（新课标）2017届高考物理一轮总复习 必修部分 第10章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述随堂集训.doc

第1讲 交变电流的产生和描述1. 2015四川高考小型手摇发电机线圈共n匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴oo，线圈绕oo匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()a.峰值是e0 b峰值是2e0c.有效值是ne0 d有效值是ne0答案d解析发电机输出电压峰值是2ne0，a、b选项错误。有效值是2ne0ne0，c选项错误，d选项正确。2.2014天津高考(多选)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则()a两次t0时刻线圈平面均与中性面重合b.曲线a、b对应的线圈转速之比为23c.曲线a表示的交变电动势频率为25 hzd.曲线b表示的交变电动势有效值为10 v答案ac解析由题图2知t0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故a选项正确。由图2知两次转动所产生的交变电动势的周期之比tatb23，再由周期与转速的关系n得nanb32，故b选项错误。因ta4102 s，故fa25 hz，c选项正确。因ema15 v，而emnbs，故embema10 v，eb5 v，d选项错误。3. 2013福建高考如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接r9.0 的电阻。闭合开关s，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin10t(v)，则()a.该交变电流的频率为10 hzb.该电动势的有效值为10 vc.外接电阻r所消耗的电功率为10 wd.电路中理想交流电流表的示数为1.0 a答案d解析由交变电流电动势的表达式e10sin10t(v)emsint可知，该交变电流的频率为f hz5 hz，a选项错误。该交变电流电动势的有效值e v10 v，b选项错误。电流的有效值i a1.0 a，外接电阻r所消耗的电功率pri2r1.029.0 w9 w，故c选项错误，d选项正确。4. 2013海南高考通过一阻值r100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为()a.12 v b.4 vc.15 vd.8 v答案b解析由有效值定义可得1 s(0.1 a)2r0.4 s2(0.2 a)2r0.1 s2，其中r100 ，可得u4 v，b选项正确。5.2012北京高考一个小型电热器若接在输出电压为10 v的直流电源上，消耗电功率为p；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()a.5 v b5 vc.10 v d10 v答案c解析设电热器电阻为r，正弦交流电源的电压有效值为u效，接10 v直流电源时，p；接交流电源时，联立得u效5 v，故最大值umu效10 v，c选项正确。6. 2015福州质检某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示，现用该电源对标称为“5 v10 w”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是()a.电动机的内阻为2.5 b.电动机的发热功率为10 wc.通过电动机的电流为2 ad.通过电动机的电流为2 a答案c解析由图知该电源电动势最大值为em5 v，则有效值e5 v，电动机正常工作，通过电动机的电流为i a2 a，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻r 2.5 ，电动机的发热功率p热i2rp总10 w，故a、b、d选项错误，c选项正确。7.2016青羊区校级一模如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r2 矩形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器r的最大阻值为r0 ，滑动片p位于滑动变阻器中央，定值电阻r1r0、r2，其他电阻不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关s，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 v。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象。则下列正确的是()a电阻r2上的热功率为1 wb.0.02 s时滑动变阻器r两端的电压瞬时值为零c.线圈产生的e随时间t变化的规律是e10cos100t(v)d.线圈开始转动到t s的过程中，通过r1的电荷量为 c答案d解析根据串并联电路的知识得：负载总电阻r总r1r010 ，理想交流电压表示数是10 v，所以干路电流i1 a，所以电阻r2上两端电压ur2 v，根据公式p得电阻r2上的热功率pr2 w，故a错误；由乙图可知，0.02 s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，r两端的电压瞬时值不为零，故b错误；由乙图可知，t0.02 s，100 rad/s，电动势的有效值e101212 v，电动势的最大值em12 v，所以线圈产生的e随时间t变化的规律是e12cos100t(v)，故c错误；电动势的最大值em12 vnbs，bs，矩形线圈磁通量随时间t变化的规律为sin100t，线圈开始转动到t s的过程中，通过电阻的电量为 c，故d正确。82015江西八校联考将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为r，让它在磁感应强度为b，方向如图所示的匀强磁场中绕轴mn匀速转动。导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为p、电阻为r的小灯泡并正常发光。电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法中正确的是()a.半圆形硬导线的转速为b.半圆形硬导线的转速为c.线圈从图示位置转90过程中通过小灯泡的电荷量为d.线圈从图示位置转90过程中通过小灯泡的电荷量为零答案a解析转动的半圆形导线切割磁感线，产生感应电动势直接给灯泡供电，因灯泡此时正常发光，则其功率为p，电阻为r，设线圈转速为n，则感应电动势的有效值e有，由p得：epr，可求得：n，则选项a对、b错；线圈从图示位置转90的过程中通过灯泡的电荷量q，则选项c、d错。9.2015包头测评(多选)有一种家用电器，图甲是其电路工作原理图，当电阻丝接在u311sin100t(v)的交流电源上后，电阻丝开始加热，当其温度达到某一数值时，自动控温装置p启动，使电阻丝所接电压变为图乙所示波形(部分仍为正弦波)，从而进入保温状态。不计电阻丝阻值的变化，则下列说法正确的是()ap启动后，电阻丝的功率变为原来的一半b.p启动后，电阻丝所接电压的频率变为原来的一半c.p启动后，电压表的读数大约是原来的0.5倍d.p启动后，电压表的读数大约是原来的0.7倍答案ad解析p启动前电阻丝的功率p1，p启动后，结合乙图可知电阻丝的功率p2，由有效值定义有0t，得p2，则知p12p2，a选项正确。p启动前所接电压的频率f hz50 hz，启动后所接电压的频率f hz50 hz，则b选项错误。电压表测有效值，启动前u有 v，又由启动前后功率关系可知，启动后u有u有0.7u有，则c选项错误，d选项正确。10.2015衡水模拟如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻r10 连接，与电阻r并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 v。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。则()a.电阻r上的电功率为20 wb.0.02 s时r两端的电压瞬时值为零c.r两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos100t(v)d.通过r的电