高中人教物理专题14.1 交变电流的产生与描述【练】【解析版】.docx

专题14.1 交变电流的产生与描述【练】
目录
一．练基础题型 1
二、练名校真题 7
三．练规范解答 15
一．练基础题型
1．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是 (　　)
【答案】：C
【解析】：我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220 V，最大值为311 V，周期为0.02 s，所以只有选项C正确．
2.(多选)(2021·扬州市一模)电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈的电动势随时间变化的图象如图所示．现把线圈的电动势加在电阻为9 Ω的电热丝上，则下列说法正确的是(　　)
A．线圈转动的角速度为31.4 rad/s
B．如果线圈转速提高一倍，则电流发生改变
C．电热丝两端的电压U＝100 V
D．电热丝的发热功率P＝1 800 W
【答案】：BD
【解析】：从图中可知T＝0.02 s，ω＝＝314 rad/s，故选项A错误；其他条件不变，如果线圈转速提高一倍，角速度ω变为原来的两倍，则电动势最大值Em＝NBSω变为原来的两倍，电压的有效值为原来的两倍，根据欧姆定律可知电流发生改变，故选项B正确；该交流电压的最大值为200 V，所以有效值为100 V，U＝×100 V＝90 V，故选项C错误；根据P＝得P＝ W＝1 800 W，选项D正确．
3．(多选)如图甲所示为一交变电压随时间变化的图象，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化．若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为100 Ω，则 (　　)
A．理想电压表读数为100 V
B．理想电流表读数为0.75 A
C．电阻R消耗的电功率为56 W
D．电阻R在100秒内产生的热量为5 625 J
【答案】：BD
【解析】：根据电流的热效应，一个周期内产生的热量：Q＝T＝·＋·，解得U＝75 V，A错误；电流表读数I＝＝0.75 A，B正确；电阻R消耗的电功率P＝I2R＝56.25 W，C错误；在100秒内产生的热量Q＝Pt＝5 625 J，D正确．
4．(2021·福建厦门期末)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是 (　　)
甲　　　　　　　乙　　　　　　
A．t＝0.01 s时穿过线框的磁通量最小
B．该交变电动势的有效值为11 V
C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22·cos 100πt(V)
D．电动势瞬时值为22 V时，线框平面与中性面的夹角为45°
【答案】：D
【解析】：t＝0.01 s时，感应电动势为零，线框位于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，A项错误；由图象知，正弦交变电动势的量大值为Um＝22 V，故有效值U＝＝22 V，B项错误；t＝0时，感应电动势为零，故瞬时值表达式应为e＝22sin 100πt(V)，C项错误；当e＝22 V时，e＝Emsin θ＝22 V，解得：θ＝45°，D项正确．
5．(2021·浙江宁波模拟)如图所示为一个经双向可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。现在电灯上电压的有效值为(　　)
A．Um B． C． D．
【答案】D　
【解析】从u­t图象上看，每个周期正弦波形的有效值U1＝，根据有效值的定义：T＝××2＋0，解得：U＝，D正确。
6.(2021·河北五个一名校联盟第一次诊断)如图所示为一交流电电流随时间变化的图象，此交流电电流的有效值为(　　)
A.7 A B.5 A C.3.5 A D.3.5 A
【答案】　B
【解析】　根据有效值的定义有：(4 A)2R×0.02 s＋(3 A)2R×0.02 s＝I2R×0.04 s，解得I＝5 A，故选B.
7.小型交流发电机的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的关系是正弦函数．将发电机与一个标有“6 V,6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻．当线圈的转速为
n＝5 r/s 时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为 (　　)
A．i＝sin 5t(A) B．i＝sin 10πt(A)
C．i＝1.41sin 5t(A) D．i＝1.41sin 10πt(A)
【答案】：D
【解析】：因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I＝＝1 A，则电