2021届高考新课改物理一轮复习考点精炼（29）交变电流的产生和描述 word版含解析答案

1、2021届高考新课改物理一轮复习考点精炼（29）交变电流的产生和描述1.关于交变电流,下列说法中正确的是( )A.在一个周期内交变电流的方向只改变一次B.电风扇铭牌上标出的电压值和电流值都是指有效值C.某正弦式交流电压的最大值为311V,则该交流电压最小值为-311VD.用交流电流表或交流电压表测交流电流或电压时,测量的是交流电流或电压的最大值2.如图,水平匀强磁场中有一边长为的正方形线框,其电阻为。当线框绕过其两对边中心的竖直轴以某一角速度匀速旋转时,线框中产生的感应电动势随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.线框转动的角速度为B.磁感应强度的大小约为C.线框内感应电流的有效值

2、约为D.时,线框平面与磁感应强度方向的夹角为903.在如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,副线圈接有阻值为的定值电阻,原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是( )A.变压器副线圈通过的电流为B.变压器原线圈通过的电流为C.电阻两端的电压为D.电阻消耗的功率为4.如图甲,一个100匝的矩形闭合铜线框在匀强磁场中绕与磁感线方向垂直的转轴匀速转动,线框中产生的交变电流的图象如图乙所示。已知线框的总电阻为5 ,则( )A.时穿过线框的磁通量为零B.穿过线框的磁通量最大变化率为C.线框的热功率为160 W D.00.5 s内线框克服安培力做的功为40 J5.图甲、图

3、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是（ ）A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.两种电压的有效值都是311VC.图甲所示电压瞬时值表达式为D.图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器变压后,功率比为1016.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手机，大到电动汽车都在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( )A无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应”B接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同C只有将充电底座

4、接到直流电源上，才能对手机进行充电D只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电7.图1为电子电路中的正弦脉冲波的交变电流与时间的变化图像,图2为用作时钟讯号来准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图像,则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为( )A.B.C.D.8.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示；产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）A.时穿过线框的磁通量最小B.该线圈转动的角速度大小为rad/sC.该交变电动势的瞬时值表达式为D.线框平面与中性面的夹角为45时，电动势瞬时值为22 V9.在匀强磁场中，一只矩形

5、金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示。则（ ）A.交变电动势的频率为100 HZB.线框转动的角速度为 C.时线框平面与中性面重合D.线框产生的交变电动势有效值为311 V10.如图,M为半圆形导线框,圆心为;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过和的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则( )A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在时,两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线

6、框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等11.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,线圈的匝数、电阻,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻,与R并联的交流电压表为理想电表.在时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化.求:1）.交流发电机产生的电动势最大值;2）.电路中电压表的示数;3）. R上的热功率.参考答案1.答案：B解析：在一个周期内交变电流的方向改变两次，故A错误；电风扇铭牌上标出的电压值和电流值都是指有效值，B正确；正弦式交流电压的最大值为311V，最小值为零，故C错误;交流电流

7、表和交流电压表测最的是有效值，故D错误. 2.答案：C解析：A、分析图（b）可知，线框产生的感应电动势周期为，角速度：，故A错误；B、根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值：，解得磁感应强度：，故B错误；C、根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，有效值：，根据闭合电路欧姆定律可知，感应电流的有效值：，故C正确；D、t=0时，感应电动势最大，则线框平面与磁场方向平行，即线框平面与磁感应强度方向的夹角为0，故D错误。故选：C。3.答案：A解析：ABC、输入电压有效值为，由，得副线圈的电压为，则副线圈的电流为，由，可得原线圈的电流为，故BC错误、A正确;D、R消耗的功率为，故D错误。4.

8、答案：B解析：由题图乙知时线框中产生的感应电流为零,穿过线框的磁通量最大,选项A错误;感应电流的最大值,感应电动势的最大值,根据法拉第电磁感应定律有,解得穿过线框的磁通量最大变化率,选项B正确;线框的热功率,选项C错误;00.4 s内线框克服安培力做的功为,0.40.5 s内,由题图乙可知感应电流的有效值小于4 A,则线框克服安培力做的功小于8 J,则00.5 s内线框克服安培力做的功小于40 J,选项D错误。5.答案：C解析：因为两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故A错误;因为对应相同时刻,图甲电压比图乙电压大,根据有效值的定义可以知道,图甲有效值要比图乙有效值大,图甲是正弦

9、式交流电,所以有效值,乙小于,故B错误;由图可以知道,周期为,角速度为,最大值为,图甲所示电压瞬时值表达式为,所以C选项是正确的;理想变压器变压后,输入功率跟输出功率相同,故D错误.所以选C6.答案：B解析：AC、无线充电利用电磁感应原理。当充电底座的发射线圈中通有交变电流时，发射线圈产生交变的磁场，根据电磁感应原理，在接收线圈中产生感应电流，实现对接收充电设备的充电。无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”。只有将充电底座接到交流电源上才能对手机进行充电。故AC错误；B.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同。故B正确；D.不是所有手机都可以进行无线充电，手机中要装

10、有接收线圈设备才可以。故D错误。故选：B。7.答案：D解析：设正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为,由题图1知,交变电流的周期为0.06 s,根据焦耳定律和有效值的定义可得,解得,A、B错误;由题图2知,交变电流的周期为0.2 s,对一个周期,根据焦耳定律和有效值的定义可得,解得,C错误,D正确。8.答案：CD解析：时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故选项A错误；该线圈的角速度，故选项B错误；由题图乙知该交变电动势的瞬时值表达式为，故选项C正确电动势瞬时值为22 V时，代入瞬时值表达式，得，故表明线框平面与中性面的夹角为45，故选项D正确。9.答案：BC解析：周期为，故频率为：，故A错误；线框转动的角速度为，故B正确；时，产生的感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故C正确；由图象可知，交流电的最大值，有效值，故D错误。10.答案：BC解析：当导线框进入磁场时，两导线框切割磁感线的有效长度不变，又匀速旋转切割磁感线，根据,可得产生的感应电动势恒定，故产生恒定的电流，不是正弦交流电，选项A错误；感应电流的周期和导线框的运动周期相等,两导线框中感应电流的周期都等于T,选项B正确；在时，两