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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-2.doc

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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-2.doc

2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-21小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示此線圈與一個R10 的電阻構(gòu)成閉合電路,不計電路的其他電阻,下列說法正確的是() A交變電流的周期為0.125 s B交變電流的頻率為8 Hz C交變電流的有效值為 A D交變電流的最大值為4A2交流電流的圖象如圖所示,由圖可知()第2題圖 A用電流表測該電流其示數(shù)為14.1A B該交流電流的頻率為50Hz C該交流電流通過10電阻時,電阻消耗的電功率為1000W D該交流電流瞬時值表達(dá)式為i14.1sin628t(A)3如圖所示,在電路兩端接上交變電流,保持電壓不變,使頻率增大,發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是:燈1變暗、燈2變亮、燈3不變,則M、N、L處所接元件可能是()第3題圖 AM為電阻,N為電容器,L為電感器 BM為電阻,N為電感器,L為電容器 CM為電感器,N為電容器,L為電阻 DM為電容感,N為電感器,L為電阻4一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中,在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中,在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q,則該交流電壓的峰值是() A141.4V B100V C70.7V D50V5某線圈在勻強(qiáng)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所示,由圖中信息可以判斷()第5題圖 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2 D若從OD時刻歷時0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次6(11年江蘇調(diào)研)如圖所示,一個100匝的矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場只分布在bc的左側(cè),線圈以bc為軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動的角速度為,圖中ad邊正垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動,電路中接入一個起輝電壓為50V的氖泡,已知轉(zhuǎn)速100rad/s,線圈的兩條邊ab0.4m,ad0.2m,磁感應(yīng)強(qiáng)度BT,則下列說法正確的是()第6題圖 A該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為50V B該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為25V C1秒內(nèi)氖泡閃光的時間為0.25s D1秒內(nèi)氖泡閃光100次7在寒冷的冬季,人們常用電熱毯溫暖被窩某電熱毯的電路示意圖如圖所示,交流電壓u311sin100t(V),當(dāng)開關(guān)S接通時,電熱絲的電功率為P0,下列說法正確的是()第7題圖 A開關(guān)接通時,交流電壓表的讀數(shù)為220V B開關(guān)接通時,交流電壓表的讀數(shù)為311V C開關(guān)斷開時,交流電壓表的讀數(shù)為311V,電熱絲功率為P0/2 D開關(guān)斷開時,交流電壓表的讀數(shù)為156V,電熱絲功率為P0/28在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電壓隨時間變化的波形如圖所示,線圈與一阻值R9的電阻串聯(lián)在一起,線圈的電阻為1,則()第8題圖 A通過電阻R的電流瞬時值表達(dá)式為i10sin200t(A) B電阻R兩端的電壓有效值為90V C1s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450J D圖中t1102s時,線圈位于中性面9如圖正方形線框abcd長為L,每邊電阻均為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞cd軸以角速率轉(zhuǎn)動,c、 d兩點(diǎn)與外電路相連、外電路電阻也為r,則下列說法中正確的是()第9題圖 AS斷開時,電壓表讀數(shù)為BL2 BS斷開時,電壓表讀數(shù)為BL2 CS閉合時,電流表讀數(shù)為BL2 DS閉合時,線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量為10交流發(fā)電機(jī)的原理如圖甲所示,閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中,繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動,在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示,已知線圈的電阻為R2.0,求:第10題圖(1)通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值是多少;(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期是多少;(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少;(4)保持線圈勻速運(yùn)動,1min內(nèi)外界對線圈做的功是多少11如圖所示,邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad邊的中點(diǎn)和cb邊的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個線圈的電阻為r.現(xiàn)在讓線框以O(shè)O連線為軸,以角速度勻速轉(zhuǎn)動,求:第11題圖(1)閉合電路中電流瞬時值表達(dá)式;(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)動過90的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量、通過R的電荷量和電阻R上的最大電壓分別為多少課時作業(yè)(四十)交變電流的產(chǎn)生和描述電感和電容對交變電流的影響1.C【解析】 由題圖可直接獲取的信息是: 交變電流的周期是0.250s, A錯;感應(yīng)電動勢的最大值為20V,線圈中產(chǎn)生的交變電流為正弦交變電流從而可推出: 交變電流的頻率f Hz4Hz, B錯;交變電流的最大值Im A2A, D錯;交變電流的有效值I AA.所以正確選項(xiàng)為C.2.CD【解析】 根據(jù)圖象知交流電的有效值為10A,則電流表示數(shù)為有效值10A,A項(xiàng)錯;周期T0.01s,頻率為100Hz,B項(xiàng)錯;通過10的電阻,電功率PI2R1000W,C項(xiàng)正確;瞬時值表達(dá)式為iImsint14.1sin200tA14.1sin628tA,D項(xiàng)正確3.C【解析】 因?yàn)殡娫搭l率增大時,電感器的感抗增大,電容器的容抗減小,電阻阻值不變,而并聯(lián)電路兩端的電壓不變,所以,與電感器串聯(lián)的燈泡變暗,與電容器串聯(lián)的燈泡變亮,與電阻串聯(lián)的燈泡變暗,選項(xiàng)C正確本題答案為C.4.B【解析】 由有效值定義得t2t,得:U有UU峰U有UUU100V時,B對,A、C、D錯5.D【解析】 根據(jù)圖象,首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式iImsint.其中Im是感應(yīng)電流的最大值,w是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度另外應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)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tO、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0.02s,恰好為一個周期,所以1s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(xiàng)D正確6.BCD【解析】 電路產(chǎn)生的是正弦半波交流電,交流電的有效值UU25V,B對;Ts0.01s,f100Hz,起輝電壓為50V,uUmsint50sin50t,u50V時,t(),k0,1,2,一個周期內(nèi)閃光時間t0.02s,1s內(nèi)閃光時間為0.25s,閃光100次故選BCD.7.D【解析】 開關(guān)接通時,溫控器兩端被短路,不起作用,交流電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值,A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯誤;開關(guān)斷開時,由于溫控器的作用,交流電只有半周通過,所以交流電壓表的讀數(shù)即交流電的有效值為156V,電熱絲功率為P0/2,所以C選項(xiàng)錯誤,D選項(xiàng)正確8.ACD【解析】 由圖象可知,瞬間電動勢E100sin200t(V)由歐姆定律可知i10sin200t(A),對;電阻R兩端最大電壓為90V有效電壓為45V,B錯;由QUIt可知C對(均應(yīng)用有效電壓電流計算);由中性面特點(diǎn)可知D對,故選ACD.9.BD【解析】 S斷開時,電壓表的示數(shù)是cd兩端的電壓,UcdEBL2BL2,故A錯誤,B正確S閉合時,ab邊相當(dāng)于電源,整個電路為cd邊與r并聯(lián)后與ab、 bc、 ad邊串聯(lián),I ,故C錯誤線框轉(zhuǎn)過過程中,流過電流表的電荷量qtt,D正確正確答案為BD.10.(1)2.0A(2)4.0103 s(3)4W(4)240J【解析】 (1)由It圖可知通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值Im2.0A.(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期T4.0103s.(3)由有效值I,線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為PI2RR4W.(4)外界對線圈做功轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成電熱,1分鐘內(nèi)外界對線圈做的功WPt240J.11.(1)sint(2)【解析】 (1)線框轉(zhuǎn)動時,總是只有一條邊切割磁感線,且ab邊和cd邊的轉(zhuǎn)動線速度大小相等當(dāng)線框平行于磁場時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大為EmnBLvnBLLnBL2.由閉合電路歐姆定律得流過R的電流最大值為Im,當(dāng)以圖示時刻(線框垂直于磁場)為計時起點(diǎn)時,流過R的電流表達(dá)式為IImsintsint.(2)在線框由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動90的過程中,流過R的電流由0變化到最大值,故可以用有效值計算電阻R產(chǎn)生的熱量:QI2R,其中I, T,故QI2R求流過R的電荷量須用電流的平均值計算在轉(zhuǎn)過90過程中的平均電動勢為流過R的平均電流為所以流過R的電荷量為q由部分電路歐姆定律可得電阻R上的最大電壓為UmImRR.課

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