2020届高三物理一轮复习交变电流的产生和描述测试大纲人教版

2020版高三物理一轮复习交变电流的产生和描述

1. 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Q的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）

A. 交变电流的周期为0.125 s

B. 交变电流的频率为8 Hz

C. 交变电流的有效值为 2 A

D. 交变电流的的最大值为4 A

解析：从图象中知T=0.25 s,则f=1/T=4 Hz,所以AB均错误,交流电的有效值匸

V2gR A=.2 A,所以C正确.电流的最大值I m F20=10 A,则D错误.

答案:C

2. 图1?图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示的电压按正弦规律变化.下列说

法正确的是（）

A. 图1表示交流电，图2表示直流电

B. 两种电压的有效值相等

C. 图1所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100 n t V

D. 图1所示电压经匝数比为10: 1的变压器变压后，频率变为原来的丄

解析：因大小和方向均随时间做周期性变化的电流为交流电，故图2电压表示的也为交流电.A 错误；由图象知,相同时间U>U,故B 错误;由图1知，该交流电压是正弦交流电压,U m =311 V,T=2 X 10-2 s,则瞬时值 u=Usin —t V=311sin 100 n t V,故 C 正确; T 因变压器变压后输入电压与输出电压的频率相同，故D 错误? 答案:C

3. 如图a 所示,一矩形线圈abed 放置在匀强磁场中,并绕过ab?cd 中点的轴00以角速度

3逆时针匀速转动?若以线圈平面与磁场夹角0 =45°时（如图b ）为计时起点,

并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正?则下列四幅图中正确的是（）

答案:D

4. 正弦交流电源与电阻 R?Fb?交流电压表按图甲所示的方式连接，R 1=20Q ,R 2=10Q, 交流电压表的示数是 20V.图乙是交变电源输出电压 u 随时间t 变化的图象，则

时,线圈平面与磁场垂

直,线圈中瞬时电流为零,所以

D 正确,A?B?C 错误.

B. 通过Ri 的电流i i 随时间t 变化的规律是i i =2.2 coslOOn t(A)

C. R 2两端的电压U 2随时间t 变化的规律是U 2=20cos10n t(V)

D. R 2两端的电压U 2随时间t 变化的规律是U 2=20cos100n t(V)

解析：由乙图可知,交流电的周期T=0.2s,角速度3 =10n ，由u=Ucos 31,则

U 2=Ucos10n t=20血cos10 n t,所以CD 选项均错；通过R 的电流i 1=旦得A 选项正

确,B 选项错误? 答案:A

5. 家用电子调光灯的调光原理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，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测

U m

1 C. — U m 2

交变也训

A.通过R i 的电流i i 随时间t 变化的规律是

i 1=2、2 coslO n t(A)

D. )

A.辽 U m

(U m )2

(_/2)T U 有

解析：多用电表测得的电压值为有效值,根据电流的热效应Q亠T匕有T,得U

R 2 R 1

有=u m,c正确.

答案:C

6. 某同学在研究电容？电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路, 其中L I?L2是两个完全相同的灯泡,已知把开关置于3?4时,电路与交流电源接通,稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是

()

A. 当开关置于1?2时,稳定后L I?L2两个灯泡均发光且亮度相同

B. 当开关置于1?2时,稳定后L I?L2两个灯泡均发光,且L I比L2亮

C. 当开关置于3?4时,稳定后,若只增加交变电流的频率,则L I变暗丄2变亮

D. 在开关置于3?4的瞬间丄2立即发光,而L I亮度慢慢增大

解析:当开关置于1?2时，稳定后因电容器隔直流,故电路断开L2不发光,A?B错误; 在开关置于3?4的瞬间，电容器通交流丄2立即发光，由于电感的自感作用丄1亮度慢慢增大,D 正确.当开关置于3?4稳定后,增加交变电流频率，容抗减小，感抗增大丄 1 变暗丄2变亮,C正确?

答案:CD

7. 如图甲所示,A?B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近,A线圈中通有图乙所示的交变电流，则()

A. 在t i 时刻,A?B 的相互作用力为零

B. 在t i 到t 2时间内,A?B 相互吸引

C. 在t 2到t 3时间内,A?B 相互排斥

D. 在12时刻,A?B 的相互作用力最大

解析:A 中通以交变电流，产生交变磁场，使B 的磁通量发生变化，据楞次定律的推广含义,t i 时刻磁通量变化率为零,无作用力,A 对;t i 到t 2时间内,表现为引力,B 对;t 2 到t 3时间内表现为斥力,C 对;t 2时刻因A 中电流为零，所以作用力为零，D 错. 答案:ABC 8.

如图所示,矩形线圈abed 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 P i 和P 2以

相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（） :片

J 号 in

i i

i i i i J

i i ~

c --- *

A. 线圈绕R 转动时的电流等于绕P 2转动时的电流

B. 线圈绕P 转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势

C. 线圈绕P i 和R 转动时电流的方向相同,都是a -b -c -d

D. 线圈绕P 转动时de 边受到的安培力大于绕P 2转动时de 边受到的安培力

解析：产生正弦交流电的条件是轴和磁感线垂直，与轴的位置和线框形状无关，转到图示位置时产生的电动势 E 具有最大值E=nBSw 由欧姆定律匸E/R 总可知此时I 相等,A 对,B 错.由右手定则可知电流方向为 a — d — c — b,故C 错.两种情况下cd 边受

乙