专题03 电磁感应及交变电流中的图像-2022届高考物理二轮跨模块真题演练重难点专题复习导学案

2022届高考物理二轮跨模块真题演练重难点专题复习导学案 03 电磁感应及交变电流中的图像专题复习导学案 真题解析与部分讨论题参考答案 第一部分：课前导学案 一. 体验真题限时练（参考时间：12分钟） 1.（2021浙江6月选考卷第5题）. 如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为 由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则 故选D。 2.（2020山东卷第5题）.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω， 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（　　） A. 1 Ω B. 5 Ω C. 6 Ω D. 8 Ω 【答案】A 【解析】输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值） 根据理想变压器电压规律可知副线圈电压有效值为 灯泡正常工作，根据欧姆定律可知分压为，则通过灯泡的电流，即副线圈部分的干路电流为 根据串联分压规律可知，和、构成的并联电路部分的分压为 通过的电流为 通过、的电流为 、的分压为 解得滑动变阻器的阻值为。 A正确，BCD错误。故选A。 3. （2019天津卷第8题.多选）.单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A.时刻线框平面与中性面垂直 B.线框的感应电动势有效值为 C.线框转一周外力所做的功为 D.从到过程中线框的平均感应电动势为 【答案】BC 【解析】逐项研究 A. 因为t=0时线框在中性面，所以A错误； B.感应电动势，其中最大值，所以有效值为，其中，,代入得，B正确； C. 线框转一周外力所做的功转化为电能，，其中电流，代入得W=，C正确； D. 从到过程中线框的平均感应电动势为，D错误。 所以本题选BC。 4.（2013年山东卷第 ( A )17题）如图甲所示为交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO＇沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（ ） A、电流表的示数为10A B、线圈转动的角速度为50π rad/s C、0.01s时，线圈平面与磁场方向平行 D、 0.02s时，电阻R中电流的方向自右向左 【答案】AC。 【解析】根据图乙可知正余弦交流电的最大值，电流表的示数是有效值，故答案A正确；根据图乙该交流电的周期T=0.02s，，故B错误；0.01s时电流最大，故此时线圈与磁场方向平行，故C正确；0.02s是电流的方向与计时起点电流方向相同，根据右手定则可判断电流方向D→C→B→A，故R中的电流由左向右，故D错误。 5.（2021.1浙江卷第16题）.发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周 A.框内电流方向不变 B.电动势的最大值为Um C.流过电阻的电荷 D.电阻产生的焦耳热 【答案】BD 【解析】由于滑环的作用，通过R的电流方向不变，但是框内的电流方向是变化的，A错误； 由题图可知，由于线框没有电阻，所以电动势等于电阻两端的电压，B正确；因为流过R的电流方向不变，金属框转动半周，流过R的电荷量，所以金属框转动一周流过R的电荷量，C错误；由，得，金属框转动一周产生的焦耳热 ，D正确。 第二部分：课堂导学案 四.典型图像题例析 题型一：用图像描述不同运动过程。 ( O O ′ d a b c B )例1. （2013年福建卷第18题.）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′ 平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′ 下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律 ( A B C D v t O t 1 t 2 v t O t 2 t 1 v t O t 2 t 1 v t O t 2 t 1 ) 【答案】A 【解析】0