沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.2 交变电流的描述课后作业题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.2 交变电流的描述课后作业题，共13页。试卷主要包含了如图，如图所示，某小型发电机的磁极N等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交变电流的有效值为（ ）
A．B．4AC．D．8A
2．如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（ ）
A. B. C. D.
3．图示为某正弦交变电流的电压随时间变化的关系图象，则由此可知（ ）
A．此交变电流的频率为25 Hz
B．前2s内的电压的有效值为0
C．前2 s内的电压的平均值为
D．该交变电流的电压的瞬时值表达式为
4．在匀强磁场中，有一10匝的闭合金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，线框电阻为0.5，线框磁通量随时间t的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，线框平面与中性面平行
B．线框产生的电动势最大值为20V
C．线框转动一周产生的焦耳热约为80J
D．从到的过程中，线框的平均感应电动势为4V
5．如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势与时间的关系图像如图乙中正弦曲线a．b所示，则曲线b表示的交变电动势的有效值为（ ）
A．8VB．C．D．
6．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．时线框平面与中性面重合
B．时线框的磁通量变化率最大
C．线框产生的交变电动势频率为
D．线框产生的交变电动势有效值为311V
7．如图甲是方波式交流电，乙是正弦式交流电，它们的最大值相等。让它们通入两个完全相同的电热器。则这两个交流电的有效值之比和两个电热器的电功率之比各为（ ）
A．和B．和C．和D．和
8．两个完全相同的电热器分别通以如图甲．乙所示的交变电流，在相同时间内两电热器产生的热量之比Q甲：Q乙为（ ）
A．2:1B．:1C．1:1D．1:2
9．如图（a）所示，阻值为R＝20Ω的定值电阻接在如图（b）所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电，后半个周期为恒定电流。理想交流电压表的示数为（ ）
A．20VB．20VC．20VD．40V

10．如图所示，某小型发电机的磁极N．S之间的磁场可看做匀强磁场，经测量磁感应强度大小为，匝数未知的正方形线圈边长，内阻，绕垂直于磁场的轴匀速转动，电阻，电阻R两端的电压随时间的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈的匝数为120匝
B．时，线圈与中性面垂直
C．电压表的示数为20V
D．时间内，通过电阻R的电荷量
11．某发电机输出交流电的电压瞬时值表达式为u = 311sin100πt（V），以下说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电的周期为0.04s
C．该交流电电压的有效值为311V
D．该交流电电压的最大值为311V
12．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为e 311sin 314t（V），则此发电机产生的电动势的最大值为（ ）
A．311 VB．220 VC．31.1 VD．22 V
13．如图甲所示为小型旋转电枢式交流发动机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数．电阻，线圈的两端经集流环与的电阻连接，电流表和电压表均为理想电表，若在时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过每匝线圈的磁通量随时间按如图乙所示的余弦规律变化，则下列说法正确的是（ ）
A．此交流发电机产生感应电动势的最大值为
B．感应电流随时间变化的函数表达式为
C．1min内电阻R上产生的焦耳热为
D．线圈从图甲所示的位置转过的过程中通过电阻R的电荷量为
14．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a．b所示，则（ ）
A．两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．曲线a．b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势瞬时值为u=15sin25πt（V）
D．曲线b表示的交变电动势最大值为10 V
15．钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。我国日常所用交流电的频率为50Hz，现用一钳型电流表测量某一电流，电表读数为10A；若被测交流电的电流大小一样但频率变为60Hz，用该钳型电流表再次进行测量，则读数将是（ ）
A．8.3AB．10AC．12AD．14A
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】【来源】江西省贵溪市实验中学高中2020-2021学年高二（下）期末物理试题
根据有效值的定义得
解得
故选A。
2．【答案】C
【解析】
【详解】根据交流电有效值的定义，设其电压正向最大值为Um，负向最大值为U1，有效值为U，让此交流电通过一个电阻R，则有
解得。
故选C。
3．【答案】D
【解析】【来源】安徽省滁州市2020-2021学年高二（下）期中联考物理试题
A．交流电的频率为
故A错误；
B．正弦交流电的电压有效值为
C．平均电动势不是电压的平均值，前2 s内的电压的平均值为不等于，故C错误；
D．根据图像可知，该交流电流的 电压瞬时值表达式为
故选D。
4．【答案】C
【解析】【来源】2021届山东省济南市山东师范大学附属中学高三（下）高考打靶试题物理试题
A．由图像可得周期为，s为25个周期，穿过线框的磁通量最小，线框平面与中性面垂直，A错误；
B．电动势的最大值
结合题图可知，磁通量的最大值
线框转动的角频率
故线框产生的电动势的最大值
B错误；
C．线框转动一周产生的焦耳热
约为80J，C正确；
D．从到的过程中，线框的平均感应电动势
D错误。
故选C。
5．【答案】D
【解析】【来源】安徽省阜阳市2020-2021学年高二（下）教学质量统测物理试题
联立
解得
又有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．【答案】A
【解析】【来源】贵州省遵义航天高级中学2020-2021学年高二（下）第三次月考物理试题
A．时感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故A正确；
B．时感应电动势为零，此时磁通量的变化率为零，故B错误；
C．由图可知，，由
故C错误；
D．线框产生的交变电动势的有效值为
故D错误。
故选A。
7．【答案】C
【解析】【来源】山西省大同市广灵县第二中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题
方波电流有效值
正弦交流电流有效值
则电流的有效值之比
通入两个完全相同的电热器，则R相同，由
可得电功率之比
故选C。
8．【答案】A
【解析】【来源】2021届北京市房山区高考第二次模拟测试（二模）物理试题
甲图电流的有效值为，根据有效值的定义则有
解得
电热器产生的热量
乙图电流的有效值为，则有
电热器产生的热量
所以A正确；BCD错误；
故选A。
9．【答案】C
【解析】
由
I2RT＝（）2R＋Im2R·
得
I＝A
根据欧姆定律得
U＝IR＝20V
故选C。
10．【答案】A
【解析】【来源】陕西省安康市2020-2021学年高二（下）期中物理试题
A．发电机产生交流电的最大值
周期，由最大值公式
代入数据解得
匝
选项A正确；
B．时，线圈中产生的感应电动势为零，则此时线圈处于中性面位置，选项B错误；
C．电压表的示数为交流电的有效值，所以电压表示数为，选项C错误：
D．时间内
通过电阻R的电荷量
选项D错误。
故选A。
11．【答案】D
【解析】【来源】安徽省黄山市屯溪第一中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题（文）
交流电压瞬时值表达式
B．该交流电的周期为0.02s，B错误；
A．由于
可知，该交流电的频率为50Hz，A错误；
D．该交流电电压的最大值为311V，D正确；
C．根据
可知，该交流电电压的有效值为220V，C错误。
故选D。
12．【答案】A
【解析】【来源】吉林省辽源市田家炳高级中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题
由交变电流电动势的瞬时值表达式可知，电动势的最大值为311V。
故选A。
13．【答案】B
【解析】【来源】广东省普通高中2020-2021学年高二（下）教学质量联合测评物理试题
A．因为
此交流发电机产生感应电动势的最大值为
选项A错误；
B．电流最大值为
则感应电流随时间变化的函数表达式为
选项B正确；
C．1min内电阻R上产生的焦耳热为
选项C错误；
D．线圈从图甲所示的位置转过的过程中通过电阻R的电荷量为
选项D错误。
故选B。
14．【答案】D
【解析】【来源】山西省运城市永济中学2020-2021学年高二（下）期末调研测试物理试题
A．在t=0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，A错误；
B．由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由
可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2， B错误；
C．由图可知，a的周期为4×10-2s，则
曲线a表示的交变电动势瞬时值为
C错误；
D．曲线a．b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V
D正确。
故选D。
15．【答案】C
【解析】【来源】2021届广东省汕头市金山中学高三（下）第三次模拟考试物理试题
由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，即
由于
可得
即感应电动势的有效值与交变电流的频率成正比，由欧姆定律可知，电流的有效值与交变电流的频率成正比，故用该钳型电流表再次进行测量，则读数将是
C正确。
故选C。