2018年高考物理《步步高》(全国通用

2018年高考物理《步步高》（全国通用•含答案

及详细解析）专题复习题

（2套“微专题”题+1套章末综合练习题，共3套题）

第十一章交变电流

1．考点及要求：(1)交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)；(2)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ).2.方法与技巧：(1)线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次；从中性面开始转动时，i－t图象为正弦函数图象；(2)交变电流的求解一般选择一个周期，利用电流的热效应来求解．

1．(交变电流的产生)如图1甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则()

图1

A．乙图中Oa时间段对应甲图中①至②图的过程

B．乙图中c时刻对应甲图中的③图

C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次

D．若乙图中d等于0.02 s，则交流电的频率为25 Hz

2．(交变电流的瞬时值表达式和图象)(多选)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2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()

图2

A．t＝0.01 s时穿过线框的磁通量最小

B．该交变电动势的有效值为11 2 V

C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝222sin(100πt) V

D．电动势瞬时值为22 V时，线框平面与中性面的夹角为45°

图3

3．(交变电流的有效值)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3所示，已知发电机线圈内阻为5 Ω，仅外接一只电阻为105 Ω的灯泡，则()

A．线圈从垂直于中性面的位置开始转动

B．电路中的电流方向每秒改变50次

C．灯泡两端的电压为220 V

D．发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为20 J

图4

4．(交变电流的“四值”)如图4所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100π rad/s.线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计．磁场只分布在bc边的左

侧，磁感应强度大小B＝2

16πT.电容器放电时间不计．下列说法正确的是() A．该线圈产生的交流电动势的峰值为50 V

B．该线圈产生的交流电动势的有效值为25 2 V

C．电容器的耐压值至少为50 V

D．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小

5．如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是()

6．如图5所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为E m，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法不正确的是()

图5

A．当穿过线框的磁通量为Φm

2的时刻，线框中的感应电动势为

E m

2

B．线框中的电流强度随时间按余弦规律变化

C．线框转动的角速度为E m

Φm

D．线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积随时间按正弦规律变化

7．如图6所示电路中，电源电压u＝311sin (100πt) V，A、B间接有“220 V440 W”的电暖宝、“220 V 220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是()

图6

A．交流电压表的示数为311 V

B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 2 A

C ．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D ．1 min 内抽油烟机消耗的电能为1.32×104 J

8．(多选)交流发电机电枢中产生的交变电动势为e ＝E m sin ωt ，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交变电流的周期不变，可采取的方法是( )

A ．将电枢线圈转速提高一倍，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，其他条件不变

9．调光灯、调速电风扇以前是用变压器来实现的，该技术的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速．现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图7为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为( )

图7

A ．U m B.2U m 2 C.U m 2 D.U m 4

10．(多选)如图8所示，面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的线圈与阻值为R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R 的两端．线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻为t ＝0.则( )

图8

A ．在t ＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R 的电流为0，此时电压表的读数也为0

B ．1秒内流过电阻R 的电流方向改变ωπ

次 C ．若线圈角速度ω增大，则电压表示数变大

D ．在电阻R 的两端再并联一个电容器后，电压表的读数不变

11．(多选)如图9所示，在匀强磁场中匀速转动的圆形线圈周期为T ，匝数为10匝，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈转过

30°时的电流为1 A ，下列说法中正确的是( )

图9

A ．线圈中电流的最大值为 2 A

B ．线圈消耗的电功率为4 W

C ．任意时刻线圈中的感应电流为i ＝2sin (2πT

t ) A D ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝2T πcos (2πT

t ) Wb 12．(多选)图10甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R ＝95 Ω，电路中其余电阻不计．发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数N ＝100.转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t 按正弦规律变化，如图乙所示，则( )

图10

A ．t ＝3.14×10－

2 s 时，该小型发电机的电动势为零 B ．该小型发电机的电动势的最大值为200 V

C ．电路中电流最大值为2 A

D ．串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A