教科版 (2019)选择性必修 第二册2 正弦交变电流的描述一课一练

这是一份教科版 (2019)选择性必修 第二册2 正弦交变电流的描述一课一练，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
3.2正弦交变电流的描述同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．如图所示的电路中，当电路正常工作后，关于两个小灯泡 L1和 L2的分析，下列说法中正确的是(       )A．L1和L2都亮B．L1和L2都不亮C．L1不亮，L2亮D．L1亮，L2不亮2．有一个n匝的矩形线圈面积为S，线圈平面从平行磁场方向开始，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω匀速转动，则线圈中感应电动势的大小为（　　）A．B．C．D．3．图甲所示是某种型号的电热毯的部分电路图.其电热丝的总电阻R=24.2Ω,电热毯所接电源电压的波形如图乙所示（每段为正弦曲线的一部分），则该电热毯的电功率为A．62.5W B．125W C．250W D．500W4．以下说法正确的是（ ）A．白炽灯的额定电压为220V，是指白炽灯上的交流电压的峰值不超过220VB．电容器的击穿电压为6V，那么加在电压器上的交流电压的有效值不能超过6VC．用万用电表测交流电压，测出的是交流电压的有效值D．用万用电表测交流电压，测出的是交流电压的峰值5．下列说法中正确的是A．“交流电的有效值”用的是等效替代的方法B．探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是反证的方法C．电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比D．“如果电场线与等势面不垂直，在等势面上移动电荷时电场力就要做功．”用的是控制变量的方法6．某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的变化规律．今与这个电阻元件串联一个电流表，则电流表的数为：A． B．4A C．5A D．2A7．如图所示，磁感应强度为B的磁场均匀分布，一单匝线框abcd面积为S，在cd边上接有一电容器，现把线框以cd为轴，从上往下看沿顺时针方向以角速度ω旋转180°到虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．电容器两极板间电压随时间变化关系为U=BSωsinωtB．电容器上极板先带正电，后带负电C．电流方向始终是由a流向cD．若把线框匀速平移到虚线处，过程中电容器不带电8．矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势E=220sin 100πtV，则这种交流电（  ）A．频率是100Hz B．电动势有效值为220VC．电动势最大值为220V D．周期为0.01秒9．下图中交流电源的电压（有效值）与直流电源的电压相同，四个灯泡完全相同，L的直流电阻不计。当电路达到稳定时，灯泡亮度最高的是（　　）A． B． C． D．10．如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为(　　) A．电压表的示数为6 VB．发电机的输出功率为4 WC．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最大D．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大11．将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B,方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，其电阻为r．电路中其余部分的电阻不计，则半圆形硬导线的转速为（ ）A． B． C． D．12．一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定（　　）A．t1时刻穿过线框的磁通量最大B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为13．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的感应电动势如图乙所示，则（       ）A．线框产生的交变电动势有效值为B．线框产生的交变电动势频率为C．时线框平面与中性面重合D．时线框的磁通量变化率为零14．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为s，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为1 A，那么（ ）A．线圈中感应电流的有效值为2AB．线圈消耗的电功率为8WC．任意时刻线圈中的感应电动势为VD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Wb15．如图所示，匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为，线框的电阻为，电感不计，外电路接电阻、理想交流电流表．下列说法正确的是A．图示位置线圈的感应电动势为B．交流电流表的示数C．一个周期内通过的电荷量D．两端电压的有效值二、填空题（共4题）16．我国照明用的交流电压是220V，频率是50Hz，它的电压有效值是_____，峰值是____，周期是_____。我国动力线路的交流电压是380V，它的电压有效值是_____，峰值是 _____V。17．某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___ 周期T= _________18．一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则该交流电的电压有效值U=____V，频率f=____Hz．19．利用DIS(数字化信息处理系统)探究手摇发电机(如图所示)的线圈产生的交变电流．实验步骤如下：①将电压传感器接入数据采集器；②电压传感器的测量夹与发电机的输出端并联；③点击“数据采集设置”设定“采样点时间间隔”；④缓慢摇动发电机的手柄，观察工作界面上的信号．(1)屏上出现的电压波形如图所示，从图中可以看出，手摇发电机产生的电压波形不是正弦波，其原因可能有________A、转子不是在匀强磁场中转动B、手摇动发电机的转速不均匀C、线圈的电阻不稳定(2)研究交变电流的波形，发现在用手摇动发电机手柄的2 min内屏上出现了61个向上的“尖峰”，则交变电流的平均周期为____________．如果发电机手摇大轮的半径是转子小轮半径的2倍，则手摇大轮转动的平均角速度为__________．三、综合题（共4题）20．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.21．如图所示是一个交流发电机的示意图．线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，B=1T，线圈匝数n=100，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以600r/min的转速匀速转动．求：（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；（2）从如图示位置开始，感应电动势的瞬时表达式；（3）从如图示位置开始经1/60秒时，安培表和电压表的读数；（4）从如图所示位置开始转过90°角的过程中，线圈上产生的热量；（5）从如图所示位置开始转过90°角的过程中，流过灯泡的电荷量；（6）线圈转过一周外力所做的功．22．电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如图所示的31个同心导电圆环，各圆环之间彼此绝缘，导电圆环所用材料单位长度的电阻为R0 = 0.125π（Ω/m）。从中心向外第n个同心圆环的半径rn = （cm），式中n = 1、2…31。电磁炉工作时产生垂直于锅底方向的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为 = 100πsinωt（T/s）。（为了方便计算取π2 = 10）（1）半径为r1（n = 1）的圆环中感应电动势最大值为多少伏？（2）半径为r1（n = 1）的圆环中感应电流的有效值为多少安？（3）各导电圆环总的发热功率为多少瓦？23．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0．5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 Ω的电阻R相接．求：（1）S断开时，电压表示数．（2）电键S合上时，电压表和电流表示数．
参考答案：1．A2．D3．B4．C5．A6．C7．A8．B9．B10．C11．B12．D13．C14．C15．B16．     220V          0.02s     380V     17．     50Hz     0.02s18．          2519．     转子不是在匀强磁场中转动（或发电机的转速不均匀）     2     0.5π20．T=0.2 s；f=5 Hz；Imax=10 A；I=5A21．（1）62.8V（2）e=62.8cos 20πt (V)（3）4.44A；22.2V（4）0.5J（5）0.1C（6）19.7J22．（1）V；（2）8A；（3）1773.2W23．（1）50V（2）40V   2A