2024年高考特训卷 物理【统考版】第十一章　交变电流

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第十一章　交变电流
考点
81 　交变电流的产生和描述—— 练基础
1.[2022·浙江 1月]如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情
况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分
布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动．下列说法正确的是（　　）
A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D．乙图中线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
2.
[2023·浙江山水联盟 5月联考]教学用交流发电机示意图如图所示．矩形线圈 ABCD 在
匀强磁场中绕其中心轴 OO′匀速转动，某时刻线圈平面与磁感线垂直．下列说法正确的是
（　　）
A．此时产生的感应电流最大
B．此时线圈平面处在中性面上
C．此时线圈磁通量变化率最大
D．此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零
3.
一正弦式交变电流的 i t图象如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．在 t＝0.4 s 时电流改变方向
B．该交变电流的周期为 0.5 s
C．该交变电流的表达式为 i＝2cos （5πt） A
D．该交变电流的有效值为 A
4.[2022·广东卷]
如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数 n不同的两线圈，n1>n2，
二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点 O的距离相等，且均连接阻值为
R的电阻，转子是中心在 O点的条形磁铁，绕 O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正
弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　）
A．两线圈产生的电动势的有效值相等
B．两线圈产生的交变电流频率相等
C．两线圈产生的电动势同时达到最大值
D．两电阻消耗的电功率相等
5.
[2023·山东日照三模]（多选）如图所示为一小型交流发电的示意图，两磁极 N、S间
的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小 B＝T.矩形线框 ABCD 匝数 n＝100，面积 S＝0.02
m2，线圈内阻 r＝5 Ω，线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′逆时针匀速转动，角速度 ω＝100
rad/s．矩形线框通过滑环与 R＝15 Ω 的电阻相连，电压表为理想电表．则（　　）
A．线圈从图示位置开始计时，产生感应电动势的表达式 e＝200cos （100t）（V）
B．线圈从图示位置开始转过 90°时，电压表示数为零
C．该交流电可以直接加在击穿电压为 200 V 的电容器上
D．在 0.5 s 的时间内电阻 R上产生的热量为 750 J
6.（多选）海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一
浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，
浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中．该线圈与阻值 R＝15
Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中阴影部分），如图乙所示，其内
为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数 N＝200 的线圈所在处辐射磁场
的 磁 感 应 强 度 B＝0.2 T ， 线 圈 直 径 D＝0.4 m ， 电 阻 r＝1 Ω. 取 重 力 加 速 度 g＝10
m/s2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为 v＝0.4πsin πt（m/s），则下列说法正
确的是（　　）
A．波浪发电产生电动势 e的瞬时值表达式为 e＝64sin πt（V）
B．灯泡中电流 i的瞬时值表达式为 i＝sin πt（A）
C．灯泡的电功率为 120 W
D．灯泡两端电压的有效值为 30V
7.[2023·陕西西安一模]（多选）如图 1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分
别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图 2中曲线
a、b所示，则（　　）
A．两次 t＝0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线 a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线 a表示的交变电动势频率为 25 Hz
D．曲线 b表示的交变电动势有效值为 10 V
8.
[2023·山东潍坊三模]如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮
手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光．已知大皮带轮半径为 R，小皮带
轮半径为 r，摇动手柄的角速度为 ω，且摇动过程中皮带不打滑，以下判断正确的是（
　）
A．发电机产生的交变电流频率为
B．小灯泡闪烁的频率为
C．小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流、电压二者有效值的乘积
D．发电机启动阶段，当手摇转速加倍后，小灯泡的功率变为 2倍
9.[2023·山东青岛二模]（多选）如图甲，水平面内固定放置间距为 L的两平行金属直
导轨，左端接有阻值为 R的电阻，两导轨间存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小
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