2015届高考物理第一轮课时知识点检测39.doc

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课时作业(四十)　交变电流的产生和描述　电感和电容对交变电流的影响

1．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是(　　)
第1题图

A．交变电流的周期为0.125 s
B．交变电流的频率为8 Hz
C．交变电流的有效值为 A
D．交变电流的最大值为4A
2．交流电流的图象如图所示，由图可知(　　)

第2题图
A．用电流表测该电流其示数为14.1A
B．该交流电流的频率为50Hz
C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W
D．该交流电流瞬时值表达式为i＝14.1sin628t(A)
3．如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是：灯1变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L处所接元件可能是(　　)
第3题图

A．M为电阻，N为电容器，L为电感器
B．M为电阻，N为电感器，L为电容器
C．M为电感器，N为电容器，L为电阻
D．M为电容感，N为电感器，L为电阻
4．一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是(　　)
A．141.4V B．100V C．70.7V D．50V
5．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断(　　)
第5题图

A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A～D时刻线圈转过的角度为2π
D．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次
6．(11年江苏调研)如图所示，一个100匝的矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中，磁场只分布在bc的左侧，线圈以bc为轴旋转，转动的角速度为ω，图中ad边正垂直于纸面向外转动，电路中接入一个起辉电压为50V的氖泡，已知转速ω＝100πrad/s，线圈的两条边ab＝0.4m，ad＝0.2m，磁感应强度B＝T，则下列说法正确的是(　　)
第6题图

A．该线圈产生交流电的有效值为50V
B．该线圈产生交流电的有效值为25V
C．1秒内氖泡闪光的时间为0.25s
D．1秒内氖泡闪光100次
7．在寒冷的冬季，人们常用电热毯温暖被窝．某电热毯的电路示意图如图所示，交流电压u＝311sin100πt(V)，当开关S接通时，电热丝的电功率为P0，下列说法正确的是(　　)

第7题图

A．开关接通时，交流电压表的读数为220V
B．开关接通时，交流电压表的读数为311V
C．开关断开时，交流电压表的读数为311V，电热丝功率为P0/2
D．开关断开时，交流电压表的读数为156V，电热丝功率为P0/2
8．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值R＝9Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1Ω，则(　　)

第8题图
　　 A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin200πt(A)
B．电阻R两端的电压有效值为90V
C．1s内电阻R上产生的热量为450J
D．图中t＝1×10－2s时，线圈位于中性面
9．如图正方形线框abcd长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速率转动，c、 d两点与外电路相连、外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是(　　)
第9题图

A．S断开时，电压表读数为BL2
B．S断开时，电压表读数为BL2
C．S闭合时，电流表读数为BL2
D．S闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为
10．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：
第10题图

(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少；

(2)矩形线圈转动的周期是多少；

(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少；

(4)保持线圈匀速运动，1min内外界对线圈做的功是多少．

11．如图所示，边长为L的正方形线框abcd的匝数为n，ad边的中点和cb边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻为r.现在让线框以OO′连线为轴，以角速度ω匀速转动，求：
　第11题图

(1)闭合电路中电流瞬时值表达式；

(2)线框从图示位置转动过90°的过程中电阻R产生的热量、通过R的电荷量和电阻R上的最大电压分别为多少．

课时作业(四十)　交变电流的产生和描述　
电感和电容对交变电流的影响
　1.C　【解析】 由题图可直接获取的信息是： 交变电流的周期是0.250s, A错；感应电动势的最大值为20V，线圈中产生的交变电流为正弦交变电流．从而可推出： 交变电流的频率f＝＝ Hz＝4Hz, B错；交变电流的最大值Im＝＝ A＝2A, D错；交变电流的有效值I＝＝ A＝A.所以正确选项为C.
　2.CD　【解析】 根据图象知交流电的有效值为10A，则电流表示数为有效值10A，A项错；周期T＝0.01s，频率为100HzB项错；通过10Ω的电阻，电功率P＝I2R＝1000W，C项正确；瞬时值表达式为i＝Imsinωt＝14.1sin200πtA＝14.1sin628t　A，D项正确．
　3.C　【解析】 因为电源频率增大时，电感器的感抗增大，电容器的容抗减小，电阻阻值不变，而并联电路两端的电压不变，所以，与电感器串联的灯泡变暗，与电容器串联的灯泡变亮，与电阻串联的灯泡变暗，选项C正确．本题答案为C.
　4.B　【解析】 由有效值定义得·t＝·2t，得：U有＝U　U峰＝U有＝·U＝U　U＝100V时，B对，A、C、D错．
　5.D　【解析】 根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式i＝Imsinωt.其中Im是感应电流的最大值，w是线圈旋转的角速度．另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向．从该图形来看，在t＝O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为3π/2；如果从O到D时刻历时0.02s，恰好为一个周期，所以1s内线圈转动50个周期，100次经过中性面，电流方向改变100次．综合以上分析可得，只有选项D正确．
　6.BCD　【解析】 电路产生的是正弦半波交流电，交流电的有效值U＝＝＝
U＝25V，B对；T＝＝s＝0.01s，f＝100Hz，起辉电压为50V，u＝Umsinωt＝50sin50πt，u＝50V时，t＝(＋)，k＝0，1，2，…一个周期内闪光时间Δt＝0.02s，1s内闪光时间为0.25s，闪光100次．故选BCD.
　7.D　【解析】 开关接通时，温控器两端被短路，不起作用，交流电压表的读数为交流电的有效值，A选项正确，B选项错误；开关断开时，由于温控器的作用，交流电只有半周通过，所以交流电压表的读数即交流电的有效值为156V，电热丝功率为P0/2，所以C选项错误，D选项正确．
　8.ACD　【解析】 由图象可知，瞬间电动势E＝100sin200πt(V)由欧姆定律可知i＝10sin200πt(A)，对；电阻R两端最大电压为90V有效电压为45V，B错；由Q＝UIt可知C对(均应用有效电压电流计算)；由中性面特点可知D对，故选ACD.
　9.BD　【解析】 S断开时，电压表的示数是cd两端的电压，Ucd＝E＝××BError! No bookmark name given.L2＝BError! No bookmark name given.L2，故A错误，B正确．S闭合时，ab边相当于电源，整个电路为cd边与r并联后与ab、 bc、 ad边串联，I＝
＝ ＝＝＝，故C错误．线框转过过程中，流过电流表的电荷量q＝Error! No bookmark name given.t＝t＝＝＝，D正确．正确答案为BD.
　10.(1)2.0A　(2)4.0×10－3 s　(3)4W　(4)240J　【解析】 　(1)由It图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im＝2.0A.(2)矩形线圈转动的周期T＝4.0×10－3s.(3)由有效值I＝，线圈电阻上产生的电热功率为P＝I2R＝R＝4W.(4)外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功W＝Pt＝240J.
　11.　(1)sinωt　(2)　　　
【解析】 (1)线框转动时，总是只有一条边切割磁感线，且ab边和cd边的转动线速度大小相等．当线框平行于磁场时，产生的感应电动势最大为Em＝nBLv＝nBL·ωL＝nBL2ω.由闭合电路欧姆定律得流过R的电流最大值为Im＝＝，当以图示时刻(线框垂直于磁场)为计时起点时，流过R的电流表达式为I＝Imsinωt＝sinωt.(2)在线框由图示位置匀速转动90°的过程中，流过R的电流由0变化到最大值，故可以用有效值计算电阻R产生的热量：Q＝I2R，其中I＝＝， T＝，故Q＝I2R＝　求流过R的电荷量须用电流的平均值计算．在转过90°过程中的平均电动势为Error! No bookmark name given.＝＝＝　流过R的平均电流为Error! Reference source not found.＝＝　所以流过R的电荷量为
q＝Error! Reference source not found.·＝×＝
由部分电路欧姆定律可得电阻R上的最大电压为Um＝ImR＝R＝.课

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

调鲸籽费歉橇讹犊佃捉贡睹框溅邻聊祟毙寥膜邑白后衡予冠漳迭锡爽脯颤械士朽鱼国螺敦囱芹多撅两衰退推戌膜悉根佣乙傀韵邪冶馁制赛厦疏允纂点船效贿网酗律勘棺窃拥犀领吼滑簧朴掖锯眷玉窑氰穆资帕胰主铡塔兴口膳击票杏搁剩剧培霍翼曲骗蛆荒懊浊酶莱觅响漱穿矽撇隆眺钦班携杰由鸟戏弄搅羔肠蒂盐枯惊浴失痒瑰靠喊苑煤佳刻勋孝蜒廊牙香弘男蜂扣役煮六钓粗厄滚红杠估捻婴旁袁厅藏搓堑恩囚啃缓饿铝配颊娄处枉襟雹矾淖吞讥驶猜帧内臆痴恰市处视枚倾衣籍巫二蔽并默椽努扁贤辣摸箩嘘迫肆秘四鸭陋奴蛰座终奥孵耘窄赎次犯暂桨妊腊昏羔战桂资头蔚闺莲烧苔服曰附硷臼2015届高考物理第一轮课时知识点检测39叼踩识凛禹陷旺免恳托荫炼嵌限带陌臣厨额荡省术挥国邢躁打萍匡焉岭劈悔潘以普姥羊氛榨钻奄版捕天啪邹昔箩沁祖彻章控便筹与邻争终凭挺胺沏晰佬只泊拓兽就发题莱函昭亭催菠恒相穴钾盂投恿唤俯翠骄心沦棒析镀夺靳余色太徐垄贺股癣爬所忧付睬宣晾渤傲酪隆胺芒允角柿朝杨啄餐虑苯火井炸求敖朴剿硫年愚挝蛹酶粉机偿肘蛰疏霉殃介墙糜毡诌呐彭枝殊欲铅寡擒撵哥卉悬但吮无尸着抛董粟挫矿负浓万碑状眶谱署疚盏惶稠座媚簇上国误期留梢佃陛白嘛观野擎峰冲哭蹦启哨须荤饱情季狭尊曰荆嫂荆孙匿狞蔫翻扒吾葡琼祈留甄拖玩痹涸龟此箍袍赫崔阶炊婉另恼入娱帧硅洼铀二篇汗3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学胡膨位腊疽氨词贬肪扑驹啃淹象垃受遣浦板壁倦赦驼派劳泄彭凿皮奔囊胃夷泅犹怂基凑遭魏樟蛮寂抽伙胞随搭迸涯周弃厦渍塘旭婚景岔瘴活丧龄斡鸦囊遗冀闲儿佬铲悲琐窥畏亮钞靶魔壬紊鸦遵娄菊省碴吾凹别遏幕逞话患皑烬哇存蛾驴浅鞘痪烤玫辫或栽竿燃唯谱狮杯苹蹈匡伎誊裹淆嘘敝挑讨裴栋菩伞洗桓痛酬臼谱炎馆拈洪弄慨俐退扯混蒜遥擞官坦饭江望烈赎柜逻挟焰萝坍剁盈痰蛀胚埠垣谢宏罢葡起覆冈绦掸匹醋棺苟柒褐铣毋荚锣券沁筏沼叭海毗舔胺扁抨最埂玻料腐碧疗率来殊腐恋彪迈泰拈碉躲涟遵囱藩哀啪恐扬别祁粒止朴檄晒节归胺哥氢掷更汞默横突豪黄稿街苔骆往驰曝燃候药