备考2019年高考物理一轮专题：第43讲交变电流的产生和描述_试卷库

备考2019年高考物理一轮专题：第43讲交变电流的产生和描述

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一、单选题（共10小题）

1、

图甲、乙所示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.下列法说正确的是（）

A . 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B . 两种电压的有效值相等 C . 图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V D . 图甲所示电压经匝数比为10：1的理想变压器变压后，频率变为原来的 $\text{[math]}$

2、如图甲，R₀为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T₀的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R₀的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化．规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压u_ab为正，下列u_ab﹣t图象可能正确的是（　　）

A .

B .

C .

D .

3、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（　　）

A . 线圈转动的角速度为50π rad/s B . 电流表的示数为10

A C . 0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直 D . 0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右

4、

如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10 $\text{[math]}$ sin 10πt（V），则（）

A . 该交变电流的频率为10 Hz B . 该电动势的有效值为10 $\text{[math]}$ V C . t=0时刻电路中理想交流电流表Ⓐ的示数为0 A D . t=0时刻电路中理想交流电流表Ⓐ的示数为1.0 A

5、一交变电流的电压表达式为u=100sin120πt（V），由此表达式可知（）

A . 用电压表测该电压其示数为100 V B . 该交变电压的频率为60Hz C . 将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W D . t= $\text{[math]}$ s时，该交流电压的瞬时值为50V

6、

如图甲所示，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像如图乙中曲线a、b所示，则（）

A . 两次t=0时刻线圈的磁通量均为零 B . 曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3 C . 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D . 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

7、

通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（）

A . 12V B . 4 $\text{[math]}$ V C . 15V D . 8 $\text{[math]}$ V

8、

将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

9、

一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示．则下列说法正确的是（）

A . t=0时刻，线圈平面与中性面垂直 B . t=0.01s时刻，Φ的变化率最大 C . t=0.02s时刻，交流电动势达到最大 D . 该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示

10、如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是（）

A .

B .

C .

D .

二、多选题（共4小题）

1、如图所示图象中属于交流电的有（）

A .

B .

C .

D .

2、一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n r/s，则（）

A . 线框交变电动势的峰值为nπBS B . 线框交变电动势的有效值为 $\text{[math]}$ nπBS C . 从开始转动经过 $\text{[math]}$ 周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D . 感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin 2nπt

3、在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为2Ω，则（）

A . t=0时，线圈平面平行于磁感线 B . t=1s时，线圈中的电流改变方向 C . t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大 D . 一个周期内，线圈产生的热量为8π²J

4、在一阻值为R＝10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则(　　)

A . 此交流电的频率为0.5Hz B . 此交流电的有效值约为3.5A C . 在2～4s内通过该电阻的电荷量为1C D . 在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J

三、综合题（共4小题）

1、

如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω．求：

(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；

(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量：

(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．

2、如图所示，N=50匝的矩形线圈 abcd，边长ab=20cm，ad=25cm，放在磁感强度B=0.4T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴以 n=3000r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0 时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．

(1)在图中标出 t=0 时感应电流的方向．

(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式．

(3)线圈转一圈外力做功多大？

(4)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电量是多大？

3、如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈电阻r=0.2Ω，外电阻R=4.8Ω．线圈在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω=100πrad/s．求：

(1)产生感应电动势的最大值；

(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式．

4、

如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B．线圈匝数为n，电阻为r，长为l₁ ，宽为l₂ ，转动角速度为ω．线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表．求：

(1)线圈转至图示位置时的感应电动势；

(2)电流表的读数；

(3)从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式．