（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題十三 交變電流練習(xí)

專題十三交變電流挖命題【考情探究】考點考向5年考情預(yù)測熱度考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點素養(yǎng)要素交流電交變電流及正弦式交變電流的產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像和三角函數(shù)的表達2017天津理綜,6,6分3電動勢、焦耳熱科學(xué)推理最大值、瞬時值、有效值與平均值2015四川理綜,4,6分3科學(xué)推理變壓器、電能的輸送電阻、感抗與容抗變壓器2017北京理綜,16,6分4交流電的有效值科學(xué)推理電能的輸送傳感器與電磁振蕩、電磁波傳感器2016北京理綜,21(1)3熱敏電阻科學(xué)推理電磁振蕩電磁場和電磁波2016北京理綜,14,6分3電磁波和機械波的傳播特性科學(xué)推理電磁波譜、電磁波的應(yīng)用電磁波的發(fā)射、傳播和接收2018北京理綜,24(2)4能量觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理2015北京理綜,20,6分3科學(xué)推理分析解讀近幾年內(nèi)對本專題的內(nèi)容常有考查,考查集中在簡單的概念和現(xiàn)象的理解上,難度較低。主要考查考生的理解能力、提取信息能力、應(yīng)用基本概念規(guī)律分析和推理計算的能力。【真題典例】破考點【考點集訓(xùn)】考點一交流電1.如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電,電動勢e隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,則()A.該交流電的頻率為100HzB.該交流電電動勢的有效值為311VC.t=0.01s時,穿過線框的磁通量為零D.t=0.01s時,穿過線框的磁通量的變化率為零答案D2.如圖所示,交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=10,線圈位于磁感應(yīng)強度B=0.050T的勻強磁場中,線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷與阻值R=90的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'以角速度=400rad/s勻速轉(zhuǎn)動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。求:(1)線圈中感應(yīng)電流的最大值;(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的發(fā)熱功率;(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,經(jīng)過14周期通過電阻R的電荷量。答案(1)3.0A(2)405W(3)7.5×10-3C3.電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。我們通常使用的電源有交流、直流之分。(1)法拉第發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)電機法拉第圓盤發(fā)電機。如圖1所示為其示意圖,銅質(zhì)圓盤豎直放置在水平向左的勻強磁場中,它可以繞水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當(dāng)兩個電刷分別位于圓盤的邊緣和圓心處時,在圓盤勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是穩(wěn)定的。用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來形成回路。已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,圓盤半徑為a,圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的角速度為,發(fā)電機內(nèi)阻為r1。求電源電動勢E,并判斷通過電阻R的電流方向。圖1(2)如圖2所示為一個小型交流發(fā)電機的原理圖,n匝矩形線圈處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,ab邊、cd邊分別連在兩個滑環(huán)上,導(dǎo)體做的兩個電刷分別壓在滑環(huán)上。線圈ab邊的邊長為L1,bc邊的邊長為L2,總電阻為r2。線圈以恒定的角速度繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來形成回路?；芈分衅渌娮璨挥?。請你說明發(fā)電機線圈平面轉(zhuǎn)至何位置時感應(yīng)電動勢具有最大值Em,并推導(dǎo)此最大值的表達式。圖2(3)若已知L1=2a,L2=a,求上述兩個發(fā)電機分別為電阻R供電時,電阻R消耗的電功率之比。答案(1)圓盤產(chǎn)生的電動勢為E=Bavv=12aE=12Ba2根據(jù)右手定則可以判斷:流過電阻R的電流方向為從c到d。(2)當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場方向平行位置(圖示位置)時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大設(shè)此時ab、cd邊的線速度大小為v,則單匝線圈時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=BL1vcd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2=BL1vn匝線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為Em=n(E1+E2)=2nBL1v由于v=r=L22有Em=2nBL1·L22=nBL1L2(3)第一個發(fā)電機為電阻供電時:U1=RR+r1E=RBa22(R+r1)第二個發(fā)電機為電阻供電時:U2=RR+r2·22Em=2nRBa2R+r2P1P2=(U1U2)2=(R+r2)28n2(R+r1)2其他方法正確同樣給分考點二變壓器、電能的輸送4.為研究電阻、電容和電感對交變電流的影響,李老師設(shè)計了一個演示實驗,裝置如圖所示。兩個電路的電源為完全相同的交流電源。a、b、c、d、e、f為6只完全相同的小燈泡,a、b各串聯(lián)一個電阻,c、d各串聯(lián)一個電容器,e、f各串聯(lián)一個相同鐵芯匝數(shù)不同的線圈。電阻、電容、線圈匝數(shù)的值如圖所示。老師進行演示時,接通交流電源,進行正確的操作。下列對實驗現(xiàn)象的描述及分析正確的是()A.a、b燈相比,a燈更亮,說明串聯(lián)電阻不同,對交流電的阻礙作用不同B.c、d燈均不發(fā)光,說明電容器對交流電產(chǎn)生阻隔作用C.c、d燈均能發(fā)光,但c燈更亮,說明電容越大,對交流電的阻礙作用越小D.e、f燈均能發(fā)光,但f燈更亮,說明自感系數(shù)越大,對交流電的阻礙作用越小答案C5.(2016課標(biāo),19,6分)(多選)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時,兩燈均能正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)比為91B.原、副線圈匝數(shù)比為19C.此時a和b的電功率之比為91D.此時a和b的電功率之比為19答案AD6.如圖所示,有一個電熱器R,接在電壓為u=311sin100t(V)的交流電源上。電熱器工作時的電阻為100,電路中的交流電表均為理想電表。由此可知()A.電壓表的示數(shù)為311VB.電流表的示數(shù)為2.2AC.電熱器的發(fā)熱功率為967WD.交流電的頻率為100Hz答案B7.(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機通過升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為r,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3n4=n1,降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖乙所示,降壓變壓器的副線圈與阻值R0=22的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器,則下列說法正確的是()A.發(fā)電機產(chǎn)生交流電的頻率為0.5HzB.降壓變壓器的副線圈兩端電壓的瞬時值表達式u=2202sin100tVC.通過R0電流的最大值為202AD.輸電線損失的功率為100rn2(W)答案BD考點三傳感器與電磁振蕩、電磁波8.(多選)如圖所示,是一個火警報警器的邏輯電路圖。Rt是熱敏電阻,低溫時電阻值很大,高溫時電阻值很小,R是阻值較小的分壓電阻。下面有關(guān)敘述正確的是()A.要做到低溫時電鈴不響,高溫時響,虛線處應(yīng)接入一或門元件B.高溫時電鈴接通的原因是X、P間電壓變小,門元件導(dǎo)通C.要提高電路的靈敏度應(yīng)該將R的觸頭向下滑動D.要提高電路的靈敏度也可以將R的觸頭向上滑動答案BC9.(多選)LC電路中電容兩端的電壓隨時間變化的關(guān)系如圖所示,由圖可知()A.在t1時刻,電路中的電流最大B.在t2時刻,電路的磁場能最大C.從t2時刻至t3時刻,電路的電場能不斷增大D.從t3時刻至t4時刻,電容器所帶電荷量不斷增大答案BC10.關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.雷達是用X光來測定物體位置的設(shè)備B.使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C.用紅外線照射時,大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光D.周期性變化的電場可以產(chǎn)生周期性變化的磁場答案D11.(2016天津理綜,1,6分)我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標(biāo)志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(fā)射無線電波的波長在110m范圍內(nèi),則對該無線電波的判斷正確的是()A.米波的頻率比厘米波頻率高B.和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播C.同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象答案C12.(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說法正確的是()A.電磁波中最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是無線電波B.紫外線的頻率比可見光低,長時間照射可以促進鈣的吸收,改善身體健康C.X射線和射線的波長比較短,穿透力比較強D.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng),溫度較低的物體不能輻射紅外線答案AC煉技法【方法集訓(xùn)】方法1交變電流的產(chǎn)生和電路的綜合分析方法1.(多選)將R1=10、R2=20的電阻串聯(lián)接在正弦交流電路中,通過電阻R2的電流i隨時間t變化的情況如圖所示。則()A.R1消耗的電功率是3.6WB.R2兩端的電壓有效值是6VC.通過R2的電流有效值是0.6AD.R2兩端的電壓有效值是62V答案AC2.如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,其中矩形線圈abcd的邊長lab=lcd=50cm,lbc=lad=20cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=0.20,線圈在磁感應(yīng)強度B=0.050T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,角速度=100rad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8的定值電阻連接。(取3)(1)從線圈經(jīng)過中性面開始計時,寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式;(2)求此發(fā)電機在上述工作狀態(tài)下的輸出功率;(3)求從線圈經(jīng)過中性面開始計時,經(jīng)過14周期通過電阻R的電荷量。答案(1)e=150sin100t(V)(2)2.16×103W(3)0.10C方法2理想變壓器的動態(tài)分析方法3.如圖所示為模擬街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖,變壓器輸入的交流電壓可視為不變。變壓器輸出的低壓交流電通過輸電線輸送給用戶。定值電阻R0表示輸電線的電阻,變阻器R表示用戶用電器的總電阻。若變壓器為理想變壓器,電表為理想電表,則在變阻器的滑片P向上移動的過程中()A.V2示數(shù)變小B.V1示數(shù)變大C.A2示數(shù)變大D.A1示數(shù)變小答案D4.(多選)圖中為一理想變壓器,其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連,P為滑動頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑,直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用I1表示流過原線圈的電流,I2表示流過燈泡的電流,U2表示燈泡兩端的電壓,P2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值,電功率指平均值)。下列4個圖中,能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是()答案BC方法3遠距離輸電的分析方法5.(2014江蘇單科,3,3分)遠距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是()A.I1I2=n1n2B.I2=U2RC.I1U1=I22RD.I1U1=I2U2答案D6.(2014浙江理綜,15,6分)如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為I2。則()A.用戶端的電壓為I1U1I2B.輸電線上的電壓降為UC.理想變壓器的輸入功率為I12rD.輸電線路上損失的電功率為I1U答案A過專題【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.(2016北京理綜,14,6分)下列說法正確的是()A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播答案A2.(2015四川理綜,4,6分)小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO',線圈繞OO'勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓()A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是22Ne0D.有效值是2Ne0答案D3.(2017天津理綜,6,6分)(多選)在勻強磁場中,一個100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2,則()A.t=0時,線圈平面平行于磁感線B.t=1s時,線圈中的電流改變方向C.t=1.5s時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大D.一個周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為82J答案AD4.(2017北京理綜,16,6分)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202sin100t(V)的交流電源上,副線圈接有R=55的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為21,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()A.原線圈的輸入功率為2202WB.電流表的讀數(shù)為1AC.電壓表的讀數(shù)為1102VD.副線圈輸出交流電的周期為50s答案B5.(2016江蘇單科,4,3分)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時,c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動觸頭從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中()A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C.U2<U1,U2降低D.U2<U1,U2升高答案C6.(2018天津理綜,4,6分)教學(xué)用發(fā)電機能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?2,則()A.R消耗的功率變?yōu)?2PB.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?2UC.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID.通過R的交變電流頻率不變答案B7.(2018江蘇單科,2,3分)采用220kV高壓向遠方的城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的14,輸電電壓應(yīng)變?yōu)?)A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV答案C8.(2017江蘇單科,7,4分)(多選)某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號既有高頻成分,也有低頻成分,則()A.電感L1的作用是通高頻B.電容C2的作用是通高頻C.揚聲器甲用于輸出高頻成分D.揚聲器乙用于輸出高頻成分答案BD9.2016北京理綜,21(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力(選填“增強”或“減弱”);相對金屬熱電阻而言,熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更(選填“敏感”或“不敏感”)。 答案增強敏感B組提升題組1.(2018課標(biāo),16,6分)一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方Q正等于()A.12B.21C.12D.21答案D2.(2016課標(biāo),16,6分)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1和4,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A.2B.3C.4D.5答案B3.(2016天津理綜,5,6分)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是()A.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大答案B4.(2015福建理綜,15,6分)圖為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsint的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為()A.(n1n2)Um24rB.(n2n1)Um24rC.4(n1n2)2(PUm)2rD.4(n2n1)2(PUm)2r答案C5.(2016海南單科,9,5分)(多選)圖(a)中,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為41,Rt為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示。下列說法正確的是()A.變壓器輸入、輸出功率之比為41B.變壓器原、副線圈中的電流之比為14C.u隨t變化的規(guī)律為u=51sin(50t)(國際單位制)D.若熱敏電阻Rt的溫度升高,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大答案BDC組教師專用題組1.(2008北京理綜,18,6分)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=115。原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖所示,副線圈僅接入一個10的電阻。則()A.流過電阻的電流有效值是20AB.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是1002VC.經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量為6×103JD.變壓器的輸入功率是1×103W答案D2.(2014四川理綜,1,6分)如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖像,則()A.用戶用電器上交流電的頻率是100HzB.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VC.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上損失的功率減小答案D3.(2014課標(biāo),21,6分)(多選)如圖,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源,一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd,則()A.UabUcd=n1n2B.增大負載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小C.負載電阻的阻值越小,cd間的電壓Ucd越大D.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍答案BD4.(2014廣東理綜,19,6分)(多選)如圖所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開關(guān)S,下列說法正確的是()A.P向下滑動時,燈L變亮B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動時,變壓器的輸出功率變大答案BD【三年模擬】時間:45分鐘分值:100分一、選擇題(每小題6分,共84分)1.(2018西城二模,15)下列說法正確的是()A.光波的傳播需要介質(zhì)B.在真空中電磁波的傳播速度小于光速C.X射線、射線都是電磁波D.發(fā)聲體振動時在空氣中產(chǎn)生的聲波是橫波答案C2.(2017西城一模,19)在探究變壓器的兩個線圈的電壓關(guān)系時,某同學(xué)自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上,如圖所示。線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端,線圈b接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不計。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開關(guān)時,他發(fā)現(xiàn)電源過載(電流過大,超過學(xué)生電源允許的最大值)。如果僅從解決電源過載問題的角度考慮,下列采取的措施中,最可能有效的是()A.增大電源電壓B.適當(dāng)增加原線圈a的匝數(shù)C.換一個電阻更小的燈泡D.將線圈a改接在學(xué)生電源直流輸出端答案B3.(2018豐臺二模,17)如圖所示,(a)(b)(c)(d)(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上,用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。下列說法正確的是()A.圖(a)中,線圈平面與磁感線垂直,磁通量變化率最大B.從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是i=ImsintC.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時,感應(yīng)電流最小,且感應(yīng)電流方向改變D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時,感應(yīng)電動勢最小,ab邊感應(yīng)電流方向為ba答案C4.(2018西城二模,16)如圖所示為交流發(fā)電機的示意圖,從線圈通過如圖所示的位置開始計時。如果發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的頻率為50Hz,電動勢的最大值為400V,則發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達式為()A.e=400sin50t(V)B.e=400cos50t(V)C.e=400sin100t(V)D.e=400cos100t(V)答案D5.(2018門頭溝二模,16)一交流電路如圖甲所示,電阻R=10。交流電源輸出的電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示,閉合開關(guān)S后()A.電路中電流的頻率為100HzB.電阻R消耗的電功率為14WC.電流表的示數(shù)為1.4AD.電路中電流瞬時值的表達式為i=2sin100tA答案D6.(2017通州一模,16)如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強磁場中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(磁場足夠大),軸O1O2是矩形線圈的對稱軸,位于線圈平面內(nèi)且與勻強磁場方向垂直,線圈中的感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示,則()A.該感應(yīng)電流的頻率為4HzB.該感應(yīng)電流的有效值為22AC.t=1s時刻穿過線圈磁通量變化率最小D.t=2s時刻線圈所在平面與磁場方向平行答案B7.(2017朝陽保溫練習(xí)一,15)如圖甲所示的矩形線圈在水平向右的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,從某時刻開始計時,通過阻值為10的電阻R的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示,以下說法正確的是()A.0.05s時通過矩形線圈的磁通量最大B.1s內(nèi)通過電阻R的電流方向改變50次C.1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為6×104JD.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值一定是100V答案A8.(2018房山二模,16)某興趣小組利用如圖所示裝置給小燈泡供電。矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小為B的水平勻強磁場中,線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度勻速轉(zhuǎn)動,并通過變壓器給小燈泡供電。下列說法正確的是()A.圖示位置穿過線框的磁通量為零B.圖示位置線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零C.使用變壓器的目的是提高輸出功率D.若燈光偏暗,可通過增加原線圈匝數(shù)來提高燈泡亮度答案B9.(2017平谷一模,17)如圖所示,理想變壓器原線圈接有效值不變的交流高壓,降壓后通過輸電線給用電器供電,開關(guān)S最初閉合,當(dāng)S斷開時,圖中電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的變化為()A.均變大B.U不變,I變小C.均變小D.U變小,I變大答案B10.(2017順義二模,18)如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n2=101,原線圈接入電壓u=2202sin100t(V)的交流電源,交流電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計,定值電阻R0=10,可變電阻R的阻值范圍為010,則下列說法正確的是()A.調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值時,電流表示數(shù)的變化范圍為1.12.2AB.當(dāng)可變電阻阻值為10時,變壓器的輸入功率為24.2WC.副線圈中交變電流的頻率為100HzD.t=0.02s時,電壓表的示數(shù)為零答案B11.(2018門頭溝一模,17)如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=41,電阻R=55。原線圈兩端接一正弦式交變電流,其電壓的有效值為220V。則()A.原線圈中電流的有效值為0.25AB.副線圈電壓的最大值為55VC.副線圈電流的最大值為1.0AD.變壓器的輸出功率為220W答案A12.(2017西城期末,11)在如圖所示的電路中,L1、L2、L3是三盞相同的燈泡。當(dāng)a、b兩端接交流電6V時,三盞燈的發(fā)光情況相同。若將a、b兩端接直流電6V時,穩(wěn)定后觀察到的現(xiàn)象是()A.三盞燈的亮度相同B.L1不亮,L2、L3的亮度相同C.L1不亮,L2比L3亮D.L1不亮,L3比L2亮答案C13.(2018東城期末,10)如圖所示是電容式話筒的原理圖,膜片與固定電極構(gòu)成一個電容器,用直流電源供電,當(dāng)聲波使膜片振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓()A.電容式話筒是通過改變正對面積來改變電容的B.電阻R兩端電壓變化的頻率與電流的頻率相同C.當(dāng)膜片靠近固定電極時,電流從b流向aD.當(dāng)膜片靠近固定電極時,電容器處于放電狀態(tài)答案B14.(2018朝陽一模,19)如圖所示,將帶鐵芯的電感器L與燈泡A串聯(lián),再與另一個完全相同的燈泡B并聯(lián),接在以正弦交流信號發(fā)生器為電源的兩端。通過調(diào)節(jié)交流信號發(fā)生器上的旋鈕,可以改變輸出電壓和信號的頻率。閉合開關(guān)S,A、B兩燈均發(fā)光。關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是()A.保持交流信號頻率不變,適當(dāng)提高輸出電壓,發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈亮B.保持輸出電壓不變,提高交流信號頻率,發(fā)現(xiàn)A、B燈均變亮C.保持輸出電壓和信號頻率不變,撤去鐵芯后,發(fā)現(xiàn)A燈比原來亮D.斷開開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)A燈閃亮一下,然后熄滅答案C二、非選擇題(16分)15.(16分)如圖所示,一個半徑為r的半圓形單匝線圈,以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,M和N是兩個集流環(huán),負載電阻的阻值為R,線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計,求:(1)感應(yīng)電動勢的最大值;(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過14轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的熱量;(3)從圖示位置起轉(zhuǎn)過14轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負載電阻R的電荷量;(4)電流表的示數(shù)。答案(1)2Bnr2(2)4B2r4n8R(3)Br22R(4)2r2nB2R23