粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二节 描述交变电流的物理量同步测试题

3.2描述交变电流的物理量同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示各图象中不表示交变电流的是（　　）

A． B．

C． D．

2．图是一正弦式交变电流的电流随时间变化的图象．由图可知，这个电流的（       ）

A．最大值为，变化周期为

B．最大值为，变化周期为

C．有效值为，变化周期为

D．有效值为，变化周期为

3．如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时,下列说法正确的是（ ）

A．三个灯亮度相同

B．甲灯最亮，丙灯不亮

C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮

D．乙灯比甲灯亮，丙灯不亮

4．如图所示，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　）

A．该交流电周期为 B．电压表的读数为

C．电流表的读数为 D．电阻的电功率为

5．如图，矩形线圈面积为 S，匝数为 N，线圈电阻为 r，绕 OO’轴以角速度 ω 匀速转动，外电路电阻为 R，在磁感应强度为 B，若从图示位置开始计时，则下列说法错误的是（            ）

A．线圈中电流的瞬时表达式 i=NBSω/Rcosωt

B．线圈转过 90°的过程中，通过电阻的电量为 NBS/（R+r）

C．线圈转过 90°的过程中，外力所做的功为 πN2B2S2ω /4（R+r）

D．R 两端电压的有效值为 2NBSωR/2（R+r）

6．在如图(a)的电路中，电阻R2=6R1，D1、D2为理想二极管，当输入图（b)的正弦交流电时，电压表的示数为

A． B． C． D．U0

7．某交变电流电压的表达式为 u=220sin （100πt） V，关于这个交变电流的下列说法中 正确的是（　　）

A．电压的有效值为 220V B．电压的峰值为 220 V

C．频率为 100 Hz D．周期为 0.05 s

8．如图所示，标有“220V，40W”的灯泡和标有“20μF       360V”的电容器并联到交流电源上，V 为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关 S。下列判断正确的是（   ）

A．电容器会被击穿

B．灯泡不能正常发光

C．t=时刻，交流电压表的示数为 220V

D．t=时刻，通过灯泡的电流为零

9．单匝矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示．下列说法中正确的是

A．0.05s时穿过线圈的磁通量为零

B．此交流电的频率为0.2Hz

C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

D．线圈转速加倍时，感应电动势随时间变化的表达式为e=2sin2πt（V）

10．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的脉动电压图像，由图可知（　　）

A．该电压的周期为2s

B．该电压的频率为0.02Hz

C．电压的有效值为

D．电压的有效值为20V

11．如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为R=2Ω，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（　　）

A．t=0.01s时，线圈位置与中性面垂直

B．t=0.005s时，理想电压表读数为6V

C．灯泡的电功率为18W

D．0~0.005s内，通过灯泡的电荷量为0.015C

12．如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图像，由图可知（　　）

A．交变电流的周期为2s

B．用电压表测量该交变电流压时，读数为311V

C．交变电压的有效值为220V

D．交变电流的频率为2HZ

13．下列所列数据不属于交流电有效值的是（ ）

A．交流电表的示数 B．灯泡的额定电压

C．电容器的耐压值 D．保险丝的额定电流

14．如图甲所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转动，线框产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，若线框电阻为10Ω，线框面积为0.1m2，取，。则

A．该交流电的有效值为

B．当线框平面与中性面的夹角为30°时，电动势的瞬时值为

C．匀强磁场的磁感应强度为1T

D．从到时间内，通过线框某一截面的电荷量为2.82×10-2C

15．手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图所示，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（　　）

A．电压表V的示数为

B．通过灯泡的电荷量为

C．电灯中产生的焦耳热为

D．当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时，流过线圈的电流为

二、填空题（共4题）

16．频率为50Hz的正弦电流，对人体的安全电压有效值不能超过，这个交流电压的周期是______，峰值是______.

17．如图所示为一电流随时间变化的i-t图象．该电流的有效值为___________．

18．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝；线圈电阻为1，外电阻为9，匀强磁场的磁感应强度B=T当线圈以10rad/s的角速度匀速转动时，电压表的示数为___________，电流表的示数为___________________。

19．若将一个标有“220 V；880W”的电炉接入的交流电路中，则通过电炉的电流强度的瞬时值表达式为_____；与电路串联的电流表的示数为_____A，与电炉并联的电压表的示数为_____V。

三、综合题（共4题）

20．音箱可分为高音扬声器和低音扬声器。为了让特定扬声器得到较为纯粹的高频或低频信号，常常采用由电容器与电感器组成的分频器电路。如图所示分别是高音扬声器和低音扬声器的电路图，你能分辨它们吗？

21．如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n= 10、电阻r= 1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =99Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t= 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）电路中交流电压表的示数；

（3）试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式．

22．如图所示，矩形线圈的边长、，匝数匝，线圈电阻，外电路电阻，磁感应强度。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。求：

(1)从此位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；

(2)内上消耗的电能；

(3)外力对线圈做功的功率。

23．如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值及有效值；

（2）电路中交流电压表的示数；

（3）一个周期内，整个回路的焦耳热

参考答案：

1．A

2．A

3．D

4．C

5．A

6．C

7．A

8．D

9．A

10．C

11．C

12．C

13．C

14．D

15．C

16．     0.02     36

17． ;

18．     45V     5A

19．          4     220

20．

电容器“通交流，隔直流”，电感器“通直流，阻交流”，a图中高频的信号电流被电容器短路，也被电感阻隔，所以甲发出的是低音；b图中，低频信号电流被电感短路，只有高频信号通过扬声器，综合可知a为低音扬声器电路图，b为高音扬声器电路图。

21．（1）20v（2） （3）

22．(1)；(2)9720J；(3)180W

23．（1）200V，（2）（3）