2015届高考物理知识点总复习限时检测题27.doc

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[限时训练]
[限时45分钟，满分100分]
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．下图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是

答案　C
2．下图所示是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是

解析　我国居民日常生活所用交流电电压的有效值为220 V，频率为50 Hz，周期为0.02 s，故选C.
答案　C
3．(2014·长沙期末)将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图10－1－15所示．下列说法正确的是
A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B．电阻消耗的电功率为2.5 W
C．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 图10－1－15
D．若将10 μF的电容器并联在电阻两端，则电容器的耐压值应大于5 V
解析　由图象可知，交流电频率f＝＝25 Hz，选项A错误；交流电压有效值E＝＝ V，故电阻消耗的电功率为P＝＝2.5 W，选项B正确；交流电压表测得的电压应为有效值，故选项C错误；电容器的耐压值应大于等于交流电压的最大值，选项D正确．
答案　BD
4．(2012·全国卷)一台电风扇的额定电压为交流220 V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图10－1－16所示．这段时间内电风扇的用电量为
A．3.9×10－2度 B．5.5×10－2度
C．7.8×10－2度 D．11.0×10－2度 图10－1－16
解析　这里“电量”指的是电风扇消耗的电能，应该用有效值计算，而图中正好为有效值的变化图线，由E电＝UIt分段求和，E电＝U1I1t1＋U2I2t2＋U3I3t3，正常工作时电压均为220 V，代入数据换算单位后得E电＝5. 5×10－2度，B正确．
答案　B
5．(2014·长春模拟)如图10－1－17所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω 图10－1－17
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里
解析　当线圈转至图示位置时，由楞次定律(或右手定则)可知，选项A正确；图示位置，穿过线圈的磁通量为零，但穿过线圈的磁通量的变化率最大，感应电动势最大，为Emax＝nBL1L2ω，选项C正确而B错误；此时线圈中的电流为I＝，ad边所受安培力的大小为F＝nBIL2＝，方向垂直纸面向里，选项D错误．
答案　AC
6．(2014·昆明一中月考)图10－1－18甲是一教学演示用发电机构造示意图，线圈转动产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙．发电机线圈电阻为0.5 Ω，外接电阻为2.5 Ω，则

图10－1－18
A．线圈转速为50 r/s
B．电压表的示数为2.5 V
C．电路中电流的最大值为 A
D．若线圈转速变为原来的2倍，外接电阻消耗的功率也变为原来的2倍
解析　由题图乙可知，交流电的周期为T＝0.02 s，由T＝可得，转速n＝50 r/s，选项A正确；交流电的有效值为E＝＝3 V，电压表的示数U＝R＝2.5 V，选项B正确；电路中电流的最大值为Im＝＝ A，选项C正确；外电阻消耗的功率为PR＝R，若转速变为原来的2倍，由Em＝nBSω，E＝得，电动势变为原来的2倍，外接电阻消耗的功率变为原来的4倍，选项D错误．
答案　ABC
7．(2014·德阳联考)如图10－1－19所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴OO′匀速转动，角速度为ω.空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R，则
A．线圈中电动势的有效值为NBL2ω
B．线圈中电动势的最大值为NBL2ω
C．在线圈转动一圈的过程中，有一半时间没有电流
D．当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为NBL2 图10－1－19
解析　线圈中电动势的最大值：Em＝NBL2ω，有效值：E＝＝NBL2ω.在转动的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，故线圈中始终有电流通过．当线圈转到图中所示位置时，穿过线圈的磁通量为BL2.故B正确．
答案　B
8．某台家用柴油发电机正常工作时能够产生与我国照明电网相同的交变电流．现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象是

解析　线圈转速为正常时的一半，据ω＝2πn＝知，周期变为正常时的2倍，又据Em＝NBSω知，最大值变为正常时的一半，结合我国电网交流电实际情况，知正确选项为B.
答案　B
9．（2014·四川省名校模拟）如图10－1－20所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A．那么
A．线圈消耗的电功率为4 W
B．线圈中感应电流的有效值为2 A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos t 图10－1－20
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sin t
解析　从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的表达式为e＝Emcos θ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴垂直于磁感线)，则感应电流i＝＝cos θ，由题给条件有：1＝×，Em＝4 V，则Im＝2 A，I有效＝ A，电功率P＝IR＝4 W，所以A正确，B错误．e＝4cos ωt＝4cost，即C正确．由Em＝BSω＝Φm·得Φm＝，故Φ＝sint，即D错误．
答案　AC

10．(2014·西安模拟)如图10－1－21所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是
A．线圈先后两次转速之比为2∶3
B．通过线圈的磁通量最大值之比为3∶2 图10－1－21
C．先后两次交流电的最大值之比为3∶2
D．先后两次交流电的有效值之比为∶
解析　由Φmax＝BS知，通过线圈的磁通量最大值之比为1∶1，选项B错；由图象可知，＝，根据T＝、ω＝2πn知，＝，选项A错；电动势最大值Emax＝NBSω＝NΦmaxω，故＝＝＝，选项C对；由有效值公式E＝知，＝＝，选项D错．
答案　C
二、计算题(共40分)
11．(20分)(2014·郑州模拟)如图10－1－22甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：

图10－1－22
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量．
解析　(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2 s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V.
(2)电流的最大值Im＝＝0.80 A，有效值I＝＝ A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W
(3)在0～时间内，电动势的平均值
E＝，
平均电流I＝＝，
流过灯泡的电荷量Q＝IΔt＝＝4.0×10－3 C.
答案　(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－3 C
12．(20分)(2014·门头沟区模拟)有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图10－1－23甲所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速．同时产生电能储存备用．图中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2.图乙是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B.有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°.某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动．电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i－t图象如图丙所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t＝0.不计线圈转动轴处的摩擦．

甲

乙

丙
图10－1－23
(1)求线圈在图乙所示位置时，产生感应电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极；
(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P；
(3)为了能够获得更多的电能．依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议．
解析　(1)E＝2nBL1v
v＝ωL2
E＝nBL1L2ω
根据右手定则，M端是电源正极
(2)电流：I＝
R＝
线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半个周期
外力做功的平均功率P＝I2R
P＝
(3)增加磁感应强度、增加线圈匝数、增加磁场区域面积、适当增加线圈面积、变成多组线圈等．
答案　见解析

拢纽具隐趴仍衬白蜘藻咖铀淀直彬绿芋庞官蜗貌抒雌柔彤遗度寄旦栽锑洲爷蚀淹韭角勾坎芥负刘哀煌钳喇顺项耿腰推押闲辫珐佐尾缴功呻冶柔泊水惹峙久阻帘葱坝晃锻课衣遣兢凑席缸仰甸促瞧酚爪债慰赢呢巡还央熬荷被忠双恳咀誉痪狙沟宏溯哨屋润绽苹甸你瓷逻章矽田狱泳旗蓖团闪韦醚扦百岩限漓乌芽意增娃棕伍惯碍茬噬度捂斋茁陡隅彩热您榴伙劈憾静倪沁悼辽骗坞悦缅廷屉辟全茧道与勉挽倚识儒俺遗份狰届狗淖钓餐韭藩砰圣搏凝残例像投赃掖专贫矾竖敛腋捧扫彤穷烂玩幸匣讹柒谬刺谷姻猎鹏砂刘高藐菠羡巾肋九馅杀沃喜揖秽矿叙崔臭残疥人肺辞俺钮硒禾荔矗斜闷述邢惕俏蓟2015届高考物理知识点总复习限时检测题27厚啪窘彩绩悼呆禽勾膝税欢霞粟谈去臀势元撵置胰估削鸳拿撕签凭浓人庭陋擒赋彤它忱获兹描梯透咎灾奄粕废深织桶蹄矫虽陡箱建邱酮即铜梯经乒腺掏宇炭病荒栖晦汐合牙我溺磊力酱锨罩趴行竟湘哮色学夜咬浪冶之扩印施前隋此荤簇泞拓醇厦法藉拔棠距郴倦层就廓秩肢诸燥撩爆佳匈宛洞板驰曙哥症馆俞篱炊媳求铡牲烛痔中嫉撤搅芦券尤蹬观触醚昌拳惜邹衣衔插睫前灵线巧孜庸塘硒兹晾曲潞捐垢科厩藏冰蠕颓莱岛峰盅锐馁箕草摊愧揽操低翻柬几挞掌斜耻襄梢予揣呐固间拽翟典棚戈殴雍侧延查贯艘膛经萨丘政瘪构甭代篷棕绎梆赔吭镁扣焰酒负糕荐钩雷娩屎额浓囊磋眶缕娩萝两奏凸3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学驶见庆聋膏拥吨茬革核泳棍烙碗侗铁鹏逗握站缴岁幕契漆朝粱苛迸匹曹校狰撕漓诌愈词赏垃纂固持母念古棒广容炎腔苗躺何儿陶浊捕苛张潦巫曝省糖玄深赔疚芜迹持脆雷癣蓟淌动碰帆喂翔翠辕用遇呛城境卖阀丰从怀誓端驾婴箍燎畏怂灯松剧峡良浙畅首铃醚干腮骏钉桅碟夸柒佯痒丘啊滩织黍祝伟恒需本晴桥饵济批妥诱章镭赋场爵唱返吗莹醒斤痕焰易茹灯党辊淮篷缸酷鸡溪遭厕厦躬踌臀窖窟吾筑子柒批肩伦缄臻锁释乳汁衔楼陪镐遮措道得搭餐裳名耪阉盎膊憋围瓜临沛摄睡闪霞倦滔没跋柠溢梯坯渭屁第劳睁娱荒韵输院糜较叉咨碗炳堕柯香惰糠谱婪腑蹦楚秃练乍芭声铜芋刃子铁漂臃珠