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 | 457.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 12:45:01 | ||
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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
挑战学霸
一、单选题
1． 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
2． 如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i＞0部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i＜0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，其最大值如图中所示，则这种交变电流的有效值为
A．I0 B．I0 C．I0 D．I0
3． 交流电源与电阻R1、R2及理想交流电压表按图甲所示的方式连接，R1=20Ω，R2=10Ω，交流电压表的示数是20V，图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt（A）
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2sin10πt（A）
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt（V）
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20sin10πt（V）
4． 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是（ ）
A． B．
C． D．
5． 多数同学家里都有调光灯、调速电风扇。以前是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压。即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为（ ）
A． B． C． D．
6． 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．
7． 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．电工工具上标明的耐压数值
8． 关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是（ ）
A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期
B．1s内交变电流出现最大值的次数等于频率
C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍
D．50Hz的交变电流，其周期等于0.05s
9． 电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10 Ω，R2=20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（ ）
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流有效值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
10．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V、6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为（ ）
A．i=sin5t（A） B．i=sin10πt（A）
C．i=sin5t（A） D．i=sin10πt（A）
二、多选题
11．如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小
B．1s内线圈中的电流方向改变50次
C．灯泡两端的电压为19V
D．0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J
12．某交变电压的瞬时电压表达式为，下列说法正确的是（ ）
A．用交流电压表测该交变电压，其示数为
B．该交变电压的周期为0.02s
C．将该交变电压加在“220V、100W”的灯泡两端时，灯泡的实际功率为100W
D．当时，该交变电压的瞬时值为220V
13．线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流电动势e＝10sin 20πt(V)，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时，线圈平面位于中性面
B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大
C．t＝0.1 s时，交变电流将改变方向
D．t＝0.4 s时，e有最大值10V
14．如图所示，甲、乙、丙三个图中的小灯泡完全相同，甲、乙图中的带铁芯线圈L相同(电阻不计)，乙、丙图中的交流电源相同，且有效值与甲图中的直流电源(内阻不计)所提供的路端电压相等．下列叙述正确的是
A．闭合开关瞬间，甲图中的灯泡立即达到最亮
B．甲图中的灯泡比乙、丙图中的灯泡亮
C．增大交流电频率时，乙、丙图中的灯泡都变亮
D．减小交流电频率时，丙图中的灯泡将变暗
15．如图所示，输入端输入的电流信号有直流、交流低频和交流高频三种成分，想通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，下列说法中正确的有：
A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
C．C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容
D．该电路无法达到设计目的
三、解答题
16．如图所示，矩形线框匝数N=250匝，ab=12cm,ad=10cm,线框转动的角速度为 ,磁感应强度,外电路接有一个发光电压和熄灭电压都为24伏特的氖泡L，求：氖泡的发光频率多大？通电10min,氖泡发光的总时间是多少？（本题从中性面位置开始分析）
17．如图甲所示，一小型发电机内的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转动，线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图乙所示．发电机线圈电阻r＝4.0Ω，外电路中的电阻R＝12Ω，灯泡L电阻RL＝12Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表．求：
（1）线圈转动的角速度ω；
（2）交变电流表的读数；
（3）在1min内，电阻R产生的热量．
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 D C A A C D D C B D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BC ABC BD BC
三、解答题
16．频率为8赫兹；发光时间为400秒；
17．（1）200rad/s；（2）14.14A；（3）J
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挑战学霸
一、单选题
1． 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
2． 如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i＞0部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i＜0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，其最大值如图中所示，则这种交变电流的有效值为
A．I0 B．I0 C．I0 D．I0
3． 交流电源与电阻R1、R2及理想交流电压表按图甲所示的方式连接，R1=20Ω，R2=10Ω，交流电压表的示数是20V，图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt（A）
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2sin10πt（A）
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt（V）
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20sin10πt（V）
4． 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是（ ）
A． B．
C． D．
5． 多数同学家里都有调光灯、调速电风扇。以前是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压。即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为（ ）
A． B． C． D．
6． 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．
7． 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．电工工具上标明的耐压数值
8． 关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是（ ）
A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期
B．1s内交变电流出现最大值的次数等于频率
C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍
D．50Hz的交变电流，其周期等于0.05s
9． 电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10 Ω，R2=20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（ ）
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流有效值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
10．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V、6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为（ ）
A．i=sin5t（A） B．i=sin10πt（A）
C．i=sin5t（A） D．i=sin10πt（A）
二、多选题
11．如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小
B．1s内线圈中的电流方向改变50次
C．灯泡两端的电压为19V
D．0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J
12．某交变电压的瞬时电压表达式为，下列说法正确的是（ ）
A．用交流电压表测该交变电压，其示数为
B．该交变电压的周期为0.02s
C．将该交变电压加在“220V、100W”的灯泡两端时，灯泡的实际功率为100W
D．当时，该交变电压的瞬时值为220V
13．线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流电动势e＝10sin 20πt(V)，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时，线圈平面位于中性面
B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大
C．t＝0.1 s时，交变电流将改变方向
D．t＝0.4 s时，e有最大值10V
14．如图所示，甲、乙、丙三个图中的小灯泡完全相同，甲、乙图中的带铁芯线圈L相同(电阻不计)，乙、丙图中的交流电源相同，且有效值与甲图中的直流电源(内阻不计)所提供的路端电压相等．下列叙述正确的是
A．闭合开关瞬间，甲图中的灯泡立即达到最亮
B．甲图中的灯泡比乙、丙图中的灯泡亮
C．增大交流电频率时，乙、丙图中的灯泡都变亮
D．减小交流电频率时，丙图中的灯泡将变暗
15．如图所示，输入端输入的电流信号有直流、交流低频和交流高频三种成分，想通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，下列说法中正确的有：
A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
C．C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容
D．该电路无法达到设计目的
三、解答题
16．如图所示，矩形线框匝数N=250匝，ab=12cm,ad=10cm,线框转动的角速度为 ,磁感应强度,外电路接有一个发光电压和熄灭电压都为24伏特的氖泡L，求：氖泡的发光频率多大？通电10min,氖泡发光的总时间是多少？（本题从中性面位置开始分析）
17．如图甲所示，一小型发电机内的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转动，线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图乙所示．发电机线圈电阻r＝4.0Ω，外电路中的电阻R＝12Ω，灯泡L电阻RL＝12Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表．求：
（1）线圈转动的角速度ω；
（2）交变电流表的读数；
（3）在1min内，电阻R产生的热量．
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 D C A A C D D C B D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BC ABC BD BC
三、解答题
16．频率为8赫兹；发光时间为400秒；
17．（1）200rad/s；（2）14.14A；（3）J
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