2015届高三物理专项基础训练

第56练表征交变电流的物理量电感和电容对交变电流的影响基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1.将阻值为5Ω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所示.下列说法中正确的是（）A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为2AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V2．下列数据中不属于交变电流有效值的是（）A．交流电表的示数B．灯泡的额定电压C．电容器的耐压值D．保险丝的额定电流3．如图所示是某种型号电热毯的电路图，电热毯接在卧室里的电源插座上.由于装置P的作用，使加在电热丝a、b间的电压波形如图所示.这时a、b间交变电压的有效值为（）A．110VB．156VC．220VD．311V4．如图所示，把电阻、电感线圈、电容器并联接到某一交流电源上，三个电流表的示数相同.若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是（）A．I1=I2=I3B．I1＞I2＞I3C．I2＞I1＞I3D．I3＞I2＞I15．一只电饭锅和一台洗衣机同时并联接入u=311sin314tV的交流电源上，均正常工作.用电流表测得通过电饭锅的电流是5A，而通过洗衣机的电流是0.5A.下列说法中正确的是（）A．电饭锅内电热丝的电阻是44Ω，洗衣机的电动机线圈电阻为440ΩB．电饭锅消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC．1min内电饭锅消耗的电能为66kJ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6kJD．电饭锅发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍6．两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度.新电源的电压最大值和频率可能是（）A．最大值仍为Um，而频率大于fB．最大值仍为Um，而频率小于fC．最大值大于Um，而频率仍为fD．最大值小于Um，而频率仍为f二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）7.面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中.甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B=TtB2cos0，从图示时刻（t=0时刻）起计时，则（）A．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ=TtSB2cos0B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C．两线圈中产生的交流电流的有效值不同D．从此刻起，4T时间内流过线圈截面的电荷量相同8．矩形线框在匀强磁场内均速转动过程，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．交流电压的有效值为362VB．交流电压的最大值为362V，频率为0.25HzC．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快9．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器（）A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流10．关于电容器和电感线圈对交流电的影响，下列说法中正确的是（）A．电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用B．电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用C．电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用D．电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用三、计算或论述题11．一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为多少？12．如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计.导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系B=B0sin（lx2）.一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R.开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：（1）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中力F随时间t变化的规律；（2）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量.13．边长为a、匝数为n的正方形导线框置于按空间均匀分布的磁场区域内，磁感强度B的方向与线框平面垂直，如左图所示.磁感强度B随时间按右图所示正弦规律变化.设导线的横截面为S、电阻率为ρ，图像中所标物理量为已知量，求在t时间内（t≥T）线框中产生的热量为多少？能力提升14．如图甲所示区域（图中直角坐标xOy的一、三象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B.半径为L、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕Q点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.（1）求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率；（2）在图乙中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像.（规定与图甲中线框的位置相应的时刻为t=0）.第56练表征交变电流的物理量电感和电容对交变电流的影响1．C2.C3.B4.D5.C6.A7.AD8.BC9.BD10.BC11．A510612．（1）在t时刻AB棒的坐标为x=vt感应电动势lvtlvBBlve2sin0回路总电阻R总=RRR2321回路感应电流RlvtlvBRei32sin20总棒匀速运动BilFF安解得：RlvtvlBF32sin2220（0≤t≤vl2）（2）导体棒AB在切割磁感性过程中产生半个周期的正弦交流电感应电动势的有效值lvBE022回路产生的电热tREQ总2通电时间RvlBQvlt32:2320解得13．线框中感应电动势的最大值2anBEmm而T2线框中感应电流的最大值SnaRREImm4又所以线框在时间t内产生的热量RtIQm22由以上各式得23222TStabnQm14．（1）在从图甲中位置开始（t=0）转过60°的过程中，经△t，转角t，回路的磁通量为：BL221，由法拉第电磁感应定律，感应电动势为tE.因匀速转动，这就是最大的感应电动势，由欧姆定律可得：2021BLRI.前半周期和后半周I（t0相同，故感应电流频率等于旋转频率的2倍，f.（2）图线如图所示.