物理选择性必修 第二册2 交变电流的描述精练

3.2交变电流的描述同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．交流发电机在工作时的电动势，如果将其线圈的转速提高一倍，同时将线圈面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为（ ）

A． B．

C． D．

2．关于生产和生活中的交流电，下列说法正确的是（　　）

A．在一个周期内，交流电的方向改变一次

B．交流用电设备上标出的电压和电流值是有效值

C．某正弦交流电压的最大值为311V，则该交流电压的最小值为-311V

D．用交流电表测交变电流和电压时，测得的是交变电流和电压的最大值

3．以下说法正确的是(　　)

A．交变电流的有效值就是它的平均值

B．任何交变电流的有效值都是它最大值的

C．如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为

D．以上说法均不正确

4．家用电器的基本元件有三种，分别是(　　)A．电阻器、电容器、二极管

B．电阻器、电感器、三极管

C．电阻器、二极管、三极管

D．电阻器、电容器、电感器

5．如图所示的电路，是由各种不同的电子元件组成，每个元件上都有标号，表示电感器的那个标号是（　　）

A．① B．②

C．③ D．④

6．正弦交流电源与电阻R 1 R 2 交流电压表按图甲所示的方式连接,R 1 =20Ω,R 2 =10Ω,交流电压表的示数是20V．图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则

A．通过R 1 的电流i 1 随时间t变化的规律是i 1 =2cos10πt（A）

B．通过R 1 的电流i 1 随时间t变化的规律是i 1 =2cos100πt（A）

C．R 2 两端的电压u 2 随时间t变化的规律是u 2 =20cos10πt（V）

D．R 2 两端的电压u 2 随时间t变化的规律是u 2 =20cos100πt（V）

7．如图所示，当交流电源电压恒为220 V，频率为50 Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若只将交流电的频率改为100 Hz，则(　　)

A．A灯最暗

B．B灯最暗

C．D灯最暗

D．三只灯泡的亮度依然相同

8．如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220V，频率f=50Hz，3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同（L无直流电阻），若将交流电源的频率变为f=100Hz，电压有效值不变，则（　　）

A．L3灯比原来亮 B．L3灯和原来一样亮

C．L1灯比原来暗 D．L2灯比原来亮

9．阻值不计的矩形导体线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．在0.015s时，线圈平面与磁感线方向平行

B．电压表连接在线圈两端时，其示数为10V

C．线圈两端电压的平均值为

D．当接外电路时，线圈内的电流方向在1s内改变50次

10．奥克斯电风扇，规格为“220V，60W”，如图所示，某挡位工作时电动机的线圈电阻为40。则当电风扇正常工作时（　　）

A．60W指的是电风扇的输出功率

B．电流的大小为5.5A

C．发热功率约为3W

D．输出功率计算式为

11．如图的交流电路中，若把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（　　）

A．、、亮度都不变

B．变亮、变暗、不变

C．变暗、变亮、不变

D．变暗，不变、变亮

12．如图所示，由导体材料制成的闭合线框，曲线部分PNQ满足函数，其中x、y单位为m， x满足，曲线部分电阻不计，直线部分PMQ的电阻为R=5Ω.将线框从图示的位置开始(t=0)，以v=4m/s的速度匀速通过宽度为d=2m、磁感应强度B=2T的匀强有界磁场，在线框穿越磁场的过程中， 下列说法正确的是

A．线框穿越磁场的过程中，感应电流变化规律为

B．线框穿越磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为51.2J

C．线框穿越磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为25.6J

D．线框穿越磁场的时间为0.5s

13．如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（　　）

A．线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针

B．线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等

C．线框转动一周过程中产生的热量为I2RT

D．线框转动一周过程中回路的等效电流大小为

14．教学用发电机能够产生正弦式交变电流，原理如图所示。矩形线圈abcd面积为S，匝数为N，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO＇以角速度ω匀速转动，利用该发电机向定值电阻R供电，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．线圈每转动一个周期电流方向改变1次

B．电压表的读数为

C．线圈由图示位置转过时，线圈中的电流为

D．线圈由图示位置转过的过程中通过线圈磁通量的变化量为

15．如图所示是一正弦交电流的电压图象，此正弦交电流的频率和电压的最大值分别为（   ）

A．50Hz，318V B．50Hz，318V

C．100Hz，318V D．100Hz，318V

二、填空题（共2题）

16．一矩形线圈匝数为N，在匀强磁场中以与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，产生的正弦式电流的表达式为。已知线圈电阻为R，则线圈的转速为_____；穿过线圈的磁通量的最大值为_____。

17．在电路中，电感器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用，电容器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用

三、综合题（共4题）

18．如图为一个按正弦规律变化的交变电流的图象.根据图象求出它的周期、频率、电流的峰值和有效值.

19．一台发电机发出正弦式交变电流，其电动势的最大值为，导电线圈匀速转动的角速度为。从中性面开始计时，试写出电动势瞬时值的表达式。电动势的周期是多少？在内电流方向改变了多少次？

20．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数N＝100，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示，发电机线圈的电阻r＝5 Ω，外电路电阻R＝95 Ω。求并联在外电路中的交流电压表的读数。

21．如图所示的电路中，交流电的有效值不变，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？

参考答案：

1．A

2．B

3．D

4．D

5．A

6．A

7．A

8．B

9．A

10．C

11．B

12．C

13．C

14．C

15．B

16．         

17．     通直流，阻交流     通交流，隔直流

18．T=0.2 s；f=5 Hz；Imax=10 A；I=5A

19．；0.02s；100

20．134V

21．

当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡L1的电流将减小，所以灯泡L1的亮度将变暗；而电容器对交变电流的阻碍作用随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L2的电流增大，所以灯泡L2的亮度将变亮；由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L3的电流不变，因此其亮度不变。