2019-2020年高中物理阶段验收评估三交变电流鲁科版选修

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1、2019-2020年高中物理阶段验收评估三交变电流鲁科版选修一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图1所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(　　)图1A．峰值是e0　　　　　　B．峰值是2e0C．有效值

2、是Ne0D．有效值是Ne0解析：选D　发电机输出电压峰值是2Ne0，A、B错误；有效值是·2Ne0＝Ne0，C错误，D正确。2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图2甲所示，产生的交变电动势的图像如乙所示，则(　　)图2A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz解析：选B　t＝0.005s时感应电动势最大，线框的磁通量变化率也最大，A错误。t＝0.01s时感应电动势为

3、零，穿过线框磁通量最大，线框平面与中性面重合，B正确。感应电动势的最大值为311V，有效值则为V，C错误。所产生电动势的周期为0.02s，频率等于周期的倒数，为50Hz，D错误。3．三个相同的电阻，分别通过如图3甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期T相同。下列说法中正确的是(　　)图3A．在相同时间内三个电阻发热量相等B．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的D．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小解析：选C　甲图像电流的有效值为I

4、0，乙图像电流的有效值为I0，丙图像根据电流有效值的定义有：I02R＝I2RT，解得电流有效值I＝I0，根据焦耳定律相同时间内产生的热量之比等于电流有效值的平方比，Q1∶Q2∶Q3＝1∶2∶1，C对。4．在匀强磁场中，一电阻为R的单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图4所示，某时刻线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量为Φ。当线框再转过60°时，回路电流瞬时值为I，则线框转动的周期是(　　)图4A.B.C.D.解析：选D　由题意可知Em＝Ф，瞬时值e＝Emsinωt，故i＝sinωt，当ωt＝60°时，

5、i＝I，解得T＝，选项D正确。5．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图像如图5所示，由图可以知道(　　)图5A．0.01s时刻线圈处于中性面位置B．该交变电流有效值为0.2AC．0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零D．将该交变电流频率增大时，则接入电路中的电感线圈的感抗和电容器的容抗都增大解析：选C　由题图可知0.01s时刻，感应电流最大，线圈产生的感应电动势最大，线圈与磁感线平行，即与中性面垂直，穿过线圈的磁通量为零，A错，C对。由正弦交变电流有效值与最大值的关系得I＝＝A＝4.45A，B错。该交变电流

6、频率增大时，电感线圈的感抗增大，电容器的容抗减小，D错。6．矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图6所示，下列结论正确的是(　　)图6A．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大B．在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157VD．在t＝0.4s时，磁通量的变化率最大，其值为3.14Wb/s解析：选CD　在t＝0.1s和t＝0.3s时，Φ最大，但磁通量的变化率为0，故电动势为0，选项A错误；在t＝0.2s和t＝0.4s时，Φ

7、＝0，磁通量的变化率最大，电动势的方向不变，选项B错误；根据ω＝得ω＝5πrad/s，根据Em＝NΦmω得Em＝157V，选项C正确；在t＝0.4s时，磁通量为0，磁通量的变化率最大，m＝Φmω，其值为3.14Wb/s，选项D正确。7.如图7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2Ω。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1A。那么(　　)图7A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4c

8、ostD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint解析：选AC　线圈转动角速度ω＝，从线圈平面与磁场方向平行开始计时，当转过60°时，电流的瞬时值表达式为i＝Imcos60°＝1A⇒Im＝2A，正弦式交变电流有效值I＝＝A，B项错；线圈消耗的电功率P＝I2R＝4W，A项正确；由欧姆定律可知，感应电动势最大值Em＝ImR＝4V，所以瞬时值表达式为e＝4cost，C项正确；通过