2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册3.2交变电流的描述 同步练习(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册3.2交变电流的描述 同步练习(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 277.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-25 13:38:00 | ||
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文档简介
第三章第二节《交变电流的描述》达标检测
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．甲灯标有“220V，40W”的字样，乙灯标有“110V，40W”的字样，它们都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮
C．一样亮 D．额定电压不同无法比较
2．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（ ）
A．5 A B．3.5 A C．3.5 A D．5 A
3．下列各种情况中，哪一项所指的电压或电流一定不属于交流电的有效值（ ）
A．220V的家庭照明电压
B．保险丝的熔断电流
C．家用电器上标明的额定电压值
D．电容器标明的耐压数值
4．一只低压教学电源输出的交变电压为U＝10 sin 314t （V），以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是314 s
C．这只电源在t＝0.01 s时电压达到最大值
D．“10 V 2 μF”电容器可以接在这只电源上
5．如图甲所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝10 Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的交变电流如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流的频率为100 Hz
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为200V
C．图甲时刻，线圈平面与中性面重合
D．电阻R的热功率为8kW
6．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小，电容器放电时间不计。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．以上说法均错误
7．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（ ）
A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器
B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器
C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻
D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻
8．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
9．图甲为一交流发电机的示意图，匀强磁场磁感应强度为B，匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈绕轴做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中始终保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数值为
B．时刻穿过线圈的磁通量变化率为
C．从到这段时间通过电阻R的电荷量为
D．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为
10．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的直流脉动电压图像，其周期、最大值、有效值分别为T、和。若有另一直流脉动电压的最大值也为，但周期为2T，则该直流脉动电压的有效值为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．如图所示的电路中，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（ ）
A．a、b端接稳恒电流，灯泡能发光
B．a、b端接交变电流，灯泡能发光
C．a、b端接交变电流，只增大电容器的电容，灯泡亮度增大
D．a、b端接交变电流，只增大交变电流的频率，灯泡亮度增大
12．在如图所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin100t（V），若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数减小 B．电压表示数减小
C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
13．如图所示的交变电流图像为某一正弦式交变电流更换正值后的图像,下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值是
B．该交变电流的有效值是
C．若该电流通过一个阻值为的电阻，则1分钟内电阻上产生的热量为90J
D．若该电流通过一个阻值为的电阻，则1分钟内电阻上产生的热量为120J
14．某交流发电机工作的示意图如图所示，单匝矩形线框在匀强磁场中绕逆时针匀速转动，若从图示位置（线框平面与磁场方向垂直）开始计时，则在线框从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
通过线框的电流方向由到
通过线框的电流方向由到
通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．(8分）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为。
（1）求电动势的峰值、有效值和频率。
（2）当线圈平面从中性面开始转过周期时，电动势的瞬时值为多大？
16．（10分）如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C 2.D 3.D 4A .5.C 6.B 7.C 8.D 9.A 10.C 11.BCD 12.AC 13.BC 14.BC
15．(1)，，；(2)
16．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．甲灯标有“220V，40W”的字样，乙灯标有“110V，40W”的字样，它们都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮
C．一样亮 D．额定电压不同无法比较
2．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（ ）
A．5 A B．3.5 A C．3.5 A D．5 A
3．下列各种情况中，哪一项所指的电压或电流一定不属于交流电的有效值（ ）
A．220V的家庭照明电压
B．保险丝的熔断电流
C．家用电器上标明的额定电压值
D．电容器标明的耐压数值
4．一只低压教学电源输出的交变电压为U＝10 sin 314t （V），以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是314 s
C．这只电源在t＝0.01 s时电压达到最大值
D．“10 V 2 μF”电容器可以接在这只电源上
5．如图甲所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝10 Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的交变电流如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流的频率为100 Hz
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为200V
C．图甲时刻，线圈平面与中性面重合
D．电阻R的热功率为8kW
6．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小，电容器放电时间不计。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．以上说法均错误
7．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（ ）
A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器
B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器
C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻
D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻
8．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
9．图甲为一交流发电机的示意图，匀强磁场磁感应强度为B，匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈绕轴做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中始终保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数值为
B．时刻穿过线圈的磁通量变化率为
C．从到这段时间通过电阻R的电荷量为
D．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为
10．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的直流脉动电压图像，其周期、最大值、有效值分别为T、和。若有另一直流脉动电压的最大值也为，但周期为2T，则该直流脉动电压的有效值为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．如图所示的电路中，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（ ）
A．a、b端接稳恒电流，灯泡能发光
B．a、b端接交变电流，灯泡能发光
C．a、b端接交变电流，只增大电容器的电容，灯泡亮度增大
D．a、b端接交变电流，只增大交变电流的频率，灯泡亮度增大
12．在如图所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin100t（V），若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数减小 B．电压表示数减小
C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
13．如图所示的交变电流图像为某一正弦式交变电流更换正值后的图像,下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值是
B．该交变电流的有效值是
C．若该电流通过一个阻值为的电阻，则1分钟内电阻上产生的热量为90J
D．若该电流通过一个阻值为的电阻，则1分钟内电阻上产生的热量为120J
14．某交流发电机工作的示意图如图所示，单匝矩形线框在匀强磁场中绕逆时针匀速转动，若从图示位置（线框平面与磁场方向垂直）开始计时，则在线框从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
通过线框的电流方向由到
通过线框的电流方向由到
通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
通过线框的电流的最大值与平均值的比值为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．(8分）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为。
（1）求电动势的峰值、有效值和频率。
（2）当线圈平面从中性面开始转过周期时，电动势的瞬时值为多大？
16．（10分）如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C 2.D 3.D 4A .5.C 6.B 7.C 8.D 9.A 10.C 11.BCD 12.AC 13.BC 14.BC
15．(1)，，；(2)
16．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页