高考物理复习 第11章　交变电流　传感器 11-1交变电流的产生和描述含答案.docVIP

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)

1．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()

答案C

解析我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220V，最大值为311V，周期为0.02s，所以只有C正确。

2．如图甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20μF300V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是()

A．t＝eq\f(T,2)时刻，的示数为零

B．灯泡恰好正常发光

C．电容器不可能被击穿

D.的示数保持110eq\r(2)V不变

答案B

解析的示数应是电压的有效值220V，故A、D错误；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值Um＝220eq\r(2)V≈311V，大于300V，故有可能被击穿，C错误。

3．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sineq\f(π,2)x曲线围成(x≤2m)，现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v＝10m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4T，线框电阻R＝0.5Ω，不计一切摩擦阻力，则()

A．水平拉力F的最大值为8N

B．拉力F的最大功率为12.8W

C．拉力F要做25.6J的功才能让线框通过此磁场区

D．拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区

答案C

解析线框通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为eq\f(2l,v)＝0.4s，感应电动势最大值为Em＝Blv＝8V，有效值为4eq\r(2)V，感应电流最大值为16A，有效值为8eq\r(2)A，则水平拉力最大值为Fm＝BIml＝12.8N，A选项错误。拉力的最大功率为Pm＝Fmv＝128W，B选项错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，Q＝I2Rt＝25.6J，C选项正确，D选项错误。

4．一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为()

A.eq\r(2)×10－5A B.eq\r(6)×10－5A

C.eq\f(\r(2),2)×10－5A D.eq\f(3\r(2),2)×10－5A

答案B

解析由法拉第电磁感应定律和欧姆定律

E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝S·eq\f(ΔB,Δt)，I＝eq\f(E,R)＝eq\f(S,R)·eq\f(ΔB,Δt)可得0～3s内：

I1＝eq\f(?6×10－2?2,0.36)×eq\f(6×10－3,3)A＝2×10－5A，

3～5s内：

I2＝eq\f(?6×10－2?2,0.36)×eq\f(0－6×10－3,2)A＝－3×10－5A，

于是可作出i随时间变化的图象如图所示：

由有效值的定义，Q直＝Q交，Ieq\o\al(2,1)Rt1＋Ieq\o\al(2,2)Rt2＝I2Rt，

其中t1＝3s，t2＝2s，t＝t1＋t2＝5s，

(2×10－5)2×3R＋(3×10－5)2×2R＝5RI2，

解得I＝eq\r(6)×10－5A，故B选项正确。

5．如图所示是某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S＝0.03m2，共有10匝，线圈总电阻为r＝1Ω，线圈处于磁感应强度大小为eq\f(2\r(2),π)T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R＝9Ω的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω＝10πrad/s绕轴OO′匀速转动时，下列说法中正确的是()

A．电阻R的发热功率是3.6W

B．交流电流表的示数是0.6A

C．用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.02s

D．如果将电阻R换成标有“6V3W”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作

答案B

解析线圈中的感应电动势最大值为Em＝nBSω＝6eq\r(2)V，所以电动势有效值为E＝6V，电流表的读数I＝eq\f(E,R＋r)＝0.6A，电阻R的发热功率P＝I2R＝3.24W，所以A错误，B正确；T＝eq\f(2π,ω)＝0.2s，故用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔是0.2s，因此C错误；电动势有效值是6V，但由于线圈有电阻，所以“6V3W”的小灯泡的电压小于6V，所以不能正常工作，D错误。

6．如图所