高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题39 交变电流.doc

高考物理高频考点2013模拟新题精选训练 专题39 交变电流1. （2013河南郑州市一模）下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r=10连接，与电阻r并联的交流电压表为理想电表，示数是10v。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像。则（ ）a. 电阻r上的电功率为20wb. 0.02s时r两端的电压瞬时值为零c. r两端的电压随时间变化的规律是u=14.1cos100t（v）d. 通过r的电流随时间变化的规律是i=cos50t（a）2（2013北京丰台期末） 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则e/vbt/so311-3110.01甲乙at =0.005s时线圈平面与磁场方向平行 bt =0.010s时线圈的磁通量变化率最大c线圈产生的交变电动势频率为100hzd线圈产生的交变电动势有效值为311v3.（2013广东茂名期末）交流发电机电枢中产生的交变电动势为，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是a将电枢转速提高一倍，其他条件不变b将磁感应强度增加一倍，其他条件不变c将线圈的面积增加一倍，其他条件不变d将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变答案：bc解析：将磁感应强度增加一倍，其他条件不变，或将线圈的面积增加一倍，其他条件不变，选项bc正确。4（2013山东青岛二中测试）一交流电压为u100sin100t v，由此表达式可知（ ）a用电压表测该电压其示数为100 vb该交流电压的周期为0.02 sc将该电压加在“100v 100w”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100wdt1/400 s时，该交流电压的瞬时值为50 vt/si/a014.114.10.015（2013山东青岛二中测试）一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）a用电流表测该电流其示数为14.1 ab该交流电流的频率为50hzc该交流电流通过10电阻时，电阻消耗的电功率为1000 wd该交流电流瞬时值表达式为i14.1sin628t a6（2013山东青岛二中测试）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是 （ ）a图1表示交流电，图2表示直流电b两种电压的有效值相等c图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100vd图1所示电压经匝数比为101的变压器变压后，频率变为原来的7（2013安徽省池州市期末）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为50，现外接一只电阻为950的灯泡，如图乙所示，则（ ）a电压表v的示数为220 v b电路中的电流方向每秒钟改变50次 c灯泡实际消耗的功率为484 w d发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为242 j8（2013河南省焦作市期末）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是at0.01s时穿过线框的磁通量最小b该交变电动势的有效值为11v c该交变电动势的瞬时值表达式为e22cos（100t）v d电动势瞬时值为22v时，线圈平面与中性面的夹角为459（2013宝鸡质检）如图11所示，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（ ）00.10.30.5u/vt/s10-10ab图11a线圈先后两次转速之比为12b交流电的电压瞬时值u=10sin0.4t（v）c交流电的电压最大值为vd在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零10（2013山东青岛二中测试）一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是 （ ）a线圈转动的角速度为rad/sb电动势的有效值14.1vct = 1.0102s时，线圈平面和磁场方向的夹角30dt = 1.5102s时，穿过线圈平面的磁通量最大11（2013山东青岛二中测试）将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为b、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，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，灯泡的电阻应为 （ ）a bc d【答案】b【解析】导线转动过程中产生正弦交流电，其最大值，小灯泡正常发光，则，解得，b项正确。12（2013北京东城区期末）北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为“，对此交变电压，下列表述正确的是（ ） a最大值是220 v b频率是50 hz c有效值是220 v d周期是0.01 s答案：bc解析：此交变电压最大值是220 v，有效值是220 v，频率是50 hz，周期是0.02 s，选项bc正确ad错误。13. （2013北京市海淀区期末）将定值电阻r1=10、r2=20串联接在正弦交流电路中，通过电阻r2的电流i随时间t变化的情况如图所示。则 ( ) a.通过r1的电流有效值是1.2a b.r1两端的电压有效值是6v c.通过r2的电流有效值是1.2a d.r2两端的电压有效值是6vadbcoo 第15题图14（2013贵州六校联考）如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴oo匀角速转动，转动周期为t0 。线圈产生的电动势的最大值为em，则a线圈产生的电动势的有效值为b线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为c线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为emd经过2t0的时间，通过线圈电流的方向改变2次15（2013四川省南充市期末）如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo匀速转动。沿着oo方向观察，线圈沿顺时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为b，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为r，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时，a 线圈中感应电流的方向为abcdab 线圈中的感应电动势为2nbl2c.穿过线圈磁通量随时间的变化率最大d线圈ab边所受安培力的大小为n2b2 l1l2/r答案：ac解析：当线圈转至图示位置时，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为abcda，选项a正确；穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电动势为nb l1l2，选项b错误c正确；线圈ab边所受安培力的大小为f=biml2=nb2 l1l22/r，选项d错误。16. （2013山东省即墨市期末）电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图所示为电吉他的拾音器的原理 图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号.若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图所示，则螺线管内感应电流随时间变化图象为 17. （2013年2月广东省名校质检）如图所示为交流发电机示意图，线圈的ab边连在金属滑环k上，cd边连在滑环l上，导体做的两个电刷e、f分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（ ） a.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大b.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大c.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小d.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小18（2013安徽模拟）传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示。已知波形图中正负尖峰电压分别为umum。两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为t，发电机线圈匝数为n。以下判断正确的是a驱动轴转动的角速度=2/tb线圈电压的有效值u=um/2c穿过线圈磁通量变化率的最大值km=um/nd相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值u=um/2答案：c解析：根据题述两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为t，可得交变电流周期t=2t，驱动轴转动的角速度=2/2t=/t，选项a错误。由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是u=um/2。选项b错误。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，um=nkm，穿过线圈磁通量变化率的最大值km=um/n，选项c正确。相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值u=n，因为线圈转过一个完整的周期，磁通量变化量=0，所以电压平均值等于零，选项d错误。19（2013山东省临沂市一模）如图所示电路中，电源电压u=31lsinl00t(v)，a、b间接有“220v ，440w”的电暖宝、“220v ，220w”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是( ) a交流电压表的示数为311v b电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3ac电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍d1min抽油烟机消耗的电能为l32104j20（2013广东省深圳市一模）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=(v)，那么该交变电流的频率是50 hz当t = 0时，线圈平面恰好位于中性面当时，e有最大值该交变电流电动势的有效值为v答案：ab解析：由e=(v)可知，该交变电流的频率是50 hz，选项a正确。当t = 0时，产生的交变电动势为零，说明线圈平面恰好位于中性面，选项b正确。当时，e=(v)=0，e有最小值，该交变电流电动势的有效值为220v，选项cd错误。21. （2013辽宁省沈阳名校质检） 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势与时间呈正弦函数关系如图所示，此电源输出功率是20kw，用5000 v高压输电,输电线总电阻是6，用户端利用n1n2221的变压器降压，则下列说法正确的是a交变电流的频率为0.5hzb交变电流的电动势的有效值为220v c输电线中电流为0.4a d用户得到的电压为226.18 v22（2013河北省衡水中学质检）下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r=10连接，与电阻r并联的交流电压表为理想电表，示数是10v。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像。则下列说法不正确的是（ ） a电阻r上的电功率为20wb0.02s时r两端的电压瞬时值为零cr两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100t（v）d通过r的电流i随时间t变化的规律是i=cos50t（a）23（2013年2月28日湖北武汉调研）图甲、图乙分别两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法正确的是（abd）a图甲、图乙均表示交流电b图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100(v)c图乙所示电压的有效值20 vd图乙所示电压的有效值10 v24（10分）（2013河南省南阳市期末）三峡水力发电站是我国最大的水力发电站,三峡水库二期蓄水后，水位落差约135m，水的流量约135104m3s,船只通航需要约35103m3s的流量，其余流量全部用来发电已知水的密度为10103kg/m3，g取10ms2，水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20转化为电能 （1）按照以上数据估算三峡发电站的发电功率 （2）设三口之家的生活用电的平均功率为05kw，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它大约可以满足多少个百万人口城市的生活用电?n=5.4106.（2分）人口数为n=3n=16.2106（1分）可满足16个百万人口城市的生活用电.（1分）25（2013江苏名校质检）交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100t（v），给电阻r=8的用电器供电，则（1）通过用电器的电流为多少？（2）电源输出功率和发电总功率为多少？（3）发电机输出端电压为多少？问题。26. (15 分) （2