2024届高考物理一轮复习专题练习：12.1交变电流的产生和描述

12.1交变电流的产生和描述专题练习 一、单项选择题 1．矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A．电动势的最大值是157V B．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 C．在t＝0.1s和t＝0.3s时，线圈与中性面垂直 D．t＝0.4s时，磁通量变化率达最大，其值为157Wb/s 2.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，内阻不计．转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直．产生的电动势随时间变化的规律如图所示，则(　　) A．该交变电流频率是0.4 Hz B．计时起点，线圈恰好与中性面重合 C．t＝0.1 s时，穿过线圈平面的磁通量最大 D．该交变电动势瞬时值表达式是e＝10cos 5πt(V) 3．图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻R = 5Ω，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，输出的交变电压随时间变化的图像如图乙所示，不计线圈电阻。以下判断正确的是（    ） A．电流表的示数为10A B．线圈转动的角速度为πrad/s C．t = 0.02s时，电刷P的电势低于电刷Q的电势 D．t = 0.01s时，穿过线圈平面的磁通量最大 4．科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时，将电流计（0刻度在正中央）与一个保护电阻R0串联后，接到交流发电机模型的两个输出端，如图所示。发电机模型线圈匝数可调。转动手柄使线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的偏转情况，下列叙述与观察结果相符的是（　　） A．电流计指针总是左、右摆动 B．当转速很小时，电流计指针左、右摆动 C．当转速很大时，电流计指示的为交变电流的有效值 D．当线圈匝数少时，电流计指针左、右摆动，当线圈匝数多时，电流计指针指向某一侧不为零的定值 5.一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.∶1 C．1∶2 D．2∶1 6．如图所示，甲、乙、内、丁为四种微型发电机的原理示意图，当发电机中的矩形线圈在磁场中绕中心轴匀速转动时，关于电阻R两端电压随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．甲图中电阻R两端的电压变化如图a所示 B．乙图中电阻R两端的电压变化如图b所示 C．丙图中电阻R两端的电压变化如图c所示 D．丁图中电阻R两端的电压变化如图d所示 7.如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图像(前半个周期为正弦波形的)，则一个周期内该电流的有效值为(　　) A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式电流的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦式电流的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是（　　） A．a和b的转速之比为 B．两种情况在0.3s时通过线圈的磁通量相同 C．a和b在相等时间内产生的焦耳热之比为 D．a和b的有效值之比为 9.一个U形金属线框在两匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两图中磁场的磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为(　　) A．1∶ B．1∶2 C．1∶4 D．1∶1 10.为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴OO1按图示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)，并从图甲所示位置开始计时，此时产生的交流电如图乙所示．第二次他仅将转轴移至ab边上，第三次他仅将转轴OO1右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图像，下列说法正确的是(　　) A．第二次是(a)图 B．第二次是(c)图 C．第三次是(b)图 D．第三次是(d)图 二、多项选择题题 11．图示是一个正弦交流电的图像，下列说法正确的是（　　） A．周期是0.2s，电流的峰值是10A B．周期是0.25s，电流的峰值是10A C．频率是5Hz，电流的有效值是10A D．频率是5Hz，电流的有效值是A 12．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，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像如图乙所示。以下判断正确的是（　　） A．交变电流的最大值为 B．t=0.01 s时线圈位于中性面 C．t=0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．t=0.02 s时穿过线圈的