2020屆信陽(yáng)一高一輪復(fù)習(xí)人教新課標(biāo)版 選修3-2 5.1交變電流 限時(shí)過(guò)關(guān)練(解析版)

信陽(yáng)一高2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)限時(shí)過(guò)關(guān)練：選修3-25.1交變電流（解析版)1．矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流。在如圖所示位置時(shí)，下列關(guān)于穿過(guò)線框的磁通量與線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小的說(shuō)法正確的是（）A.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小B.磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小2．如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的圖象，此交流電的有效值是A.5AB.5AC.3.5AD.3.5A3．在圖乙的電路中，通入如圖甲所示的交變電流，此交變電流的每個(gè)周期內(nèi)，前三分之一個(gè)周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定，電阻R的阻值為12Ω，電表均為理想電表，下列判斷正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為B.該交變電流的有效值為4VC.電阻R一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量一定大于9JD.電流表的示數(shù)為0.5A4．一個(gè)電爐上標(biāo)有“220Vl.0kW”，那么為了使它正常工作，所使用的正弦交流電應(yīng)是()A.電壓最大值為220V，電流最大值約為6.4AB.電壓最大值為311V，電流最大值約為4.5AC.電壓有效值為220V，電流有效值約為4.5AD.電壓有效值為311V，電流有效值約為6.4A5．如圖甲所示，將阻值為R=5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電壓表、電流表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表兩端讀數(shù)為B．電阻R消耗的電功率為C．若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生,如圖丙所示,當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí),電流表的示數(shù)為1AD．圖乙交變電流與圖丁所示電流比較,接同一電阻的發(fā)熱功率之比為1：26．如圖所示為一交變電流的圖象，其中電流為正時(shí)圖像為正弦交流電的一部分，則該交變電流的有效值為（）A．I＝I0B．I＝I0C．I＝D．I＝7．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，其電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線O′O恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.若線圈從圖示位置開(kāi)始以角速度ω繞軸O′O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是BL2ωA.圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為Em＝2B.閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝sinωtBLωC.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為q＝D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q＝8．如圖所示，一正方形線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為r，以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，周期為T(mén),整個(gè)區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，M、N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，電流表、連接導(dǎo)線電阻均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是A.線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為B.電流表示數(shù)為C.電阻R兩端電壓有效值為D.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)，通過(guò)負(fù)載R的電荷量為9．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化(如圖)，下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.在C.在D.在時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零10．如圖所示的正方形金屬線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與一阻值為r的電阻相連，各表均可視為理想表，導(dǎo)線電阻不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是A.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為B.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為C.當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為D.當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為11．如圖為某交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，矩形線圈匝數(shù)n=100匝，邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm，總內(nèi)阻r=5，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的OO′軸以角速度外電阻R連接，R=20.求：rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈與(1)S斷開(kāi)后，電壓表示數(shù)？(2)S閉合后，電壓表和電流表示數(shù)？(3)S閉合后，電阻R上所消耗的電功率是多大？(4)S閉合后，線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量q是多少？12．如圖為小型旋轉(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匝，電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，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)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)電路中交流電壓表的示數(shù)．參考答案1．B【解析】【詳解】由圖可知，線框與磁感線平行，所以無(wú)磁感線穿過(guò)線框平面，故此時(shí)磁通量為零即最小，此位置有兩條邊垂直切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B正確。2．B【解析】【詳解】選擇一個(gè)周期(0.02s)的時(shí)間，根據(jù)交流電有效值的定義和焦耳定律，有：I2R×0.02＝(4)2R×0.01＋(3)2R×0.01解得：I＝5AACD.由上計(jì)算得，此交流電的有效值是5A，ACD錯(cuò)誤；B.由上計(jì)算得，此交流電的有效值是5A，B正確．3．D【解析】【詳解】A.根據(jù)電流的熱效應(yīng)得到：得到電壓的有效值為，電表的讀數(shù)為有效值，故電壓表的示數(shù)為，故A正確，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)焦耳定律，電阻R一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：故C錯(cuò)誤；D.電流表讀數(shù)為有效值，則根據(jù)歐姆定律得到：故D正確。4．C【解析】【詳解】電動(dòng)機(jī)上標(biāo)“220Vl.0kW”，說(shuō)明電壓有效值為220V，正常工作時(shí)通過(guò)它的電流：根據(jù)正弦交流電有效值跟最大值的關(guān)系得電壓最大值為311V，電流最大值約為6.4AA．描述與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯(cuò)誤.5．D【解析】【詳解】A.由圖可知，電流的最大值Im=0.5A，則電壓的最大值：Um=Im?R=0.5×5V=2.5V，那么電壓的有效值U=1.25V=1.77V；故A錯(cuò)誤；B.R上的電功率=PUI===0.625W，故B錯(cuò)誤；