高二物理（含第三册）优化训练 第17章第二节智能优化训练.doc

2013高二物理（含第三册）优化训练：第17章第二节智能优化训练1下列各个量，其中所指为有效值的是()a交流电压表的示数 b保险丝的熔断电流c电容器的击穿电压 d家庭用的220 v交变电压答案：abd2关于交流电的有效值u和最大值um，下列说法中正确的是()a任何形式的交流电都具有uum/的关系b只有正弦交流电才具有uum/的关系c照明电压220 v，动力电压380 v指的都是最大值d交流电压表和交流电流表测的都是最大值答案：b3(2010年高考广东理综卷)图1725是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()图1725a周期是0.01 sb最大值是311 vc有效值是220 vd表达式为u220 sin 100t(v)解析：选bc.由图象知，该交变电压的周期为0.02 s，最大值为311 v，而有效值u v220 v，故a错，b、c正确正弦交变电压的瞬时值表达式uumsint311 sint(v)311 sin 100t(v)，故d选项错误4两个完全相同的电热器，分别通过如图1726甲和乙所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比是()图1726a21b11c12 d.1答案：a图17275如图1727所示，一个线圈在匀强磁场中绕oo轴从图示位置开始转动，已知从图示位置转过30时，线圈中交变电动势大小为10 v求：(1)交变电动势的最大值和有效值(2)线圈从图示位置转过60的过程中，电动势的平均值解析：(1)将30时，e10 v代入eemsint得：10 vemsin30所以交变电动势的最大值为em20 v，有效值为：e v10 v(2)线圈位于题图所示位置时，磁通量1bs，转过60时，磁通量2bscos60bs，经历时间为：t这个过程中平均感应电动势为：9.55 v.答案：(1)20 v10 v(2)9.55 v1一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311 v，当它接入220 v 照明电路上，则()a灯不亮b灯丝将烧断c只能暗淡发光 d能正常发光答案：d2一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为t.从中性面开始计时，当tt时，感应电动势的瞬时值为2 v，则此交变电动势的有效值为()a2 v b2 vc. v d. v解析：选a.根据交流电电动势的瞬时值表达式eemsin t，当时t时，em4 v，则e有em，答案为a.3把电热器接到110 v的直流电源上，每秒产生的热量为q，现把它接到交流电源上，每秒产生的热量为2q，则交流电压的最大值是()a110 v b220 vc220 v d110 v答案：c4(2010年北京西城区模拟)图1728甲所示电路中，r100 ，在ab之间加上如图乙所示的正弦交流电则()图1728a电流表的示数为3.1 ab该交流电压的有效值约为220 vc如果该交流电的线框转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍d将电阻换成200 ，则电流表示数变为原来的一半答案：bcd5内阻不计的交流发电机产生电动势e10sin50t v，接有电阻r10 .现在把发电机的转速增加一倍，则()a负载两端电压的有效值变为28.2 vb交变电流的频率将变为1000 hzc负载消耗的功率将变为20 wd负载消耗的功率将变为40 w解析：选c.由交流发电机产生的感应电动势的一般表达式enbssint，可知当转子的转速增大一倍后，其最大值也增大一倍，所以感应电动势的表达式e20sin100t(v)，电阻两端电压的有效值为u14.2( v)，交变电流的频率为f50(hz)，负载消耗的功率p20 w.6矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势e220sin100t v，下列说法正确的是()a交流电的频率是50 hzb交流电的有效值是220 vct0时，线圈平面恰好与中性面垂直d当t s时，e有最大值220 v解析：选ad.由题可知电动势最大值220 v，故有效值220 v，b错；100 rad/s，所以f50 hz，a对；t0时e0，线圈平面恰好处于中性面，c错；当t s时，e220sin(100) v220sin v220 v，所以d对图17297(2011年湖南娄底模拟)电阻为1 的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产生的正弦交流电的图象如图1729线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()a在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零b线圈先后两次转速之比为32c交流电a的电动势的有效值为5 vd交流电b的电动势的是大值为5 v解析：选bc.由图象可知，t0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量的变化率为0，所以穿过线圈的磁通量最大，a错误；由图象可得线圈先后两次转动的周期之比为0.40.623，转速与周期成反比，所以线圈先后两次转速之比为32，b正确；由图像可得交流电a的电流的最大值为10 a，有效值为 a5 a，又矩形线圈的电阻为1 ，所以交流电a的电动势的有效值为5 v，c正确；由enbs，可得电动势与周期成反比，所以交流电b的电动势的最大值为 v，d错误8图17210甲为电热毯的电路示意图电热丝接在u311sin100t v的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置p使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是()图17210a110 v b156 vc220 v d311 v解析：选b.交流电压表测量的是交流电压的有效值题图乙所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分取一个周期t的时间，根据有效值的定义有：t，所以u v156 v选b.9(2010年北京东城区模拟)一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为时，线圈中产生的交变电动势的最大值为e0，周期为t0，外力提供的功率为p0.若使线圈转动的角速度变为2，线圈中产生的交变电动势的最大值为e，周期为t，外力提供的功率为p.则e、t和p的大小为()ae2e0，tt0，p2p0bee0，tt0，p2p0ce2e0，tt0，p2p0de2e0，tt0，p4p0答案：d10(2011年高考四川卷)图17211如图17211所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为t，转轴o1o2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 a那么()a线圈消耗的电功率为4 wb线圈中感应电流的有效值为2 ac任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos td任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t解析：选ac.线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正(或余)弦式交变电流，因为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，所以瞬时电动势表达式eem cos t，当转过60时eem cos60，而i1 a，所以em4 v故电动势有效值e2 v，则线圈消耗功率pw4 w，则选项a正确；线圈中感应电流的有效值ia a，则选项b错误；因为em4 v，所以eemcos t4cos t v，则选项c正确；因为embs，所以mbs，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为msin tsint，所以选项d错误图1721211一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动线圈匝数n100.穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图17212所示发电机内阻r5.0 ，外电路电阻r95 .已知感应电动势的最大值emnm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数解析：从题中t图线看出m1.0102wb，t3.14102s.已知感应电动势的最大值emnm，又，故电路中电流最大值ima2 a，交流电流表读数是交流电的有效值，即i1.4 a.答案：1.4 a12如图17213所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100 匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积s0.040 m2，小灯泡的电阻r9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enbmscost，其中bm为磁感应强度的最大值，t为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：图17213(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期t3.14102s，所以emnbms8.0 v.(2)电流的最大值im0.80 a，有效值ia.小灯泡消耗的电功率pi2r2.88 w.(3)在0时间内，电动势的平均值，平均电流，流过灯泡的电荷量qt4.0103c.答案：(1)8.0 v(2)2.88 w(3)4.0103c13如图17214甲所示，两块长l2 cm的金属板，相距d0.4 cm，水平放置两板间加交变电压u如图乙所示一电子束从两板左侧中点射入两极板间的电场中，其速度方向与场强方向垂直，若电子的初动能为ek100 ev.电子