（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（六十九）交變電流的產(chǎn)生與描述（雙基落實(shí)課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（六十九）交變電流的產(chǎn)生與描述（雙基落實(shí)課）（含解析） 1.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成沿半徑方向的輻向磁場(chǎng)。從如圖所示位置開始計(jì)時(shí)，規(guī)定此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正值，選項(xiàng)圖中能正確反映線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律的是(　　) 解析：選D　由于磁場(chǎng)為沿半徑的輻向磁場(chǎng)，可以認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，線圈始終垂直切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，由右手定則可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，

2、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向改變兩次，選項(xiàng)D正確。 2.(2019·遂寧檢測(cè))如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的圖像，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為Im；電流的負(fù)值的大小為Im，則該交變電流的有效值為(　　) A．Im　　　　　　　　　　 B． C．Im D．Im 解析：選C　設(shè)該交變電流的有效值為I，取一個(gè)周期時(shí)間，由電流的熱效應(yīng)得：2R×1×10－2 s＋I(xiàn)m2R×1×10－2 s＝I2R×2×10－2 s，解得：I＝Im，故C正確。 3.如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，則在0～ 這

3、段時(shí)間內(nèi)(　　) A．線圈中的感應(yīng)電流一直在增大 B．線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小 C．穿過線圈的磁通量一直在減小 D．穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小 解析：選D　計(jì)時(shí)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，感應(yīng)電流最大，在0～時(shí)間內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過四分之一個(gè)圓周，感應(yīng)電流從最大減小為零，磁通量逐漸增大，其變化率一直減小，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 4.如圖所示為實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)原理圖，內(nèi)阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的電阻，為理想交流電流表。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e＝10sin 10πt V，則(　　) A．該交變電流的頻率為10 Hz B

4、．該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10 V C．外接電阻R所消耗的電功率為10 W D．電流表的示數(shù)為 A 解析：選B　根據(jù)題意知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝10π rad/s，又ω＝2πf，則該交變電流的頻率f＝5 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝10 V，則有效值E＝＝10 V，選項(xiàng)B正確；根據(jù)歐姆定律可得，電路中電流有效值I＝＝1.0 A，即電流表的示數(shù)為1.0 A，電阻R所消耗的電功率P＝I2R＝9.0 W，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 5．(2019·開封模擬)如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 Ω，外接

5、小燈泡的電阻為9 Ω恒定不變，則下列說法中正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)為6 V B．發(fā)電機(jī)的輸出功率為4 W C．在1.0×10－2 s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大 D．在1.0×10－2 s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量變化率最大 解析：選C　由題圖乙可知，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為6 V，電動(dòng)勢(shì)的有效值是6 V，電壓表測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓，所以電壓表示數(shù)為×6 V＝5.4 V，A錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝＝ W＝3.24 W，B錯(cuò)誤；在t＝1×10－2 s時(shí)刻，由題圖乙可知此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為零，那么此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，該時(shí)刻穿過線圈的磁通量

6、變化率為零，C正確，D錯(cuò)誤。 6．(多選)一正弦式交流電源的u-t圖像如圖甲所示，將它接在圖乙所示電路的e、f兩端，若電阻的阻值為110 Ω，電源的內(nèi)阻不計(jì)，交流電壓表是量程為250 V的理想電表，則下列說法中正確的是(　　) A．通過電阻的電流方向1 s改變50次 B．交流電壓表示數(shù)為220 V C．產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100π rad/s D．在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為5.28×104 J 解析：選BC　由題圖甲知交流電的周期為T＝0.02 s，頻率f＝＝50 Hz，而一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，即通過電阻的電流方向1 s改變100次，A錯(cuò)；

7、交流電壓的峰值為220 V，有效值為220 V，電壓表測(cè)量的是有效值，即220 V，B對(duì)；由ω＝＝100π rad/s可知，C對(duì)；由Q＝t得，在1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為2.64×104 J，D錯(cuò)。 7.(多選)(2019·洛陽高三聯(lián)考)如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，下列判斷正確的是(　　) A．電壓表的讀數(shù)為 B．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過電阻R的電荷量為 C．在線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 D．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時(shí)通過電阻R的電流為 解析：

8、選AD　電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NBSω，有效值E＝＝，電壓表的示數(shù)為路端電壓的有效值U＝E＝，A正確；線圈轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過電阻R的電荷量q＝＝＝，B錯(cuò)誤；在線圈轉(zhuǎn)過一周的時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝·＝，C錯(cuò)誤；電流的最大值為Im＝＝，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝Imsin ωt，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時(shí)，ωt＝，此時(shí)的電流為i＝＝，D正確。 8.(多選)如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是(　　) A．圖示位置電流表的示數(shù)為NBS B．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量為 C．R兩端電壓的有效值為NBS D．圖示位置電流表的示數(shù)為0 解析：選AB　設(shè)回路中電流的有效值為I，由電流的熱效應(yīng)可知，2RT＝I2RT，解得I＝，理想交流電流表測(cè)的是電流的有效值，A正確，D錯(cuò)誤；在一個(gè)周期內(nèi)，只有半個(gè)周期的時(shí)間有電流通過R，故一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量q＝＝，B正確；R兩端電壓有效值U＝IR＝，C錯(cuò)誤。