高考物理第十二章第1课时交变电流的产生和描述（基础课时）限时规范训练（含解析）新人教版

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1、交变电流的产生和描述[基础巩固题组](20分钟，50分)1．(多选)关于中性面，下列说法正确的是(　　)A．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C．线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D．线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次解析：选AC.中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A项正确，B项错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向改变一次，但线

2、圈每转一周时要经过中性面两次，所以每转一周，感应电流方向就改变两次，C项正确，D项错误．2．一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．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示解析：选B.由Φt图象知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A、D两项错误；由图知T＝0.04s，在t＝0.01s时，Φ＝0，最大，e最大，则B项正确；在t＝0.02s时，Φ最大，＝0，e＝0，则C项错误．

3、3．(2018·高考全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正．该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示．则Q方∶Q正等于(　　)A．1∶　　　　　　　　B．∶1C．1∶2D．2∶1解析：选D.方波交流电的电压有效值等于u0,正弦交流电的电压有效值等于，由Q＝t得Q方＝T,Q正＝T,所以Q方∶Q正＝2∶1,选项D正确．4．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是(　　)A．5AB．3.5AC．3.5AD．5A解析：选D.交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等

4、的角度出发，使交流电与恒定电流等效．设交流电的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有：I2RT＝IR＋IR.所以该交流电的有效值为I＝＝5A.5．电压u随时间t的变化情况如图所示，则电压的有效值为(　　)A．55VB．233.5VC．110VD．100V解析：选A.由有效值的定义式得：×＋×＝T，得：U＝55V，故选项A正确．6．(多选)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，Ⓐ为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴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．

5、电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC.由题图乙知Im＝10A，I＝＝10A，A正确．T＝2×10－2s，ω＝＝100πrad/s，B错误．t＝0.01s时，i＝Im，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确．由右手定则判定0.02s时电阻R中电流方向自左向右，D错误．7．(多选)如图甲所示，标有“220V　40W”的电灯和标有“20μF　300V”的电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表．交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是(　　)A．t＝时刻，V的示数为零B．电

6、灯恰正常发光C．电容器有可能被击穿D．交流电压表V的示数保持110V不变解析：选BC.交流电压表V的示数应是电压的有效值220V，故A、D错误；电压的有效值恰等于电灯的额定电压，电灯正常发光，B正确；电压的峰值220V≈311V，大于电容器的耐压值，故有可能被击穿，C正确．[能力提升题组](25分钟，50分)1．如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B0.现让线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，数值应为(　　)

7、A.B．C.D．解析：选C.两种情况下，在相同时间内产生的热量相同，说明电压的有效值相同，现让线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动，电压有效值为E＝＝＝；磁场以图乙所示规律周期性变化，电压有效值为E＝＝，解得T＝s，选项C正确．2．如图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ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生