粵教版 (2019)選擇性必修第二冊第二節(jié) 描述交變電流的物理量同步達標檢測題-試卷下載-教習網

3.2描述交變電流的物理量基礎鞏固2021—2022學年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．一正弦交流電的電壓隨時間變化規(guī)律如圖所示，則（　?。?/span>A．交流電的頻率為B．交流電壓的有效值為C．交流電壓瞬時值表達式為 D．此交流電壓可以直接接耐壓值為80V的電容器2．下面說法正確是( )A．感抗僅與電源頻率有關，與線圈自感系數無關B．容抗僅與電源頻率有關，與電容無關C．感抗.容抗和電阻等效，對不同交變電流都是一個定值D．感抗是由于電流變化時在線圈中產生了自感電動勢而對電流的變化產生的阻礙作用3．某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，通過線圈的磁通量隨時間按如圖所示的規(guī)律變化，當t＝0時，Φ＝Φ0，圖中Φ0、t1、t2均已知，則下列說法正確的是(　　)A．t1時刻，線圈中的感應電流為零B．t1～t2時間內，線圈中的電流先增大后減小C．線圈轉動的角速度大小為ω＝D．若將線圈的轉速增大為原來的2倍，則線圈中感應電流的電功率是原來的4倍4．下列關于交流的幾種說法中，正確的是（）A．交流電器設備上所標的電壓、電流值是峰值B．交流電流表和交流電壓表的值是瞬時值C．交流電流表和交流電壓表的值是峰值D．跟交流有相同熱效應的直流的值是交流的有效值5．如圖所示，處在磁感應強度為B的勻強磁場中的單匝矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導線的總電阻為R，t=0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運動．則下列說法正確的是A．線圈中電流的有效值 I=B．時刻t線圈中電流的瞬時值i=C．線圈中電流的有效值I=D．線圈消耗的電功率P=6．當矩形線框在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉動時，產生的交變電流隨時間的變化規(guī)律如圖甲所示。已知圖乙中定值電阻R的阻值為10Ω，電容器C的擊穿電壓為5V。則下列選項正確的是（　?。?/span>A．矩形線框中產生的交變電流的瞬時值表達式為i=0.6sin100πt（A）B．矩形線框的轉速大小為100r/sC．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，電容器不會被擊穿（通過電容器電流可忽略）D．矩形線框的轉速增大一倍，則交變電流的表達式為i=1.2sin100πt（A）7．一個匝數為100匝，電阻為0.5 Ω的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按圖所示規(guī)律變化．則線圈中產生交變電流的有效值為（）A．A B．A C．A D．6A8．如圖所示，在勻強磁場中圓形線圈勻速轉動的周期為T，匝數為10匝，轉軸O1O2垂直于磁場方向，線圈總電阻為2Ω，從線圈平面與磁場方向垂直時開始計時，線圈轉過30°時的瞬時電流為1A，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．線圈中電流的最大值為AB．線圈中電流的最大值為2AC．線圈消耗的電功率為8WD．從圖示位置開始計時，感應電流的瞬時值表達式為i＝2cos（t）A9．線圈對流經自身電流的變化有阻礙作用，且電流變化越快阻礙越強。圖1 和圖 2是把帶鐵芯的線圈 L 與小燈泡串聯起來，先把它們接到直流電源上，如圖1所示，再把它們接到交流電源上，如圖2所示。取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等，觀察比較兩種情況下電路穩(wěn)定時燈泡的亮度。下列敘述正確的是（　?。?/span>A．兩燈泡燈泡一樣亮B．接交流電時燈泡更亮些C．圖 1 中閉合開關瞬間，燈泡相較于沒接線圈時較慢亮起來D．如果將交流電的頻率降低些，圖 2 中的燈泡會變暗10．交流發(fā)電機在工作時的電動勢，如果將其電樞的轉速提高一倍，同時將電樞所圍面積減小一半，其它條件不變，則其電動勢變?yōu)椋?/span> ）A．B．C．D．11．如圖所示為小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO’沿逆時針方向以角速度勻速轉動。線圈的匝數為n、電阻為r，外接電阻為R，A為交流電流表。線圈從圖示位置（線圈平面平行于磁場方向）開始轉過時的感應電流為I。下列說法中正確的是A．電流表的讀數為2IB．轉動過程中穿過線圈磁通量的最大值為C．線圈轉動一周的過程中，電阻R產生的熱量為D．從圖示位置開始轉過的過程中，通過電阻R的電荷量為12．一交流電壓的瞬時值表達式為u＝220sin50πt（V），下列判斷正確的是（　?。?/span>A．該交流電壓的頻率為50HzB．t＝0.01s時，該交流電壓的瞬時值為55VC．直接用電壓表測該交流電壓，其示數為220VD．若將該交流電壓加在阻值為2kΩ的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為20W13．圖甲為一臺小型發(fā)電機的示意圖，單匝線圈繞軸轉動，若從某位置開始計時，產生的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知發(fā)電機線圈內阻為，外接燈泡的電阻為，下列說法正確的是（　?。?/span>A．線圈是從垂直中性面位置開始計時的B．電動勢表達式為C．電流方向每秒改變50次D．理想電壓表示數為14．如圖所示，內阻為r的線圈面積為S，共N匝，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，以角速度ω勻速轉動，線圈通過電刷與一個阻值為R的電阻連接，V為理想交流電壓表．則下列說法正確的是( )A．在圖示位置線框中電流改變方向B．以圖示位置為計時零點，電流的表達式為C．電壓表的讀數是D．線圈從圖示位置開始轉過90°角的過程中，通過線圈導線截面的電量為15．手搖式發(fā)電機是我們教學中常用的演示工具，如圖甲所示，可以簡化為圖乙。一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數為n，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中以矩形線圈中軸線為軸以角速度ω勻速轉動，產生的交流電通過M、N與外電路連接，如圖所示，外電路電燈電阻為R，電壓表為理想交流電表。在線圈由平行于磁場方向位置轉過90°的過程中，下面說法正確的是（　?。?/span>A．電壓表V的示數為B．通過燈泡的電荷量為C．當線圈由平行于磁場方向位置轉過90°時，流過線圈的電流為D．電燈中產生的焦耳熱為二、填空題（共4題）16．某交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率為______，若將該電壓加在一阻值為l kΩ的純電阻用電器上．用電器恰能正常工作，則該用電器的額定功率__________．17．如圖為矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生的正弦交流電的電流隨時間變化的圖像。由圖像可知：電流的最大值為____A；有效值為____A；交流電的周期為____s；線圈轉動角速度為____rad/s；電流強度的瞬時值表達式為i＝____A。18．如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝；線圈電阻為1?，外電阻為9?，勻強磁場的磁感應強度B=T當線圈以10rad/s的角速度勻速轉動時，電壓表的示數為___________，電流表的示數為___________________。19．利用DIS(數字化信息處理系統(tǒng))探究手搖發(fā)電機(如圖所示)的線圈產生的交變電流．實驗步驟如下：①將電壓傳感器接入數據采集器；②電壓傳感器的測量夾與發(fā)電機的輸出端并聯；③點擊“數據采集設置”設定“采樣點時間間隔”；④緩慢搖動發(fā)電機的手柄，觀察工作界面上的信號．(1)屏上出現的電壓波形如圖所示，從圖中可以看出，手搖發(fā)電機產生的電壓波形不是正弦波，其原因可能有________A、轉子不是在勻強磁場中轉動B、手搖動發(fā)電機的轉速不均勻C、線圈的電阻不穩(wěn)定(2)研究交變電流的波形，發(fā)現在用手搖動發(fā)電機手柄的2 min內屏上出現了61個向上的“尖峰”，則交變電流的平均周期為____________．如果發(fā)電機手搖大輪的半徑是轉子小輪半徑的2倍，則手搖大輪轉動的平均角速度為__________．三、綜合題（共4題）20．如圖所示，一矩形線圈位于磁感應強度大小為的勻強磁場中，線圈面積為，匝數為，內阻為，繞垂直于磁感線的對稱軸勻速轉動，轉速，外接電阻。時刻，線圈從圖示位置（穿過線圈的磁通量為0）開始轉動。（1）求理想電流表的示數（計算結果取整數）；（2）求最初個周期內通過線圈某橫截面的電荷量。21．交流發(fā)電機的矩形導電線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的軸轉動，線圈的匝數為n匝，你能證明該發(fā)電機感應電動勢的最大值嗎？其中，為通過每匝導電線圈的磁通量的最大值。22．如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO′軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直，磁場的磁感應強度為B。線圈匝數為n，電阻為r，長為l1，寬為l2，轉動角速度為ω。線圈兩端外接阻值為R的電阻和一個理想交流電流表。求：（1）線圈轉至圖示位置時的感應電動勢；（2）電流表的讀數；（3）從中性面開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式；（4）從圖示位置開始，轉過90°角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量；（5）圖示位置時，圖中左側的邊（長為l1）所受安培力的大小和方向。23．如圖所示,線圈的面積，共100匝,線圈的總電阻為，電阻，勻強磁場的磁感應強度為，當線圈以的轉速勻速轉動時，求：(1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式.(2)從中性面開始計時,線圈轉過時通過電阻的瞬時電流值多大?(3)電路中電壓表和電流表的示數各是多少?
參考答案：1．C2．D3．D4．D5．A6．A7．B8．B9．C10．C11．B12．C13．D14．C15．D16． 25 Hz 24.2W17． 5 0.1 18． 45V 5A19．轉子不是在勻強磁場中轉動（或發(fā)電機的轉速不均勻） 2 0.5π20．（1）44A；（2）21．線圈轉動時，是繞中間的軸運動，設切割磁感線的兩條邊的長度都是L1，不切割的兩條邊的長度都是L2，則通過線圈的最大磁通量為當切割磁感線的邊的速度方向與磁場方向垂直時，產生的電動勢最大，最大的總電動勢為22．（1）nBωl1l2；（2）；（3）e＝nBωl1l2sinωt；（4）；（5）；垂直紙面向里23．(1) （2）（3）

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