高考物理大一轮复习第十一章基础课1交变电流的产生和描述训练(含解析)教科版

、选择题(1〜题为单项选择题，7〜11题为多项选择题1．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图1所示，由图中信息可以判断( )fi/A图1A在、时刻线圈处于中性面位置B在、时刻穿过线圈的磁通量为零从〜线圈转过的角度为2n.若从〜历时002,则在1内交变电流的方向改变了100次解析由题中交变电流的图象可知，在、时刻产生的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项错误；在、时刻感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，选项错误；从〜，经历的时间为一周期，线圈转过的角度为可，选项错误；若从〜历时002,则交变电流的周期为002,而一个周期内电流的方向改变两次，所以1内交变电流的方向改变了100次，选项正确。答案D2.(2017•山东潍坊市联考现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图2所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为()图22解析由有效值的概念可得一^—•-=U2T解得=-m选项正确。乙 乙答案B3图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴,匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻=10Q连接，与电阻并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是穿过矩形线圈磁通量0随时间变化的图象。则下列说法正确的是（0甲 乙图3A电阻上的电功率为20W.002时两端的电压瞬时值为零两端的电压随时间变化的规律是=1 1n10V通过的电流随时间变化的规律是= n50（U2解析电阻上的电功率为=R=10W,选项错误；002时穿过线圈的磁通量变化率最大，两端的电压瞬时值最大，选项错误；两端的电压随时间变化的规律是=1 1n10V）通过的电流随时间变化的规律=1 1n100）选项正确，错误。答案C.（2016•福建福州质检某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示，现用该电源对标称值为“5V10W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是（.电动机的内阻为25Q．电动机的发热功率为10W．通过电动机的电流为2A

D通过电动机的电流为2厂解析由图知该电源电动势最大值为=5",则有效值=,通过电动机的电流=—0=,电动机是非纯电阻元件，电动机内阻-Q=Q,电动机的发热功率痂= ＜日=0，故、、错误，正确。热总答案C.如图所示，一半径为的导体圆环位于纸面内，为圆心。环内两个圆心角为90°且关于中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为、方向相反且均与纸面垂面。导体杆可绕转动，端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心和圆环间连有电阻，不计圆环和导体杆的电阻，当杆以恒定角速度/逆时针转动时，理想电流表、的示数为图解析 切割磁感线产生的电动势切割磁感线时产生的感应电流=-，设电流的有效值为有效，则有效图解析 切割磁感线产生的电动势切割磁感线时产生的感应电流=-，设电流的有效值为有效，则有效=X-T解得2L ”有效= ，选项正确。答案6如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴‘匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势随时间的变化曲线如图乙所示。若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势随时间的变化规律的图象是图

图解析由题图乙知，周期=,感应电动势的最大值=,而感应电动势的最大值的m表达式=3= •工。若仅把线圈的转速变为原来的倍，则周期T变为原来的一,mT 2即T=,而感应电动势的最大值‘变为原来的倍，即,=,所以选项、mm错误；从图示位置转过90°开始计时，也就是=0时线圈中产生的感应电动势应为0,所以选项正确，错误。答案.将电阻、理想电压表、开关和交流电源按照图所示的方式连接起来，其中=0Q，合上开关后，交流电源输出的正弦交变电压随时间变化的关系如图所示。则图7 图7 图．电压表、的示数是36 、．、消耗的电功率是21.6W.通过的电流瞬时值表达式为= TT00．通过、的电流最大值为解析电压表的示数为有效值，=1=8,项错误；=-= ,项正确;n00=n00=n ,00项正确；=一= ,项正确。答案、CD8．如图9甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线、所示，则22图.两次=0时刻线圈平面均与中性面重合.曲线、对应的线圈转速之比为2：3.曲线表示的交变电动势频率为2.曲线表示的交变电动势有效值为10解析线圈经过中性面时不切割磁感线，此时感应电动势为零，选项正确；由图可知曲线、的周期之比为2：3,则对应的线圈转速之比为3：2,选项错误；曲线的周期为=4X10-2s其频率为=工=2 ,选项正确；曲线、表示的交变电流的峰值之比为一=?=2,又=1，=10V=¥=52'选项错误。mbb答案AC.如图10所示，匝矩形导线框以角速度3在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴‘匀速转动，线框面积为，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻、理想交流电流表®和二极管。二极管具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的图10.交流电流表的示数=3．一个周期内通过、的电荷量.两端电压的有效值=32.图示位置电流表的示数为0解析设回路中电流的有效值为，由电流的热效应可知，2（-B2T2正确，错误；电阻两端电压的有效值==—B3，错误；一个周期内通过的电乙荷量=-^=2—,正确。答案的两端。线框在磁感应强度为10.（2017•安徽屯溪模拟如图11所示，面积为、匝数为、电阻为的正方形导线框与阻值为的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻的两端。线框在磁感应强度为的匀强磁场中，以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度3匀速转动，不计其他电阻，则下列说法正确的是（xxxxxxxxxxXXXXxxxxxxxxxxXXXX正—XxxXXXXXXXXXX*XX.XXXXxxxxxxxxxx图11若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为=33.线框通过中性面前后，流过电阻的电流方向将发生改变，1秒钟内流过电阻的电流方向改变3次线框从图示位置转过60°的过程中，通过电阻的电荷量为9（上）2（＋）D电压表的示数跟线框转动的角速度3大小无关解析从图示位置开始计时，即从线框处于中性面位置开始计时，感应电动势瞬时值=3 3,选项正确；线框通过中性面前后，流过电阻的电流方向发生改变，每转1周电流方向改变2次，1秒钟内线框转动圈数为1=3,故流过电阻 的电流方向改变2n2X3=3次，选项正确；线框从图示位置转过60°的过程中，通过电阻的电荷量△2nn=△=__|_ △=_|_ ,而△。=△।=5 ,故△ z~工~丁， 选项正确；电压I I -^ 2 2 （I）表的示数=—F，而=黄，故83，选项错误。答案A.C11.如图12甲所示，将阻值为=的的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是

图12图12A.电阻两端电压变化规律的函数表达式为=2 n2.电阻消耗的电功率为12．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD这一交变电流与图T所示电流比较，其有效值之比为32解析图乙所示电流的最大值为=A,周期为= ,1其角速度为刃=—=2nd由欧姆定律得==2。所以两端电压瞬时值的表达式为=2mm2n，选项A正确；该电流的有效值为=〒，电阻消耗的电功率为=2,解得\,：2=W选项错误；电流表的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强=3为原来的2倍，电路错误；图乙中的正弦交变电流但大小恒为,故有效值磁场中匀速转动产生,当转速提升一倍时,电动势的最大值中电流的有效值也是原来的2倍