1、高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 1 - 高考物 理三轮考前冲刺模 拟试题（三） 一、选 择题 1 风力 发电 机为 一种 新能 源产品 ， 功 率为 200 W 到 15 kW ， 广泛 应用 于分 散住 户 若 风力 发 电机的 矩形 线圈 在匀 强磁 场中匀 速转 动， 当线 圈通 过中性 面时 ，下 列说 法正 确的是( ) A 穿过 线圈 的磁 通量 最 大，线 圈中 的感 应电 动势 最大 B 穿过 线圈 的磁 通量 等于 零，线 圈中 的感 应电 动势 最大 C 穿过 线圈 的磁 通量 最大 ，线圈 中的 感应 电动 势等 于零 D 穿过 线圈
2、的磁 通量 等 于零， 线圈 中的 感应 电动 势等于 零 解析： 选 C. 当 线圈通 过中 性面时， 感应电 动势为 零 ，但此时 穿过线 圈的磁 通 量最大； 当线圈 平面转 到与 磁感 线平 行时 ，穿过 线圈 的磁 通量 为零 ，但此 时感 应电 动势 最大 2 下 列关 于交 变电 流的 说 法中正 确的 是( ) A 交流 电器 设备 上所 标 的电压 和电 流值 是交 流的 最大值 B 用交 流电 流表 和电 压表 测定的 读数 值是 交流 的瞬 时值 C 给定 的交 流数 值， 在没 有特别 说明 的情 况下 都是 指有效 值 D 对同 一电 阻且 时间 相 同，则 跟交 流
3、有 相同 的热 效应的 直流 的数 值是 交流 的有效 值 答案：CD 3 矩形 线圈 在匀 强磁 场中 绕垂直 于磁 感线 的转 轴匀 速转动 ， 产 生的 交流 电动 势 的最大 值 为 E m . 设 t 0 时线 圈平 面与 磁场 平 行 ， 当 线圈 的匝 数增 加 一倍 ， 转 速也 增大 一倍 ， 其他条 件不 变时 ， 交流电 的电 动势 为( ) A e 2E m sin2t B e 4E m sin2t C e E m sin2t D e 4E m cos2t 解析： 选 D.E m nBS 所 以当 S 和 都增 大一 倍时 ，电动 势的 最大 值增 大到 原来 的 4
4、倍，再 考虑到 ，相 位 与 的 关系 所以选 项 D 正确 4 如 图 10 1 13 甲所 示 ， 矩 形线 圈 abcd 在 匀强 磁 场中逆 时针 匀速 转动 时 ， 线圈中 产生 的交 流电如 图乙 所示 ，设 沿 abcda 方 向为 电流 正方 向， 则( ) 图 10 113 A 乙图 中 Oa 时间 段对 应 甲图 中 A 至 B 图 的过 程 B 乙图 中 c 时刻对 应甲 图 中的 C 图 C 若乙 图中 d 等于 0.02 s ，则 1 s 内 电流 的方 向改变 了 50 次 D 若乙 图中 b 等于 0.02 s ，则交 流电 的频 率 为 50 Hz 解析： 选
5、A. 由 交变 电流 的 产生原 理可 知， 甲图 中的 A 、C 两 图中 线圈 所在 的 平面为 中性 面， 线圈在 中性 面时 电流 为零 ， 再 经过 1/4 个 周期 电流 达 到最大 值 ， 再 由楞 次定 律 判断出 电流 的方 向， 因 此图 甲 中 A 至 B 图 的过程 电流 为正 且从 零逐 渐增大 到最 大值 ，A 对 ； 甲图中 的 C 图对 应的电 流为 零 ， B 错 ； 每 经 过中性 面一 次线 圈中 的电 流方向 将要 改变 一次 ， 所 以一个 周期 以内 电流方 向要 改变 两次 ， 所 以在乙 图中 对 应 Od 段 等 于交变 电流 的一 个周 期，
6、 若已 知 d 等于 0.02 s ，则频 率 为 50 Hz ，1 s 内 电流的 方向 将改 变 100 次，C 错； 而 D 选 项频 率应 该是 25 Hz. 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 2 - 5 将 阻值 为 5 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 14 所示 下 列说 法正 确的是( ) 图 10 114 A 电路 中交 变电 流的 频 率为 0.25 Hz B 通过 电阻 的电 流为 2 A C 电阻 消耗 的电 功率 为 2.5 W D 用交 流电 压表 测得 电 阻两
7、端 的电 压 是 5 V 解析 ： 选 C. 电路 中交 变电 流的频 率 f 1/T 25 Hz ， A 错 ； 通过 电阻 的电 流应 为有效 值 ： I U R 5 5 2A 2 2A ， 用交 流电 压表 测 得电阻 两端 的电 压是 5 2 2V ，B 、D 错 ； 电 阻消 耗的 电功 率 P I 2 R 2.5 W ，C 对 6 在 垂直 纸面 向里 的有 界 匀强磁 场中 放置 了矩 形线 圈 abcd.线圈 cd 边沿 竖直 方向且 与磁 场的 右边界 重合 线圈 平面 与 磁场方 向垂 直 从 t 0 时 刻起 ， 线 圈以 恒定 角速 度 2 T 绕 cd 边沿 如图 1
8、0 1 15 所示 方向 转动， 规定 线圈 中电 流沿 abcda 方向 为正 方向， 则 从 t 0 到 t T 时 间内， 线圈 中的 电 流 i 随 时间 t 变 化关 系图 象为( ) 图 10 115 图 10 116 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 3 - 解析： 选 B. 在 0 T 4 内， 线 圈在匀 强磁 场中 匀速 转动 ，故产 生正 弦式 交流 电， 由楞次 定律 知 ， 电流方 向为 负值 ，在 T 4 3 4 T 内，线 圈中 无感 应电 流； 在 3 4 T 时，ab 边垂 直切 割磁 感线， 感 应 电 流最大 ，且 电流
9、方向 为正 值，故 只 有 B 项正 确 图 10 117 7 如图 10117 所示 的 区域内 有垂 直于 纸面 的匀 强磁场 ，磁 感应 强度 为 B. 电阻为 R 、 半径 为 L 、圆 心角 为 45 的扇 形 闭合导 线框 绕垂 直于 纸面 的 O 轴 以角 速 度 匀速 转 动(O 轴位 于磁 场边界) 则 线框 内产 生的 感应电 流的 有效 值为( ) A. BL 2 2RB. 2BL 2 2RC. 2BL 2 4RD. BL 2 4R解析： 选 D. 扇 形闭 合导 线 框切割 磁感 线的 有效 长度 始终是 半径 L ， 各点 的平 均速度 v L 2 ， 导 线 框 进
10、 磁 场 和 出 磁 场 时 有 感 应 电 流 产 生 ， 由 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 和 有 效 值 的 定 义 有 ：E BL 2 2 ， E 2 R T 4 I 2 RT ，可 得 I BL 2 4R ，故 D 正 确，A 、B 、C 错 误 8 先 后用 不同 的交 流电 源 给同一 盏灯 泡供 电 第 一 次灯泡 两端 的电 压随 时间 按正弦 规律 变化 ( 如图 10 1 18 甲所 示) ； 第二次 灯泡 两端 的电 压变 化规律 如图 乙所 示 若甲 、乙图 中 的 U 0 、 T 所表 示的 电压 、周 期值 是相同 的， 则以 下说 法正 确的是( ) 图
11、10 118 A 第一 次， 灯泡 两端 的 电压有 效值 是 U 0 /2 B 第二 次， 灯泡 两端 的电 压有效 值 是 3U 0 /2 C 第一 、第 二次 ，灯 泡的 电功率 之比 是 2 9 D 第一 、第 二次 ，灯 泡 的电功 率之 比 是 15 解析： 选 D. 甲 电源 有效 值 U 2 2 U 0 ， A 错 乙电 源： U 2 R T 2U 0 2 R T 2 U 2 0 R T 2 ， U 5 2 U 0 ， B 错P U 2 R ，则两 次功 率之 比 P P U 2 U 2 1 2 U 2 0 5 2 U 2 0 1 5 . 即只 有 D 正 确 高考资源网（ ）
12、 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 4 - 9 如 图 10 119 所示， 在匀强 磁场 中匀 速转 动的 矩形线 圈的 周期 为 T ， 转 轴 O 1 O 2 垂直 于 磁 场方向 ， 线圈 电阻 为 2 . 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( ) 图 10 119 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 2 T t D 任意 时刻 穿过 线圈 的 磁通量 为 T sin 2 T t 解析
13、： 选 AC. 从 线圈 平面 平 行于磁 感线 开始 计时 ， 正 弦式交 变电 流的 感应 电动 势的一 般表 达式 为 e E m cos ，且该式的 成立与 转轴 的位 置无 关( 转 轴平行 于磁 感线 的情 况除 外) ，则 感应 电 流 i e R E m R cos ， 由 题给 条件 有 ： 1 E m 2 1 2 ， E m 4 V，则 I m 2 A ， I 有效 2 A ， 电功 率 P I 2 有效 R 4 W ，所 以 A 正 确，B 错误e 4cos t 4cos 2 T t ，即 C 正确 由 E m BS m 2 T 得 m 2T ，故 2T sin 2 T
14、t ，即 D 错误 10 如 图 10 1 20 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 逆时 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 l 1 ，ad 边的 边长 为 l 2 ，线 圈 电阻 为 R ， 转动 的角速 度 为 ， 则当线 圈转 至图 示位 置时( ) 图 10 1 20 A 线圈 中感 应电 流的 方 向为 abcda B 线圈 中的 感应 电动 势 为 2nBl 2 C 穿过 线圈 磁通 量随 时
15、间 的变化 率最 大 D 线圈 ad 边所 受安培 力 的大小 为 n 2 B 2 l 1 l 2 2 R解析 ： 选 CD. 当线 圈转 到 图示的 位置 时 ， 线 圈的 磁 通量即 将向 右增 加 ， 由 楞 次定律 结合 右手 螺 旋定则 可知 ， 线圈 中感 应 电流的 方向 为 adcba，故 A 错 误 ； 当 转到 图示 的位 置时产 生的 电动 势 最大， 由法 拉第 电磁 感应 定律可 得， 穿过 线圈 的磁 通量的 变化 率最 大 此时 电动势 的大 小 为 E 2nBl 2 l 1 2 nBl 1 l 2 ，B 错 误，C 正确； 线圈 此时 的 感应电 流大 小为 ：
16、I E R nBl 1 l 2 R ， 所以 ad 边所受 的安 培力 的大 小为 ：F nBIl 2 ， 代入 I 可得 ：F n 2 B 2 l 1 l 2 2 R ，D 正确 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 5 - 二、非 选择 题 11 如图 10121 所示 ，n50 匝 的矩 形线 圈 abcd ，边 长 ab 20 cm ，bc 25 cm ，放在磁 感应强 度 B 0.4 T 的匀 强 磁场中 ， 绕 垂直 于磁 感线 且通过 线圈 的中 轴 线 OO 匀速转 动， 转动 角速 度 50 rad/s ， 线圈 的总电 阻 r 1 ， 外电 路
17、 电阻 R 9 . 试 求： 图 10 121 (1) 线圈在 图示 位置( 线圈 平 面与磁 感线 平行) 时感 应电 动势的 大小 ； (2)1 min 时间内电 阻 R 上 产生的 热 量 Q. 解析：(1) 线圈 在图 示位 置 产生的 感应 电动 势最 大， E m nBS nB ab bc ， 代入数 值 得 E m 50 V. (2) 线圈中 产生 正弦 式电 流 ， 有效 值 I E m 2R r . 在 1 min 内 R 上产 生的 电 热 Q I 2 Rt E 2 m 2R r 2 Rt 6.75 10 3 J. 答案：(1)50 V (2)6.75 10 3J 12 电
18、压 u120 2sint V ， 频率 为 50 Hz 的交 变电 流 ， 把 它加 在激 发电 压和 熄 灭电压 均 为 u 0 60 2 V 的霓 虹灯 的两 端 (1) 求在一 个小 时内 ，霓 虹 灯发光 时间 有多 长？ (2) 试分析 为什 么人 眼不 能 感到这 种忽 明忽 暗的 现象 ？( 已知 人眼 的视 觉暂 留时 间约为 1 16s) 解析：(1) 如图 所示 ，画 出 一个周 期内 交变 电流 的 u t 图象， 其中 阴影 部分 对 应的 时 间 t 1 表示 霓虹灯 不能 发光 的时 间， 根据对 称性 ，一 个周 期内 霓虹灯 不能 发光 的时 间 为 4t 1当
19、 u u 0 60 2 V 时， 由 u 120 2sint V 求得 ：t 1 1 600s 再由对 称性 知一 个周 期内 能发光 的时 间： t T 4t 1 1 50s 4 1 600s 1 75s 再由比 例关 系求 得一 个小 时内霓 虹灯 发光 的时 间为 ： 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 6 - t 3600 0.02 1 75s 2400 s. (2) 很明显 霓虹 灯在 工作 过 程中是 忽明 忽暗 的， 而熄 灭的时 间间 隔只 有 1 300s( 如图 中 t 2 t 3 那段 时间) ， 由于人 的眼 睛具 有 视觉暂 留现 象， 而这 个视 觉暂留 时间 约为 1 16s 远 大于 1 300s ， 因此 经 过灯光 刺激 的人 眼不 会因 为短暂 的熄 灭而 有所 感觉 答案：(1)2400 s (2)见解析 版权所 有： 高考 资源 网() 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 7 -
