2020届高考物理总复习作业47交变电流的产生与描述（含解析）

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1、作业47　交变电流的产生与描述一、选择题图47－11．(2019年四川遂宁射洪月考)如图47－1所示为一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交变电流的有效值为(　　)A.Im　　　　　B.C.ImD.Im解析：设电流的有效值为I，取一个周期时间，由电流的热效应得：R×(1×10－2s)＋IR×(1×10－2s)＝I2R×2×10－2s，解得：I＝Im，故选C.答案：C2．(2019年黑龙江哈六中模拟)两个完全相同的电热器，分别通以图47－2甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P

2、乙等于(　　)图47－2A.∶1　　　　　　　　B．2∶1C．4∶1D．1∶1解析：矩形交变电流的有效值I1＝Im，正弦式交变电流的有效值I2＝，根据电功率公式P＝I2R得P甲∶P乙＝I∶I＝I∶＝2∶1，故选项B正确．答案：B图47－33．如图47－3所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则(　　)A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为10VC．外接电阻R所消耗的电功率为10WD．电路中理想交流电流表的示数为A解析：根据题意知，转子转动的角速度ω＝10πr

3、ad/s，又ω＝2πf，则该交变电流的频率f＝5Hz，选项A错误；该交变电流电动势的最大值Em＝10V，则有效值E＝＝10V，选项B正确；根据欧姆定律可得，电路中电流有效值I＝＝1.0A，即电流表的示数为1.0A，电阻R所消耗的电功率P＝I2R＝9.0W，选项C、D错误．答案：B4．(2019年河南开封一模)如图47－4所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的是(　　)图47－4A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在1.0×10－2s时刻，穿过线圈的磁通

4、量最大D．在1.0×10－2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大解析：由图象可知，发电机产生电压的最大值为6V，电压的有效值是6V，电压表测量的是灯泡两端的电压，所以电压表示数为×6V＝5.4V，所以A错误．由P＝知，P＝W＝3.24W，所以B错误．在t＝1×10－2s时刻，由图象可知此时的电动势为零，那么此时的磁通量应该最大，所以C正确．感应电动势与磁通量的变化率成正比，该时刻磁通量的变化率为零，所以D错误．答案：C图47－55．如图47－5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，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法中正

5、确的是(　　)A．线圈先后两次转速之比为1∶2B．交流电a的电压瞬时值u＝10sin0.4πt(V)C．交流电b的电压最大值为VD．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零解析：产生的正弦交流电的周期之比为2∶3，线圈先后两次转速之比为3∶2，选项A错误；交流电a的周期为0.4s，交流电a的电压瞬时值u＝10sin5πt(V)，选项B错误；由最大值Em＝nBSω可知，二者最大值之比为3∶2，交流电b的电压最大值为V，选项C正确；在t＝0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项D错误．答案：C6．(2019年安徽池州期末)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47－6甲所示．已

6、知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)图47－6A．电压表V的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的电热为24.2J解析：产生的感应电动势有效值为220V，通过灯泡中的电流I＝＝2.2A，电压表示数为U＝IR＝2.2×95V＝209V，选项A错误；交变电流频率为50Hz，电路中的电流方向每秒钟改变100次，选项B错误；灯泡实际消耗的功率为P＝UI＝209×2.2W＝459.8W，选项C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的电热为Q＝I2rt＝2.22×5×1J＝24.2J，选项D正

7、确．答案：D7．(2019年山东潍坊实验中学三测)如图47－7所示为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连接．在外力作用下线圈以10π(rad/s)绕轴OO′匀速转动，下列说法中正确的是(　　)图