新課標(biāo)2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測(cè)四十四交變電流的產(chǎn)生及描述

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十四）交變電流的產(chǎn)生及描述1．(2021·北京等級(jí)考)一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．在t＝0.4s時(shí)電流改變方向B．該交變電流的周期為0.5sC．該交變電流的表達(dá)式為i＝2cos5πtAD．該交變電流的有效值為eq\f(\r(2),2)A解析：選C由題圖可知t＝0.4s時(shí)電流為正方向最大值，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，該交變電流的周期為T＝0.4s，故B錯(cuò)誤；由題圖可知，電流的最大值為imax＝2A，角速度為ω＝eq\f(2π,T)＝5πrad/s，故該交變電流的表達(dá)式為i＝imaxcosωt＝2cos5πtA，故C正確；該交變電流的有效值為i＝eq\f(imax,\r(2))＝eq\r(2)A，故D錯(cuò)誤。2．(2021·天津等級(jí)考)如圖所示，閉合開關(guān)后，R＝5Ω的電阻兩端的交流電壓為u＝50eq\r(2)sin10πtV，電壓表和電流表均為理想交流電表，則()A．該交流電周期為0.02sB．電壓表的讀數(shù)為100VC．電流表的讀數(shù)為10AD．電阻的電功率為1kW解析：選C該交流電的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,10π)s＝0.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即U＝eq\f(50\r(2),\r(2))V＝50V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(50,5)A＝10A，選項(xiàng)C正確；電阻的電功率為P＝IU＝10×50W＝500W，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值Um相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足()A．U＝eq\f(Um,2) B．U＝eq\f(\r(2)Um,2)C．U＞eq\f(\r(2)Um,2) D．U＜eq\f(\r(2)Um,2)解析：選D因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為U有效值＝eq\f(\r(2)Um,2)，由題圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則U＜eq\f(\r(2)Um,2)，故D正確。4.(多選)如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為ω，線圈總電阻為r。下列說(shuō)法正確的是()A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的最大電流為eq\f(nBL2ω,r)B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為eq\f(πωnBL22,r)C．當(dāng)線圈與中性面的夾角為30°時(shí)，線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eq\f(\r(3),2)nBL2ωD．線圈從中性面開始，轉(zhuǎn)動(dòng)60°的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為eq\f(BL2,2r)解析：選AB線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的最大電動(dòng)勢(shì)為Em＝nBL2ω，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得Im＝eq\f(nBL2ω,r)，A正確；電流的有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(nBL2ω,\r(2)r)，線圈轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為t＝eq\f(2π,ω)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為Q＝I2rt＝eq\f(πωnBL22,r)，B正確；當(dāng)線圈與中性面的夾角為30°時(shí)，線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e＝eq\f(1,2)nBL2ω，C錯(cuò)誤；線圈從中性面開始，轉(zhuǎn)動(dòng)60°的過(guò)程中，線圈磁通量的變化ΔΦ＝eq\f(1,2)BL2－BL2＝－eq\f(1,2)BL2，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q＝eq\x\to(I)t＝neq\f(|ΔΦ|,r)＝eq\f(1,2r)nBL2，D錯(cuò)誤。5.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，N、S是磁鐵的兩個(gè)磁極，M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形導(dǎo)線圈，線圈在繞過(guò)鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的輻向磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等。若從線圈處于圖示位置開始計(jì)時(shí)，設(shè)此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正值，圖中能正確反映線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()解析：選D由于磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的輻向磁場(chǎng)，線圈繞過(guò)鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈與轉(zhuǎn)軸平行的兩邊垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小不變，經(jīng)過(guò)豎直面時(shí)，方向改變，D正確。6．(多選)如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝R，和R1并聯(lián)的D是理想二極管(正向電阻可視為零，反向電阻為無(wú)窮大)，在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交變電壓(電壓為正值時(shí)，UAB>0)。由此可知()A．在A、B之間所加的交變電壓的周期為2×10－2sB．在A、B之間所加的交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin50πt(V)C．加在R1上電壓的有效值為55eq\r(2)VD．加在R1上電壓的有效值為55eq\r(10)V解析：選AC由題圖乙可知，交變電壓的周期為T＝2×10－2s，A正確；交變電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sineq\f(2π,T)(V)＝220eq\r(2)sin100πt(V)，B錯(cuò)誤；電壓值取正值時(shí)，即在前半個(gè)周期內(nèi)，二極管電阻為零，R1被短路，電壓值取負(fù)值時(shí)，即在后半個(gè)周期內(nèi)，二極管電阻無(wú)窮大，可看作斷路，R1上的電壓等于輸入電壓值的一半，據(jù)此可設(shè)加在R1的電壓有效值為U，根據(jù)電流的熱效應(yīng)，在一個(gè)周期內(nèi)滿足eq\f(U2,R)T＝eq\f(1102,R)·eq\f(T,2)，可求出U＝55eq\r(2)V，C正確，D錯(cuò)誤。7.一個(gè)匝數(shù)為100匝，電阻為0.5Ω的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面。從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間按如圖所示規(guī)律變化，已知0～1s內(nèi)線圈內(nèi)的磁通量按正弦規(guī)律變化到最大值，π2≈10。則線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值為()A.eq\r(\f(125,6))A B．2eq\r(6)AC．6A D．5A解析：選A0～1s內(nèi)線圈內(nèi)的磁通量按正弦規(guī)律變化到最大值，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NωΦm，由題圖知ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,2)rad/s，可得Em＝eq\f(π,2)V，這段時(shí)間內(nèi)交變電流的有效值I1＝eq\f(Em,\r(2)R)＝eq\f(π,\r(