人教12.1 交变电流的产生与描述（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

专题12.1 交变电流的产生与描述
一、单选题
1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值，下列说法中不正确的是（　　）
A．频率是50Hz B．当t=0时，线圈平面与中性面重合
C．当时，e的值最大，为 D．线圈转动的角速度为314rad/s
【答案】C
【解析】AD．由瞬时值表达式可知角速度为，即314rad/s，频率为
AD正确，不符合题意；
B．当t=0时，电动势的瞬时值为0，线圈平面与中性面重合，B正确，不符合题意；
C．把代入题中瞬时值表达式，可得e=0，C错误，符合题意。
故选C。
2．图甲、乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说法正确的是 （　　）
A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大
B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流为零
C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零
D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零
【答案】C
【解析】AC．图甲中线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势为零，电路中的感应电流为零，故A错误，C正确；
BD．图乙中线圈位于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，电路中的感应电流最大，故BD错误。
故选C。
3．家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，截去部分后通过调光灯的电流随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．这也是一种交流电
B．电流的变化周期是0.01 s
C．电流的有效值是1 A
D．电流通过100 Ω的电阻时，1 s内产生的热量为200 J
【答案】C
【解析】A．交流电的特点是电流方向变化，而题图中电流不是交流电，故A错误；
B．根据图像可得电流的变化周期是0.02s，故B错误；
C．根据有效值的定义得
代入数据解得
I=1A
故C正确；
D．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为
故D错误。
故选C。
4．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（　　）
A．t=0.005s时，线框平面与中性面重合 B．线框产生的交变电动势频率为50Hz
C．t=0.01s时，线框的磁通量变化率最大 D．线框产生的交变电动势有效值为311V
【答案】B
【解析】A．由图乙可知t=0.005s时，感应电动势最大，此时线框平面与中性面垂直，故A错误；
B．由图乙可知，该交变电的周期为
则频率为
故B正确；
C．由图乙可知t=0.01s时感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律可知此时线框的磁通量变化率最小，故C错误；
D．由图乙可知，线框产生的交变电动势最大值为
根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得，线框产生的交变电动势有效值为
故D错误。
故选B。
5．交流发电机发电过程示意图如图所示，线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．转到图甲位置时，线圈为中性面
B．转到图乙位置时，线圈中电流方向发生改变
C．转到图丙位置时，CD边感应电流方向为D→C
D．转到图丁位置时，线圈中的磁通量变化率最大
【答案】B
【解析】A．转到图甲位置时，线圈为与中性面垂直的位置，故A错误；
B．转到图乙位置时，即线圈为中性面位置，此时线圈中电流方向发生改变，故B正确；
C．转到图丙位置时，由右手定则可得，CD边感应电流方向为C→D，故C错误；
D．转到图丁位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，故D错误。
故选B。
6．如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　）
A．此交流电的频率为
B．此交流电动势的有效值为
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势为零
D．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大
【答案】D
【解析】A．此交流电的频率为
故A错误；
B．此交流电动势的有效值为
故B错误；
CD．当线圈平面转到图示位置时刚好和中性面垂直，此时产生的电动势最大，磁通量的变化率最大，故C错误，D正确。
故选D。
二、多选题
7．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（       ）
A．在