第十一章 第1讲 交变电流的产生和描述-2021高考物理【优化探究】一轮总复习课时作业（教科版）

[课时作业·巩固提升]　　　　　　　　　　　　　　精选名校试题　考点全面覆盖 选择题 1．(2020·福建宁德上学期期末)阻值为R的电炉丝通以大小为I的恒定电流时其电功率为P，当把它接在某正弦交流电源两端时其电功率也为P.则该交流电源电压的最大值为(　　) A.IR IR　　　　　　　　 B. C．IR D．2IR 解析：电炉丝通以大小为I的恒定电流时，在t时间内产生的热量为Q，则有Q＝Pt＝I2Rt；电炉丝接在某正弦交流电源两端时，在t时间内产生的热量为Q′，则有Q′＝Pt＝IIR，故选项B正确． U有＝Rt，解得I有＝I，则电压的有效值为U有＝I有R＝IR，故该交流电源电压的最大值为Um＝Rt，根据热效应有Q＝Q′，即I2Rt＝I 答案：B 2．如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角为零时(图示位置)为计时起点，并规定当电流自a流向b时，电流的方向为正，则下列四幅图中正确的是(　　) [来源:学。科。网Z。X。X。K] 解析：从图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为由b到a，故瞬时电流的表达式为i＝－imcos ωt，故D正确． 答案：D 3．先后用不同的交流电源给同一盏小灯泡供电，第一次小灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次小灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，灯丝电阻保持不变，则以下说法正确的是(　　) A．第一次，小灯泡两端的电压有效值是 B．第二次，小灯泡两端的电压有效值是 C．第一、二次，小灯泡的电功率之比是2∶9 D．第一、二次，小灯泡的电功率之比是1∶5 解析：第一次，小灯泡两端电压的有效值为U1＝，则P1∶P2＝1∶5，故A、B、C错误，D正确． ＝U0，功率P2＝T，解得U2＝＝·＋·.第二次，设小灯泡两端电压的有效值为U2，则＝，功率P1＝ 答案：D[来源:学科网ZXXK] 4．(多选)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＝220 sin 100πt(V)，那么(　　) A．该交变电流的频率是50 Hz B．当t＝0时，线圈平面恰好位于中性面 C．当t＝ s时，e有最大值 D．该交变电流电动势的有效值为220 V 解析：由e＝220 s时，e＝0，e有最小值，该交变电流电动势的有效值为220 V，选项C、D错误． sin 100 πt(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t＝ 答案：AB[来源:学科网] 5．(多选)(2020·黑龙江大庆模拟)如图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D.电流表的示数为I，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是(　　) A．导线框转动的角速度为 B．导线框转动的角速度为 C．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零 D．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大 解析：导线框产生的最大感应电动势Em＝NBSω.根据二极管的特点可知，在一个周期内有半个周期回路中有电流，根据电流的热效应可知，A错误，B正确．导线框转到图示位置时，位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零，C正确，D错误． ＝I2RT，解得ω＝· 答案：BC 6．(多选)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设小灯泡的电阻为R，其他电阻不计．从如图所示位置开始计时，则(　　)[来源:Z_xx_k.Com] A．电路中电流的最大值Im＝ B．电路中电流的瞬时值表达式为i＝Imsin ωt C．电流表的读数为 D．小灯泡的电功率为R 解析：感应电动势的最大值Em＝BL2ω，则电流的最大值Im＝R，选项D正确． IIm，选项C错误；小灯泡的电功率P＝I2R＝，选项A正确；由题图可知线框中电流为最大值时开始计时，故电路中电流的瞬时值表达式应为i＝Imcos ωt，选项B错误；电流表的读数为有效值，为I＝＝ 答案：AD[来源:学科网ZXXK] 7．(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则(　　) A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 解析：由题图乙知t＝0时