高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述课后测评

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

过 关 演 练 练习题（一）

一、单选题

1． 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

2． 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．

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． 在如图所示电路中，已知交流电源电压u=200sin（10）（V），电阻R=10，则电流表和电压表读数分别为（     ）

A．14.1A，200V B．14.1A，141V C．2A，200V  D．2A，141V

5． 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为

A． B． C． D．

6． 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

7． 如图所示，一个矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，忽略空气阻力，则（     ）

A．线圈上升过程产生的热焦耳热小于下落过程产生的焦耳热

B．线圈上升过程通过截面的电量小于下落过程通过截面的电量

C．线圈从开始进入到完全进入磁场所用时间小于线圈从开始飞出到完全飞出磁场所用时间

D．线圈上升过程损失的机械能小于下落过程损失的机械能

8． 将如图所示的交流电压加在一个阻值R＝1Ω的定值电阻两端，通电时间2min，则下列说法正确的是（     ）

A．通过该电阻的电荷量为120C B．通过电阻的电流的有效值为0.5A

C．电阻产生的焦耳热为500J D．电阻两端电压的有效值为V

9． 某交变电流的图像如图所示，则该交变电流的有效值为（     ）

A．2A B．4A C．3.5A D．6A

10．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指（          ）

A．交流电电压的瞬时值

B．交流电电压的最大值

C．交流电电压的平均值

D．交流电电压的有效值

二、多选题

11．如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n．原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I．下列判断正确的是

A．副线圈两端的电压为nU

B．通过副线圈的最大电流

C．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2

D．电流表A3的读数I3=0

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．如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60Hz，则发生的现象是

A．L1变 亮 B．L2变亮 C．L2变暗 D．L3变亮

14．下列关于物理学思想方法的叙述中正确的是（     ）

A．质点和轻质弹簧都不是理想化模型

B．利用光电门测瞬时速度，采用了极限思想

C．场强E=、电容C=概念都采用比值法定义

D．合力和交变电流的有效值概念的建立都体现了等效替代的思想

15．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

三、解答题

16．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：

（1）感应电动势的最大值；

（2）从图示位置起转过周的时间内负载电阻R上产生的热量；

（3）从图示位置起转过周的时间内通过负载电阻R的电荷量；

（4）电流表的示数．

17．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm 的正方形线圈 abcd共100匝，线圈电阻 r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：

(1)转动过程中感应电动势的最大值；

(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；

(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；

(4)交变电压表的示数；

(5)线圈转动一周外力所做的功；

(6) 周期内通过R的电荷量为多少？

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

二、多选题

三、解答题

16．（1）π2Bnr2；（2）；（3）；（4）

17．(1)3.14 V　(2)1.57 V　(3)2.6 V　(4)1.78 V   (5)0.99 J　(6)0.0866 C