文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
第41 讲 交变电流的产生和描述
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................1
题型01 中性面和峰值面..........................................................................................................................................1
题型02 交变电流的产生和图像.............................................................................................................................3
题型03 交变电流的描述.......................................................................................................................................4
题型04 正弦式交变电流有效值的计算................................................................................................................6
题型05 矩形波形有效值的计算...........................................................................................................................7
题型06 其他类型的交流电有效值计算..............................................................................................................8
题型07 交变电流“四值”的理解和应用..........................................................................................................9
02 核心突破练.....................................................................................................................................................13
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................18
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
01 中性面和峰值面
1．（2025·福建）随着科技的不断发展和环境保护意识的增强，中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比
传统燃油车，纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示，永磁铁在车轮
和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生如图乙所示的感应电流i 回充到蓄电系统，使永磁铁受到
阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是（ ）
A．甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻
B．甲图示位置电流的方向由P 指向Q
C．制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变
D．制动过程中交变电流的周期越来越大
2．如图甲，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，发电机产生的电动势随时
间变化的规律如图乙所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为
，规格为“
”的灯泡
正常发光，除金属线框和灯泡外的电阻不计，下列说法正确的是（ ）
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．电动势的有效值为
B．
时，金属线框可能处于图甲中位置
C．流过金属线框的电流为
D．金属线框的电阻为
02 交变电流的产生和图像
3．（2024·福建泉州·一模）交流发电机供电模型如图所示，矩形闭合导线框abcd 处于匀强磁场中，与原、
副线圈匝数比为k 的理想变压器相连，变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴
以角速
度
匀速转动，初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P，不计线框、输电线路的
电阻，不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是（ ）
A．初始时刻穿过线框的磁通量最大
B．初始时刻线框产生的感应电动势最大
C．若角速度变为
，则小灯泡的实际功率为
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．若匝数比变
，则小灯泡的实际功率
4．（2023·福建·一模）图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为
，灯泡L 的电阻为
，电压
表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e 随时间t 按图乙的正弦规律变化，则（ ）
A．
时，穿过线圈的磁通量为零
B．线圈转动的角速度为
C．电压表的示数为
D．灯泡L 的电功率为
03 交变电流的描述
5．（2025·福建·一模）如图所示为交流发电机的示意图，空间中存在水平向右的匀强磁场，矩形线圈绕垂
直于磁场的轴
沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间变化规律为
，外电路接
有理想交流电流表及阻值
的电阻，其余电阻不计，则（ ）
A．该交变电流的周期为0.01s
B．电流表的示数为2A
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C．线圈转动到图示位置时，电流方向将发生改变
D．线圈转动到图示位置时，电动势瞬时值大小为50V
6.一（2024·福建三明·模拟预测）如图所示，在匀强磁场中圆形线圈匀速转动的周期为T，匝数为10 匝，
转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈转过30°时的
瞬时电流为1A，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈中电流的最大值为
A
B．线圈中电流的最大值为2A
C．线圈消耗的电功率为8W
D．从图示位置开始计时，感应电流的瞬时值表达式为i＝2cos（
t）A
04 正弦式交变电流有效值的计算
7．（2024·福建泉州·模拟预测）如图，KLMN 是一个竖直的单匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为B 的
水平方向的磁场中，线框面积为S, MN 边水平，线框绕某固定轴以角速度ω 匀速转动，在MN 边与磁场方
向的夹角达30°的时刻（图示位置）开始，再转 角度，可达中性面，线框匀速转动过程中，产生
电动势的有效值为 。
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
8．（2025·福建泉州·一模）某发电机内部构造可简化为如图所示，矩形线圈ABCD 绕垂直于匀强磁场的轴
匀速转动，输出电压
，外接电阻
，其它电阻均不计。图示位置线圈平
面与磁感线平行，则图示位置电流 （选填“最大”或“最小”），电流变化的周期为
s，电流表示数为 A。
05 矩形波形有效值的计算
9（2025·广西·三模）有两个电热器，电热器A 通入图甲所示的方波交变电流，电热器B 通入图乙所示的正
弦式交变电流，图甲、图乙中电流的最大值均为
，周期均为
。则通过
、
的电流有效值之比为（
）
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．
B．
C．
D．
06 其他类型的交流电有效值计算
10．手机充电器能够将交流电转换成低压直流电，某同学设计了如图甲所示的电路图，利用二极管的单向
导电性，得到如图乙所示的直流电，该直流电的电压有效值为（ ）
A．5V
B．
C．
D．
11.如图为某交流电电流随时间变化的图像， 其有效值为（ ）
A．
B．
C．
D．
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
07 交变电流“四值”的理解和应用
12．（2024·福建·一模）图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者
的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化
为图乙所示，矩形线圈abcd 的面积为
，共有
匝，线圈总电阻为
，线圈处于磁感应
强度大小为
的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴
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
电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以
的转速绕轴
匀速转动，求：
（1）从图乙中位置开始计时，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°的过程中通过电阻R 的电荷量；
（3）外力对线圈做功的功率。
13．（2025·福建莆田·三模）在如图所示的电路中，平行导轨间距
，左端接有阻值
的电阻，
导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小
，金属棒
垂直静止在导轨上，
金属棒接入电路的阻值
，导轨电阻不计。现让金属棒在M 、N间做简谐运动，以金属棒处在
位
置开始计时，金属棒运动的速度为
。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，则
下列说法正确的是（ ）
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．电路中所产生交变电流的周期为
B．电路中所产生电动势的最大值为
C．电阻
两端电压的有效值为
D．金属棒消耗的电功率为
14．实验室中手摇发电机的原理如图所示，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，发电机
的正方形线圈ABCD 绕
轴以转速n 匀速转动。已知线圈的边长为L，匝数为N，总电阻为r，外接小灯
泡的电阻为R。其余电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．回路中感应电动势的峰值为
B．小灯泡两端的电压为
C．通过小灯泡的电流为
D．小灯泡的功率为
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
1．（2023·福建·模拟预测）一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场
方向垂直产生的交变电流i 随时间t 变化关系如图所示，则（ ）
A．该交变电流频率是0.4Hz
B．该交变电流有效值是0.8A
C．t=0.1s 时，穿过线圈平面的磁通量最小D．该交变电流瞬时值表达式是i=0.8
sin5πt
2．（2025·福建·二模）甲、乙、丙三图中，
均为边长为
的正方形，图甲中，单匝线框
的
边是以
为圆心的四分之一圆弧；图乙中，单匝线框
的
边是以
为圆心的四分之一圆弧，图丙中，
单匝线框
是等腰直角三角形。现让甲、乙、丙三图中的线框均绕过
边垂直于磁场的轴
匀速转
动，角速度大小分别为
，匀强磁场的磁感应强度大小均为
，图甲、乙线框中产生的电动势有效
值分别为
，则图丙线框中产生的电动势有效值为（ ）
A．
B．
C．
D．
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
3．（2023·福建·二模）某小组设计了一种发电装置，如图甲所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场
区域的圆心角均为
，磁场均沿半径方向；当电阻为r 的线圈以角速度
绕中心轴匀速转动时，其产生感
应电流随时间的变化图象如图乙所示，外接电阻为R，则下列判断正确的是（ ）
A．
B．
C．电流的有效值
D．发电机的输出功率
4．（2025·福建宁德·三模）某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400 匝线圈的
“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm 的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动
磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中
为摩擦小轮转动的角速度。
线圈总电阻为
，、
端与标有“
，
”的灯泡L 相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L
恰好正常发光。假设灯泡L 阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（ ）
A．自行车的速度
B．灯泡L 正常发光时
C．若自行车的速度减半，则灯泡L 的功率也减半
D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
5.（2024·福建·模拟预测）三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250 万千瓦，年发电量
1000 亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN 是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂
直于磁场的固定轴以角速度
沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN 边与磁场方向的夹角为
时开始
计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（ ）
A．
时刻，电流沿KNMLK 方向
B．
时刻，穿过线框的磁通量变化率最大
C．该交流电动势的有效值为
D．该交流电动势瞬时值表达式为
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，“
”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场
中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e 所在直线以角速度
顺时针匀速转动，be 与磁
场方向垂直。
时，abef 与水平面平行，则（ ）
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．
时，电流方向为abcdefa
B．
时，感应电动势为
C．
时，感应电动势为0
D．
到
过程中，感应电动势平均值为0
2．（2024·广东·高考真题）将阻值为
的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律
如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．通过电阻电流的峰值为
C．电阻在1 秒内消耗的电能为
D．电阻两端电压表达式为
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
14
