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12.1交变电流
满分：84
班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
一、单选题（共13小题,共52分）
1. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，
产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin（100πt）V。下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10√ 2 V
2. 如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，
能产生正弦交变电动势e=Bsωsinωt的图是（ ) （4分）
A.

B.

C.

D.

3. 如图甲所示，在-d≤x≤d、-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场
（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，
线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，
线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　）
（4分）
A.
B.
C.
D.
4. 老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，
二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，
1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm,匝数为1000，
假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是（　　）
（4分）
A.线框的转速为100r/s
B.线框的电动势有效值可能是20V
C.磁感应强度B不会超过0.4T
D.若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次
5. 某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，
磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，
线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，
在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（　　）
（4分）
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示，100匝边长为10cm的正方形线圈，一半放在磁感应强度为2T的匀强磁场中，线圈轴线OO′
与磁场边界重合，线圈沿图示方向匀速转动，角速度为6rad/s，线圈的总电阻为5Ω，从图示位置开始，
线圈转过30°时所受安培力大小为(　　)
（4分）
A.0.12N　
B.0.24N　
C.12N　
D.24N
7. 通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为0.8s。则电流的有效值为（　　）
（4分）
√ 10
A. A2
√ 10
B. A20
C.1.0A
D.2.0A
8. 某正弦式交流电的电压e随时间t变化的图象如图所示。由图可知（　　）
（4分）
A.该交流电的周期为2s
B.该交流电的频率为0.02Hz
C.电压的有效值为10√ 2 V
D.电压的有效值为20V
9. 在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，
在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴OO＇以角速度ω匀速转动（如图甲所示），
产生感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，
下列说法正确的是（ ）
（4分）
A.从t1到t3这段时间内穿过线圈的磁通量的变化量为0
E
B.从t3到t4这段时间内通过电阻R的电荷量为
0
(R+ r)ω
C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0
RE2
D.在0到t4时间内电阻R上产生的热量为 0
2 t4
(R+ r)
10. 如图甲所示电路中，L为电感器、C为电容器。当A、B两端接有如图乙所示的交变电压时，a、
b两只灯泡都能发光。如果交变电压的峰值保持不变，频率降低为原来的一半，与频率改变前相比
(假设灯泡均未烧坏)，下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.电感器的感抗增大
B.电容器的容抗减小
C.灯泡a变暗，灯泡b变亮
D.灯泡a变亮，灯泡b变暗
11. 如图，交流电源的输出电压为U频率为f，a、b、c三灯亮度相同．下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.将交流电源的频率提高为2f时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变
B.拔出电感线圈L中的铁芯后，b灯将变暗
C.在电容器C中插入电介质之后，a灯将变暗
D.改接输出电压为U的直流电源时，a灯将熄灭，b灯将变亮，c灯将变暗
12. 在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、
若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。
下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.闭合开关瞬间，人有触电的感觉
B.电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流
C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为P→Q
D.断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大
13. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，
t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则(　　)
（4分）
A.LC回路的周期为0.02s
B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C.t=1.01s时线圈中磁场能最大
D.t=1.01s时回路中电流沿顺时针方向
二、多选题（共4小题,共24分）
14. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，
线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。
t=0时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.0时刻感应电动势为零
B.一个周期内线圈中电流方向不发生变化
t= T √ 3 NBSC. 8 时刻，穿过线圈的磁通量Φ = 2
NπBS
D.此线圈产生交变电流电动势的有效值E= T
15. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。
车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，
磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，
线圈中（　　）
（6分）
A.电流最小
B.电流最大
C.电流方向由P指向Q
D.电流方向由Q指向P
16. 如图所示，L是一自感系数很大的线圈，其自身电阻为R0，A和B是两个完全相同的灯泡，
R是一定值电阻，其阻值大于R0。下列说法中正确的是（　　）
（6分）
A.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度不同
B.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度相同
C.S断开后，A逐渐熄灭，B先闪亮一下，然后逐渐熄灭
D.S断开后，通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同
17. （多选）如图所示为电子技术中常用的电路之一．“～”表示低频交流，“～～～
～”表示高频交流，“-”表示直流，则下列叙述正确的是（　　）
（6分）
A.图a中后级输入只有交流成分
B.图b中后级输入主要是直流成分
C.图c中后级输入主要是低频交流成分
D.图c中后级输入主要是高频交流成分
三、实验题（组）（共1小题,共8分）
18. 科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A
（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；
开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图甲（b）是实物图，
图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
（8分）
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 _______A（结果保留2位有效数字）。为减小测量误差，
电流表的量程选择0.6A挡。
②图甲（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线。
（2分）
(2) 磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。
置于b端目的是使电路中的电流 _______，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图乙所示，读数为 _______A。
分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为 _______mT/A
（结果保留2位有效数字）。
制动时间t测量。利用图甲（b）所示装置测量了t,结果表明B越大，t越小。 （6分）12.1交变电流
满分：84
班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
一、单选题（共13小题,共52分）
1. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，
产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin（100πt）V。下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10√ 2 V
正确答案： C
答案解析： 解：A、电动势随时间变化的规律为e=10sin（100πt）V，则ω=2πf=100π，解得该交流电
的频率为：f=50Hz,故A错误；
B、图示位置为磁通量为零的位置，此位置磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误；
C、根据右手定则可知图示位置电流方向为D→C→B→A，根据左手定则可知，线圈转到图示位置时，AB边
受到的安培力方向向上，故C正确；
D、根据电动势随时间变化规律可知，感应电动势的最大值为：Em=NBSω=10V，仅线圈转速加倍，即角速
度加倍，电动势的最大值变为20V，故D错误。
故选：C。
2. 如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，
能产生正弦交变电动势e=Bsωsinωt的图是（ ) （4分）
A.

B.

C.

D.

正确答案： A
答案解析： 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴（轴在线圈所在平面内）匀速转动，产生的正弦交
变电动势为e=BSωsinωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e=BSωsinωt；B图中的转动轴不在
线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直。
3. 如图甲所示，在-d≤x≤d、-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场
（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，
线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，
线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　）
（4分）
A.
B.
C.
D.
正确答案： C
2π
答案解析： 解：图乙中，线圈中产生的交变电流的电动势瞬时值的表达式e = E sin T t
e √ 3当 = E 时，线圈转动的时间为t1 2 1
√ 3 2π
因此有 E = E sin t 2 T 1
t = T解得 1 6
θ = π即线圈从中性面开始转过 3 时，线圈中才产生感应电动势；
线圈中磁场覆盖的区域如图所示（俯视图）：
d d
根据数学知识结合对称性，磁场区域为 ≤ x ≤2 2
综上分析，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4. 老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，
二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，
1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm,匝数为1000，
假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是（　　）
（4分）
A.线框的转速为100r/s
B.线框的电动势有效值可能是20V
C.磁感应强度B不会超过0.4T
D.若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次
正确答案： C
答案解析： 解：A、正弦式交变电流一个周期内电流方向改变两次，所以1min内有50个周期，线框的转
速为50r/min,故A错误；
B、若线框的电动势有效值为20V，则最大值为20√ 2 V，二极管将被击穿，故B错误；
50
C、由交流电最大值公式：Em=NBSω=1000B×0.1
2×2π× V＜20V，解得：B＜0.38T，故C正确；60
D、若转速减半，交流电的最大值减半，如果这时的最大值小于0.7V，二极管将不会闪烁，1min内闪烁的
次数将变为零，故D错误。
故选：C。
5. 某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，
磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，
线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，
在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（　　）
（4分）
A.
B.
C.
D.
正确答案： A
答案解析： 解：CD、由图可知线圈的速度与磁感线的方向始终互相垂直，根据法拉第电磁感应定律的推
导式：e=BLv,可知感应电动势瞬时值与线圈切割磁感线的速度大小方向有关；
由题意可知线圈匀速转动，即速度大小不变，故CD错误；
AB、结合图形可知，左侧的线圈在左右两侧切割磁感线的方向不同，故感应电动势的方向在此时起转动
90°的时间后会有变化，之后再转动180°有变化，再继续转180°有变化，
1
故从图示时刻起，第一次发生变化的时间t1，与第二次发生变化的时间t2，满足 t = t 1 2 2 ，故B错误，A
正确。
故选：A。
6. 如图所示，100匝边长为10cm的正方形线圈，一半放在磁感应强度为2T的匀强磁场中，线圈轴线OO′
与磁场边界重合，线圈沿图示方向匀速转动，角速度为6rad/s，线圈的总电阻为5Ω，从图示位置开始，
线圈转过30°时所受安培力大小为(　　)
（4分）
A.0.12N　
B.0.24N　
C.12N　
D.24N
正确答案： C
答案解析： 线圈转动过程中 ab 边切割磁感线，
L
ab 边各点的线速度大小为v =ω · = 0.3m/s 2 ，
线圈转过 30 时，产生的感应电动势为E =NBLv sin 30 = 3V ，
E
由闭合电路欧姆定律可得，此时感应电流I = R = 0.6A ，
线圈转过 30 时所受安培力大小等于ab 边所受安培力大小，
为F =NBIL = 12N ，故C 正确，ABD 错误。
7. 通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为0.8s。则电流的有效值为（　　）
（4分）
√ 10
A. A2
√ 10
B. A20
C.1.0A
D.2.0A
正确答案： A
答案解析： 解：设电流的有效值为I，有一电阻阻值为R，根据焦耳定律有
I2R × T = I2R 3T √1 ×
T 2 T 2 10
+ I R2 × + I R × 3 ，把I1=2A，I2=2A，I3=2A分别代入解得I=2 8 8 A ，故2
A正确，BCD错误。
故选：A。
8. 某正弦式交流电的电压e随时间t变化的图象如图所示。由图可知（　　）
（4分）
A.该交流电的周期为2s
B.该交流电的频率为0.02Hz
C.电压的有效值为10√ 2 V
D.电压的有效值为20V
正确答案： C
答案解析： 解：AB、根据图象，该交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，故AB错误；
20√ 2 2
( )
CD、该交流电的最大电压为20√ 2 A ，根据电流的热效应， √ 2 2
R × 0.01 =
U
R × 0.02
解得电压的有效值：U = 10√ 2 V ，故C正确，D错误。
故选：C。
9. 在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，
在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴OO＇以角速度ω匀速转动（如图甲所示），
产生感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，
下列说法正确的是（ ）
（4分）
A.从t1到t3这段时间内穿过线圈的磁通量的变化量为0
E
B.从t3到t4这段时间内通过电阻R的电荷量为
0
(R + r)ω
C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0
RE2
D.在0到t4时间内电阻R上产生的热量为 0
2 t4
(R + r)
正确答案： B
答案解析： t1到t3这段时间磁通量由正向BS变为负向BS，故穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ=2BS，故A
ΔΦ
错误；t3到t4时间内通过电阻R的电荷量Q = n R r ，又E0=nBSω，所以这段时间通过电阻R的电荷量+
E E
Q 0 = R r ω
，故B正确；t4时刻感应电动势最大，为E ，则穿过线圈的磁通量的变化率大小为 0 0 ，( + ) n
√ 2 2
2 ( E )
故C错误；在0到t4时间内整个电路产生的热量 E 2 0 Q = R r T = · t
，那么电阻R上产生的热量
R r + + 4
RE2
为 0 ，故D错误。
t 2 4
2(R + r)
10. 如图甲所示电路中，L为电感器、C为电容器。当A、B两端接有如图乙所示的交变电压时，a、
b两只灯泡都能发光。如果交变电压的峰值保持不变，频率降低为原来的一半，与频率改变前相比
(假设灯泡均未烧坏)，下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.电感器的感抗增大
B.电容器的容抗减小
C.灯泡a变暗，灯泡b变亮
D.灯泡a变亮，灯泡b变暗
正确答案： D
答案解析： A、根据感抗的定义可知，电感器的感抗随频率减小而减小，故A错误；
B、根据容抗的定义可知，电容器的容抗随频率减小而增大，故B错误；
CD、交流电频率越小，电感器的阻碍作用越小，电容器的阻碍作用越大，故频率减小，灯泡a变亮，灯泡
b变暗，故C错误，D正确。
故选：D。
11. 如图，交流电源的输出电压为U频率为f，a、b、c三灯亮度相同．下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.将交流电源的频率提高为2f时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变
B.拔出电感线圈L中的铁芯后，b灯将变暗
C.在电容器C中插入电介质之后，a灯将变暗
D.改接输出电压为U的直流电源时，a灯将熄灭，b灯将变亮，c灯将变暗
正确答案： A
答案解析： A、将交流电源的频率提高为2f时，根据 ，容抗变小，a灯变亮，根据XL=2πfL，
感抗变大，b灯变暗，根据 ，电阻不变，c灯亮度不变，故A正确；
B、根据XL=2πfL，拔出电感线圈中的铁芯后，L变小，容抗变小，b灯将变亮，故B错误；
C、根据 ，在电容器C中插入电介质后，电容C变大，根据 ，容抗变小，a灯将变亮，
故C错误；
D、改接输出电压为U的直流电源时，直流电流不能通过电容器，a灯将熄灭，感抗减小到零，b灯将变
亮，电阻不变，c灯亮度不变，故D错误；
故选：A。
12. 在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、
若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。
下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.闭合开关瞬间，人有触电的感觉
B.电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流
C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为P→Q
D.断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大
正确答案： D
答案解析： 解：A、当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很
小。同学没有触电感觉，故A错误；
B、电路稳定时，因为人体的电阻远大于线圈的电阻，所以通过人体的电流小于线圈中的电流，故B错
误；
C、断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小，因此产生的感应电流方向与原方向相
同，自左向右，断开开关时线圈与人组成新的闭合回路，因此流过人体的电流由Q→P，故C错误；
D、断开开关瞬间，由于电流变化太快，导致线圈产生的感应电动势非常大，所以线圈两端电压会变大，
故D正确。
故选：D。
13. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，
t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则(　　)
（4分）
A.LC回路的周期为0.02s
B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C.t=1.01s时线圈中磁场能最大
D.t=1.01s时回路中电流沿顺时针方向
正确答案： C
答案解析： A、在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷
且电荷量第一次达到最大值，此时充放电一次，则周期为0.04s，故A错误。
B、根据LC振荡电路的充放电规律可知，放电完毕时，回路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B
错误。
CD、 ，此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针的电流最大，磁场能最大，故C正确，D
错误。
故选：C。
二、多选题（共4小题,共24分）
14. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，
线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。
t=0时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.0时刻感应电动势为零
B.一个周期内线圈中电流方向不发生变化
C. t = T
√ 3 NBS
8 时刻，穿过线圈的磁通量Φ = 2
NπBS
D.此线圈产生交变电流电动势的有效值E = T
正确答案： A D
答案解析： 解：A.在图示位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，故0时刻感应电动势
为零，故A正确；
B.一个周期内线圈中电流方向变化一次，故B错误；
T
C. t = T 8 对应线圈转过的角度为
8
θ = T × 2π =
π ，则此时穿过线圈的磁通量为
4
√ 2
Φ = BS cos 45° = BS ，故C错误；2
2π 2NBSπ
D.此线圈产生交变电流电动势的最大值为Em=NBSω，又ω = T ，解得Em = T ，由题分析可知线
圈转一圈，只有半个周期有交变电流，设此线圈产生的交变电流电动势的有效值为E，则有
Em
（
2
） 2 E = NπBS√ 2 T E ，解得此线圈产生交变电流电动势的有效值 T ，故D正确。
R × = R T 2
故选：AD。
15. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。
车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，
磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，
线圈中（　　）
（6分）
A.电流最小
B.电流最大
C.电流方向由P指向Q
D.电流方向由Q指向P
正确答案： B D
答案解析： 解：如图开始线圈处于中性面位置，当磁极再转过90°时，此时穿过线圈的磁通量为0，感
应电动势最大，则感应电流最大；在磁极转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可
知，此时感应电流方向由Q指向P，故BD正确，AC错误。
故选：BD。
16. 如图所示，L是一自感系数很大的线圈，其自身电阻为R0，A和B是两个完全相同的灯泡，
R是一定值电阻，其阻值大于R0。下列说法中正确的是（　　）
（6分）
A.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度不同
B.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度相同
C.S断开后，A逐渐熄灭，B先闪亮一下，然后逐渐熄灭
D.S断开后，通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同
正确答案： A C
答案解析： 解：AB．S闭合时，B立即亮，A所在支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加，可知A灯逐渐
变亮；
稳定后因两支路的电阻不同，由题意可知R＞R0，两灯泡完全相同，故A所在支路总电阻较小，则该支路
电流较大，A灯较亮，即两灯泡亮度不同，故A正确，B错误；
CD．S断开后，通过B灯原来的电流立即消失，而A灯所在支路由于线圈L产生自感电动势阻碍电流减小，
则L相当电源，在A灯、B灯和R中重新组成回路，则A逐渐熄灭；
由AB选项可知，原来A支路电流较大，电流通过B灯时，B灯电流先瞬间增大，故会使B先闪亮一下，然后
逐渐熄灭，此时通过电阻R的电流与其原来的电流方向相反，故C正确，D错误。
故选：AC。
17. （多选）如图所示为电子技术中常用的电路之一．“～”表示低频交流，“～～～
～”表示高频交流，“-”表示直流，则下列叙述正确的是（　　）
（6分）
A.图a中后级输入只有交流成分
B.图b中后级输入主要是直流成分
C.图c中后级输入主要是低频交流成分
D.图c中后级输入主要是高频交流成分
正确答案： A B C
答案解析： 解：电感器对直流无阻碍，对交流电有阻碍作用，根据XL=2πLf知，自感系数很小，频率越
低，感抗越小，所以阻碍作用为：通低频，阻高频。
1
电容器不能通过直流，而交流电通过电容器，根据Xc= πCf ．知电容C越小，频率越低，容抗越大，所2
以阻碍作用为：通高频，阻低频。
因此图a中后级输入只有交流成分，图b中后级输入主要是直流成分，而图c中后级输入主要是低频交流成
分，故ABC正确，D错误；
故选：ABC。
三、实验题（组）（共1小题,共8分）
18. 科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A
（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；
开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图甲（b）是实物图，
图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
（8分）
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 _______A（结果保留2位有效数字）。为减小测量误差，
电流表的量程选择0.6A挡。
②图甲（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线。
（2分）
正确答案： ①0.58；②见解析；
E
答案解析： ①当电路中电阻最小时，电路中有最大电流，由闭合电路的欧姆定律I = R =0 + R线
15
A≈0.58A；10 + 16
②由于电路中最大电流为0.58A，则电流表应选择0～0.6A量程，根据电路图实物图连线如下
(2) 磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。
置于b端目的是使电路中的电流 _______，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图乙所示，读数为 _______A。
分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为 _______mT/A
（结果保留2位有效数字）。
制动时间t测量。利用图甲（b）所示装置测量了t,结果表明B越大，t越小。 （6分）
正确答案： ①最小；②0.48；④30
答案解析： ①滑动变阻器RP的滑片P置于b端时滑动变阻器的电阻最大，电路中的电流最小，以保护电路
安全；
②0-0.6A量程的电流表，分度值为0.02A，根据电流表的读数规则，电流表读数为0.48A；
15.2 5.6
④根据题图中数据可知B I图线斜率为k= 0.5 0.18 mT/A=30mT/A；12.1交变电流
满分：84
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共13小题,共52分）
如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin（100πt）V。下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=Bsωsinωt的图是（ ) （4分）
A. B. C. D.
如图甲所示，在-d≤x≤d、-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　）
（4分）
A.B.C.D.
老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm,匝数为1000，假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是（　　）
（4分）
A.线框的转速为100r/s B.线框的电动势有效值可能是20V
C.磁感应强度B不会超过0.4T D.若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次
某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（　　）
（4分）
A.B.C.D.
如图所示，100匝边长为10cm的正方形线圈，一半放在磁感应强度为2T的匀强磁场中，线圈轴线与磁场边界重合，线圈沿图示方向匀速转动，角速度为6rad/s，线圈的总电阻为5Ω，从图示位置开始，线圈转过30°时所受安培力大小为(　　)
（4分）
A.0.12N　 B.0.24N　 C.12N 　D.24N
通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为0.8s。则电流的有效值为（　　）
（4分）
A.A B.A C.1.0A D.2.0A
某正弦式交流电的电压e随时间t变化的图象如图所示。由图可知（　　）
（4分）
A.该交流电的周期为2s B.该交流电的频率为0.02Hz
C.电压的有效值为 D.电压的有效值为20V
在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴OO＇以角速度ω匀速转动（如图甲所示），产生感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法正确的是（ ）
（4分）
A.从t1到t3这段时间内穿过线圈的磁通量的变化量为0
B.从t3到t4这段时间内通过电阻R的电荷量为
C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0
D.在0到t4时间内电阻R上产生的热量为
如图甲所示电路中，L为电感器、C为电容器。当A、B两端接有如图乙所示的交变电压时，a、b两只灯泡都能发光。如果交变电压的峰值保持不变，频率降低为原来的一半，与频率改变前相比(假设灯泡均未烧坏)，下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.电感器的感抗增大 B.电容器的容抗减小
C.灯泡a变暗，灯泡b变亮 D.灯泡a变亮，灯泡b变暗
如图，交流电源的输出电压为U频率为f，a、b、c三灯亮度相同．下列说法正确的是(　　)
（4分）
A.将交流电源的频率提高为2f时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变
B.拔出电感线圈L中的铁芯后，b灯将变暗
C.在电容器C中插入电介质之后，a灯将变暗
D.改接输出电压为U的直流电源时，a灯将熄灭，b灯将变亮，c灯将变暗
在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.闭合开关瞬间，人有触电的感觉 B.电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流
C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为P→Q D.断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大
如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则(　　)
（4分）
A.LC回路的周期为0.02s B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C.t=1.01s时线圈中磁场能最大 D.t=1.01s时回路中电流沿顺时针方向
二、多选题（共4小题,共24分）
如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。t=0时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.0时刻感应电动势为零 B.一个周期内线圈中电流方向不发生变化
C.时刻，穿过线圈的磁通量
D.此线圈产生交变电流电动势的有效值
电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（　　）
（6分）
A.电流最小 B.电流最大 C.电流方向由P指向Q D.电流方向由Q指向P
如图所示，L是一自感系数很大的线圈，其自身电阻为R0，A和B是两个完全相同的灯泡，R是一定值电阻，其阻值大于R0。下列说法中正确的是（　　）
（6分）
A.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度不同
B.S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度相同
C.S断开后，A逐渐熄灭，B先闪亮一下，然后逐渐熄灭
D.S断开后，通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同
（多选）如图所示为电子技术中常用的电路之一．“～”表示低频交流，“～～～～”表示高频交流，“-”表示直流，则下列叙述正确的是（　　）
（6分）
A.图a中后级输入只有交流成分 B.图b中后级输入主要是直流成分
C.图c中后级输入主要是低频交流成分 D.图c中后级输入主要是高频交流成分
三、实验题（组）（共1小题,共8分）
科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图甲（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。请完成下列实验操作和计算。
（8分）
(1) 量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 _______A（结果保留2位有效数字）。为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。
②图甲（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线。（2分）
(2) 磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流 _______，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图乙所示，读数为 _______A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为 _______mT/A（结果保留2位有效数字）。
制动时间t测量。利用图甲（b）所示装置测量了t,结果表明B越大，t越小。 （6分）
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