 V. (3)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 E＝＝ V＝35.4 V 電流表示數(shù)I＝＝ A＝3.54 A 電壓表示數(shù)U＝IR＝3.54×9 V＝31.86 V. 答案：(1)e＝50sin 10πt V　(2)43.3 V (3)31.86 V,3.54 A 1

13、2．(15分)圖(甲)為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖(乙)所示正弦規(guī)律變化．求： (1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值； (2)電路中交流電壓表的示數(shù)． 解析：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝nBSω 而Φm＝BS， ω＝， 所以Em＝ 由Φt圖線可知： Φm＝2.0×10－2 Wb， T＝6.28×10－2 s 所以Em＝200 V. (2)電動(dòng)勢(shì)的有效值 E＝Em＝100 V 由閉合電路的歐姆定律， 電路中電流的有效值為 I＝＝ A 交流電壓表的示數(shù)為 U＝IR＝90 V＝127 V. 答案：(1)200 V (2)127 V