提分集训(69)交变电流的产生和描述-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习提分集训

提分集训（六十九） 交变电流的产生和描述 i/A [A级练对点·固本] 对点练1交变电流的产生及变化规律 1.(多选)(2025·衡阳模拟)如图所示，空间存在 0.5 水平垂直于纸面的匀强磁场，在磁场中放着四个 用同样的细导线做成的刚性单匝闭合线框，其中 -2 线框I和线框Ⅱ是边长为L的正方形线框，线框 A.此交流电的有效值为1.5A Ⅲ是长为2L、宽为0.5L的矩形线框，线框N是周 B.此交流电的有效值约为1.67A 长为4L的圆形线框.四个线框绕各自的轴（如图 C.通电1s内电阻R中产生的热量为4.5J 中的虚线所示)匀速转动，其中线框I的转速为 n,其他线框的转速均为2.四个线框产生的最大 D.通电10s内电阻R中产生的热量是56J 感应电动势分别为E、E2、E3和E1,产生的最大 4.(多选)(2025·重庆模拟)在图乙的电路中，通入 电流分别为I1、I2、I3和I.下列说法正确的是 如图甲所示的交变电压，U>0时为正弦交流电的 一部分.电阻R的阻值为10Ω，电表均为理想电 表.下列判断正确的是 202 线框I 线框 线框Ⅲ 线框W 0 A.E1<E2=E3<E4 B.E<E2<E<E 20 C.11<I2=13<I4 D.I1<I3<I2<I4 甲 2.如图所示，虚线OO的左边存在着方向垂直于纸 A 面向里的匀强磁场，右边没有磁场.单匝矩形线圈 abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与 磁场垂直.线圈沿图示方向绕OO轴以角速度 匀速转动（即ab边先向纸外、cd边先向纸里转 动)，规定沿a→b→c→d→a方向为感应电流的正 乙 方向，若从图示位置开始计时，下列四个图像中能 A.电压表的示数为20V 正确表示线圈内感应电流i随时间1变化规律 B.电流表的示数为1A 的是 ( C.电阻R换成一个耐压值为20V的电容，不会 被击穿 × D.电阻R一个周期内产生的热量是120J 5.(多选)如图甲，一个金属圆环与一个理想二极管 串联后放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平 面，规定磁场方向垂直于圆环平面向外为正方向， 磁感应强度B在一个周期内随时间变化的规律如 图乙所示.若规定圆环内顺时针方向为感应电流 的正方向，则穿过圆环的磁通量Φ、圆环中的感应 电流i、圆环的热功率P随时间变化的图像可能正 确的是 对点练2交变电流有效值的计算 3.(多选)(2025·北京模拟)如图所示为一个通过R =2Ω定值电阻的交变电流i随时间1在一个周 期内变化的图像.下列说法正确的是 ) 甲 491 (3)外力对线圈做功的功率 P D. T 对点练3交变电流“四值”的理解和计算 6.一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值 u=10√2sinl00πtV,关于该电源的规格和使用， 以下说法正确的是 ( A.这只电源的交变电压的周期是0.01s B.这只电源在1=0.01s时电压达到最大值 C.这只电源可以使“10V,2W”的灯泡正常发光 D.“8V、2F”电容器能接在该电源上 9.如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨，水平地 7.(多选)(2025·重庆月考)一个电阻为R的单匝闭 放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场 合矩形线框，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴 中，一端接阻值是R的电阻.一电阻为R。,质量为 匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系 m的导体棒垂直导轨放置在导轨上：并与导轨接 如图所示，下列说法正确的是 ( 触良好，在外力F作用下从1=0的时刻开始沿导 轨方向运动，其速度随时间的变化规律为 v=y,sin t,不计导轨电阻.求： ××X XX XXX ××××!I×××× ×××××××X R ×××××××× A.1=0时刻，线框平面与磁感线垂直 XXXX又XXX T B.1一2时刻，线框中的电流为零 (1)从1=0到1=红的时间内电阳R产生的热量： C.转一个周期线框的感应电动势有效值为2 (2)从=0到1= 产的时间内外力F所散的功： T D.从t=0时刻转过60°的过程中，通过线框某截 (3)从1=0到1=工的时间内流过电阻R的电 面的电荷量为3 荷量 2R [B级练综合·提分] 8.小型发电机发电原理可简化如图所示，矩形线圈 abcd的面积为S=100cm2,共有N=10匝，线圈 总电阻为r=2,线圈处于磁感应强度大小为B =5巨T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的 固定对称轴O)转动，线圈在转动时可以通过滑 环和电刷保持与外电路阻值为R=8Ω电阻连接， 不计交流电流表的内阻.在外力作用下线圈以周 期T=0.5s绕轴OO匀速转动，（计算结果用π 表示)求： (1)从图中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时 值表达式； (2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阳R 的电荷量： 4926.选BCA.由右手定则判斯出电流方向为M→V→c→h→M,故 B2Rr A错误： 联立以上各式得一尺干尼m一m B,MN棒做加速度减小的加速运动，金属柩做加速度减小的减 解得1=8m 速运动，当两者速度相等时，整个回路电动势为零，之后做匀递 设b棒到达圆弧轨道底部后经过时间△，后两棒速度相同，对b 直线运动，达稳定状态后回路中不再有感应电流，故B正确： 棒，取水平向右为正方向，由动量定理有 C.由动量守恒得2m=3mv4,解得头=分o: -BT'1△2=%0一mVo 2 根据法拉第电磁感应定律有E=A9 对MN棒列动登定理ΣBL·△Y=mD%一0，BLq=m了%，解 △/g 根据闭合电路歌母定律有T一R十凡 E 得g—院故C正角： 设△y2时间内b棒与a棒之间的相对位移为x2,则 D由能量守极得Q-号×2m听-号(n+2m)=行m,故 1 △5=B·△S'=B1r2 D错误，故远BC, _B子名=mv一m0 联立以上各式得一尺，干R 7,选BCDA.1=0时，两导体棒切割磁感线回路产生总感应电动 联立解得x2=4m 势为E=B×2L十2BL受， 所以最终金属棒a和b之间的范离△r=一x2=4m 答案：(1)1m/s2(2)1.75J(3)4m 电流为1一2示 提分集训（六十九） 对导体棒PQ有B1×2L=2m@ 1,选ADAB.根摇法拉第电磁感应定律，可以得到E,=2xmBL2, 3B2L2 E2=BL2×2πX2n=4xmBL2, 则PQ的加速度大小为a=2mR ,故A错误： E3=B×0.5L×2L×2x×2m=4xmBL, B.经过是够长时间，回路中最终态总感应电动势为零，有 B×21利1=2B1.购，得=g=0 E-Bs(告)×2a×2M-16mBL. 根搭动量守提定律2mw一m受=3m… 转动线图产生的感应电动势与形陕和转轴住置无关，所以E< E2一E3<E4,故A正确，B错误： 对系统由能量守位定律得 CD.再由电阻定律R=p写（共中，S为导线的横栽面积，1为号 1 ×2mo+7m(之)=2×31+Q,」 线的长度、D为导线的电阻1率)可知 3 解得Q=m哈，故B正境： ，之元3I1>×3S」 .1 =BL2 _mnBL.S 4L C.0一t。时间内，MV棒向左的地度为零时，由动量定理有 PS p PS 1=4nB12 ,11= 16nBL2 4nBLS 一8B1X2L=-2BLg=0-m×受，求得4一置故C正确： mto 5L 5 4L. E △Φ D.0~。时间内q=11=京1=录，共中△0=△中&十△p本=BX 所以I1<I1<I2<1,故C错误，D正确.故选AD 2,选B图示时刻线图从中性面开给转动，由楞次定律判断出线图 2Lx1+2BLx2· 中感应电流方向为：ac→b·,为负方向，线图中产生的感 mvoR 所以十一B,故D正确：故选BCD, 应电动势表达式为e=一En sin at=一BSosin, S是线圈面积的一半，则感应电流的表达式为 8解析：(1)由机械能守恒定律mh=乞m,明 袁=一袋-1血，法中1紧 解得=4m/s 故线图中感应电流按正孩规律变化，根据数学知识可知，故B正 金属棒刚进入磁场时，感应电动势最大，即在水平轨道上加递 确tACD错误：故选B, 度最大，且Em=Bl饰 3.选BDAB.根据有效值的定义 E 光时感应电流I厂R干凡 R·0.2T+R·0.3T+R·0.3T+R·0.2T=PRT, 其中11=1A,12=2A,13=-2A,11=-1A, 由牛顿第二定律有Bl=md 解得金属棒a在水平轨道上的最大加速度a一1m/ 解得光文流电的有效值的为1√层A≈1.67A,故A错送，B (2》b棒到达圆孤轨道底部后微减速运动，（棒做加速运动，设两 正确： 棒速度相等时墟度大小为，取：、b两棒组成的整体为研究对 C,通电Is内电阻R中产生的热量为 象，根据动量中恒定律有m60十m1=(m。十m%)心 代入数据解得v=3m/5 Q=,=号×2×1J5.61,故C错溪： 方向水平向右：设整个运动过程中回路产生的总焦耳热为Q,b D.通电10s内电阻R中产生的热量为 棒产生的焦耳热为Q,对、b两棒由能量守恒定律得 Q2='R= (m+m)gh=号(m+m)p+Q 4×2×10J=56J,故D正确. 5 故选BD 号-凤风司 R 1 4,述ADA.电压表的示数为有效值，可知，令示数为U,则有 /202V 联立解得整个运动过程中金蕉棒b上产生的焦耳热 Q-1.75J R +20V).2T,解释U=20V,故A 3 R (3)设经过时间△11，b棒到达圆兹轨道底廊时，棒水平位移为 正确： x1,对a棒，取水平向右为正方向，由动量定理有 一BIl△1=m的一m: 且电流表的示量为有效值，该电流表的示数为1只-沿A=2A, 根据法拉第电磁感应定律有E= 故B错误： △ C.由于变流电的峰值为20√2V,大于耐压植为20V,因此，若将 根指闭合电路歌姆定律有T一R。干R E 电阻R换成一个耐压值为20V的电容，会被击穿，故C错误； D.电阻R一个周期内产生的热量为Q=U1T=20×2X3J=120J, 则△中=B·△S=Bl.r1 故D正确.故选AD 671 5.选ACA.由更=BS可知，中一t图像与B一t图像类似，所以A (3)1=0到1=工这段时间内产生的交流电相当于矩形线阔在匀 正确： C若无二板管，由=把和=后可知，0-（因像的针率表示 强独场中从中性面开始转动半个周期产生的交流电，在后一种 情况下，流过R的电荷量 感应电动势，中最大时，e为0，中为0时，最大，则中是正弦变化 E 2BS 2BSo 时，“是余弦变化，则也是余弦变化，由于二极管具有单向导电 q=71=R+R。=(R+R)-R+R,)m 性，则只能通过半波，所以B错误：C正确： 2Em 2BLVm D.由P=产R可如，在0~子和平~T时间内的P-1因像与 而BSm=Enm,所以g=R+R)a(R+RJm BLv R i一1图像类似，所以D错误：故选AC, （2w=K+。m】 6,选CA这只电的交变电压的网期是T=品=0,02，故 答案：1)Q=R+R)m (R+R)2@ 2BLVm A错误： (3)q=(R+R)m B.t=0.01s时电压值为u=10√2sin(100r×0,01)V=0, 提分集训（七十） 这只电源在1=0.01s时电压最小，故B错误： 1.选BAB.灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，因为输入电 C,这只电源的有数值为M=“=102V=10V,故这只电源可 压U为灯泡颜定电压的？倍，所以原线图输入电压为灯泡颜定 22 电压的6倍，输出电压等于灯泡的颜定电压，可知：原、副线圈匝 以使“10V,2W”的灯泡正常发光，故C正确： 数之比为6：1，故A错误，B正确： D.“8V,2F”电客器的耐压值为8V,小于这只电源的电动势峰 值10√2V,电容器会被击穿，“8V,2:F”电客器不能接在该电源 CD根搭会大分-产得：和6的电洗之比为行=合 上.故D错误.故选C, 由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UⅡ可得：两者的 7,选CDA.由图可知【=0时刻，糙通量为零，说明线框平面与磁 电功率之比为1：6，故CD错误 盛线平行，故A错误： 故选B. 以由图可知1一号时制，破通量为家：包是磁通量的支化单最大， 2选B设R,两瑞电压为U,期R两端电压为U2=U=U 所以该时刻的电动势最大，线框中的电流最大，故B错误： 原线圈两端的电压为山，-U=U, C线框感应电动势的最大值为Em=BSw=PmT, 2元 U2 U 所以有效值为E-E=2,故C正确： 又因为R:电流为1，则1=R=R' 2 D.通过线框某截面的电荷量为 则民的包洗为后一只-1 E,△9_BSsin60-华，故D正确，故选CD 9-1-1- 由U-U山，1+山，则- R 2R 8.解析：)匀建转动。一号 则电源的输出功奉为P-片R十PR+写R-号PR故选B 3.选BA.原线圈电压U1由供电系统决定，与变压器无关，里论 得au=4rad/s,线圈产生的最大感应电动势为E.=NBSu=2反V 上变压器的任何变化都不能影响V1的示数，故A错误： 线图从垂直中性面位置开始转动，电动势的除时表达式为 B增大制线图臣数，制线图电压U,增大，故V:示数增大，I:增 e=2√2sin4πt(V) 大1增大，故B正确： (2)线圈从图示位置转过90的过程中，感应电动势的平均值 C.抽去铁芯，感应电动势减小，V减小，V,与V2的比值变大， E=NA地=NB 故C错误： △ D.开关S闭合，副线圈总电阻减小，A2示数增大，故D错误 感应电流的牛均值为7=是 故选B. 4,选BCA.当用户使用的用电器诚少时，用户总电阻R增加，选 由闭合电路欧每定律了-R千， E 项A错误； CD.变压器初级电压一定，则次领电压一定，即电压表V2示数不 解得通进电阻R的电量g=是C 变，次级电阻变大，则次城电流减小，R。上的电压变小，则用电器 R两端电压升高，迹项C正确，D错误； (3)电动势的有效值为E=B。=2V B.因次级电流减小，则根据变压器匝数与电流的关系可知，初级 2 电流减小，即电流表A1示数减小，选项B正确，故选C, 电路的热功率为P一R千，一0.4W .选CDA交流电压的有数值是U=二=20-1102V,所以 √2√2 由能量的转化关系，可知外力对线圈做功的功率为P一P=0.4W A错误： 答案：1e-2区m4W(2c30,4W B电压表示餐是心，=兴U,=号×110恒=5位儿，所以B 1 9,解析：(1)导体棒产生的电动势e=BLvm sin cot, 错误： 电动势最大值Em=BL.Um· C.根据理想变压器的原制线阁电压关系，可知副线电压与负栽 电动势有效值E 电阻无关，所以当R处温度降低时，电压表示数不变，则C 正确： 电流有效值I一R干R E D.当R1处温度降低时，电阻阻值增大，电流减小，则此变压器的 棕出功率将变小，根据理想变压器原副线周功率关系可知，变压 故1=0到1=2红时间内R上产生的热量Q=尸R, 器的输入功率也将变小，所以D正确：故逃CD. πB2L2R 所以Q 6选D人交流电“的有藏植是“一是250反V故A错误： (R+R) (2)1=0时，=0,1一磊时，m所以这授时间内外力做的功 B月户搞文流电的频率是f=子-2H=50H,故B错接： C.输电线上损失的功率为Pm-1(从一U),故C错误： 1 W=F(R+R)·高+m6, 丛=，上=座】 D.对降压变压路所完行·了m 基显得用微古： 上U,故D正确，故选D 解祥U= 672