第三章 第2节交变电流的描述（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 第2节交变电流的描述（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 734.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-24 18:49:27 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第2节交变电流的描述
能力突破练习
一、单选题
1． 大小为3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q。现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则该交变电流的电流有效值I和最大值Im分别为（ ）
A．I＝3A，Im＝3A B．I＝A，Im＝3A
C．I＝A，Im＝A D．I＝3A，Im＝6A
2． 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为T0，外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为T，外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为（ ）
A．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
B．E＝E0，T＝T0，P＝2P0
C．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
D．E＝2E0，T＝T0，P＝4P0
3． 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为105.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流方向每秒钟改变50次
B．电压表的示数为220 V
C．灯泡实际消耗的功率为420 W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为25 J
4． 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，t＝0时感应电动势为零，在t＝0.3 s时感应电动势达到最大值6 V，已知线圈转动周期大于0.5 s，则t＝0.4 s时感应电动势的可能值是（ ）
A．0 B．6 V C．3V D．3 V
5． 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（ ）
A．R消耗的功率变为 B．电压表V的读数变为
C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变
6． 一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则（ ）
A．线框交变电动势的最大值为nπBS
B．线框交变电动势的有效值为nπBS
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
D．感应电动势瞬时值为e=nπBSsin2nπt
7． 如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交流电的有效值为（ ）
A． B． C． D．
8． 某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图所示．由图可知（ ）
A．该交流电的周期为0．03s
B．该交流电的频率为0．02Hz
C．电流的最大值为10A
D．电流的有效值为10A
9． 如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点且与磁场垂直的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动（沿OO'方向看）。若以线圈平面与磁场方向夹角θ=45°时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时方向为正，则下列所示的四幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度绕轴匀速转动．若从图示位置开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的最大值是
B．线圈电动势的有效值是
C．线圈电动势瞬时值的表达式为
D．线圈由图示位置转过的过程中，通过导线线截面的电荷量为
二、多选题
11．如图甲所示，匝数为10匝、形状不规则线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，图乙是线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象。若线圈电阻不计，磁感应强度B=（T），A、B是与线圈连接的两个输出端，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动的转速为5r/min
B．若在A、B输出端接一个额定电压为200V的小灯泡，灯可以正常发光
C．若将一个定值电阻和一个二极管（正向电阻看作零，反向电阻可看作无穷大）串联后接在A、B输出端，则定值电阻两端电压的有效值为100V
D．若仅将不规则线圈换成边长为1m的正方形线圈，其他条件不变，A、B输出端电压的有效值将变为原来的
12．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
13．某兴趣小组在课下用同一小灯泡和电容器、电感器及直流电源和有效值与直流电源相同的交流电源，先后完成了如图所示实验，关于S闭合后现象的说法中正确的是（ ）
A．a、b中小灯泡都不会发光
B．a中小灯泡不发光，b中小灯泡会发光
C．c、d中小灯泡都发光，且明亮程度相同
D．c中小灯泡发光，d中小灯泡发光较暗，甚至看不到发光
14．在一阻值为R＝10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（ ）
A．此交流电的频率为0.5Hz
B．此交流电的有效值约为3.5A
C．在2～4s内通过该电阻的电荷量为1C
D．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J
15．在如图所示的电路中，若仅减小交变电流的频率，3盏电灯亮度的变化是（ ）
A．L1将变亮 B．L2将变暗
C．L3将变暗 D．L1、L2、L3将都变亮
三、解答题
16．如图所示为余弦式交变电流的图像，根据图像求解下列问题：
（1）该交变电流的周期；
（2）该交变电流的频率；
（3）若该交变电流通过10Ω的电阻时，电阻消耗的电功率。
17．某单匝线圈面积s=0.5m2，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动产生正弦式交流电，电动势随时间变化的函数图像如图所示，试求：
(1)电动势的有效值；
(2)线圈转动的周期；
(3)线圈转动角速度的大小
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第2节交变电流的描述（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C C B B D D D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BCD BD ABC AB
三、解答题
16．(1)0.08s；(2)12.5Hz；(3)605W
17．（1）100V；（2）0.04s；（3）50πrad/s
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能力突破练习
一、单选题
1． 大小为3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q。现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则该交变电流的电流有效值I和最大值Im分别为（ ）
A．I＝3A，Im＝3A B．I＝A，Im＝3A
C．I＝A，Im＝A D．I＝3A，Im＝6A
2． 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为T0，外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为T，外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为（ ）
A．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
B．E＝E0，T＝T0，P＝2P0
C．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
D．E＝2E0，T＝T0，P＝4P0
3． 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为105.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流方向每秒钟改变50次
B．电压表的示数为220 V
C．灯泡实际消耗的功率为420 W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为25 J
4． 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，t＝0时感应电动势为零，在t＝0.3 s时感应电动势达到最大值6 V，已知线圈转动周期大于0.5 s，则t＝0.4 s时感应电动势的可能值是（ ）
A．0 B．6 V C．3V D．3 V
5． 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（ ）
A．R消耗的功率变为 B．电压表V的读数变为
C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变
6． 一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则（ ）
A．线框交变电动势的最大值为nπBS
B．线框交变电动势的有效值为nπBS
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
D．感应电动势瞬时值为e=nπBSsin2nπt
7． 如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交流电的有效值为（ ）
A． B． C． D．
8． 某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图所示．由图可知（ ）
A．该交流电的周期为0．03s
B．该交流电的频率为0．02Hz
C．电流的最大值为10A
D．电流的有效值为10A
9． 如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点且与磁场垂直的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动（沿OO'方向看）。若以线圈平面与磁场方向夹角θ=45°时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时方向为正，则下列所示的四幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度绕轴匀速转动．若从图示位置开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的最大值是
B．线圈电动势的有效值是
C．线圈电动势瞬时值的表达式为
D．线圈由图示位置转过的过程中，通过导线线截面的电荷量为
二、多选题
11．如图甲所示，匝数为10匝、形状不规则线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，图乙是线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象。若线圈电阻不计，磁感应强度B=（T），A、B是与线圈连接的两个输出端，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动的转速为5r/min
B．若在A、B输出端接一个额定电压为200V的小灯泡，灯可以正常发光
C．若将一个定值电阻和一个二极管（正向电阻看作零，反向电阻可看作无穷大）串联后接在A、B输出端，则定值电阻两端电压的有效值为100V
D．若仅将不规则线圈换成边长为1m的正方形线圈，其他条件不变，A、B输出端电压的有效值将变为原来的
12．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
13．某兴趣小组在课下用同一小灯泡和电容器、电感器及直流电源和有效值与直流电源相同的交流电源，先后完成了如图所示实验，关于S闭合后现象的说法中正确的是（ ）
A．a、b中小灯泡都不会发光
B．a中小灯泡不发光，b中小灯泡会发光
C．c、d中小灯泡都发光，且明亮程度相同
D．c中小灯泡发光，d中小灯泡发光较暗，甚至看不到发光
14．在一阻值为R＝10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（ ）
A．此交流电的频率为0.5Hz
B．此交流电的有效值约为3.5A
C．在2～4s内通过该电阻的电荷量为1C
D．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J
15．在如图所示的电路中，若仅减小交变电流的频率，3盏电灯亮度的变化是（ ）
A．L1将变亮 B．L2将变暗
C．L3将变暗 D．L1、L2、L3将都变亮
三、解答题
16．如图所示为余弦式交变电流的图像，根据图像求解下列问题：
（1）该交变电流的周期；
（2）该交变电流的频率；
（3）若该交变电流通过10Ω的电阻时，电阻消耗的电功率。
17．某单匝线圈面积s=0.5m2，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动产生正弦式交流电，电动势随时间变化的函数图像如图所示，试求：
(1)电动势的有效值；
(2)线圈转动的周期；
(3)线圈转动角速度的大小
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第2节交变电流的描述（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C C B B D D D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BCD BD ABC AB
三、解答题
16．(1)0.08s；(2)12.5Hz；(3)605W
17．（1）100V；（2）0.04s；（3）50πrad/s
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