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高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.1 感应电流产生的条件课后测评
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这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.1 感应电流产生的条件课后测评，共12页。试卷主要包含了如图所示，自行车的大齿轮等内容，欢迎下载使用。
1．一正弦式交变电流的i - t图像如图所示。下列说法正确的是
A．在t0.4 s时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.5 s
C．该交变电流的表达式为
D．该交变电流的有效值为
2．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，接触处不打滑，如图所示。铁水注入后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过小，否则铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁的半径为R，铁水与模型转动的角速度相同，铁水的厚度可忽略。则（ ）
A．管状模型转动的最小角速度
B．管状模型转动的最小角速度
C．若发现产生次品，应增大浇铸时转动的周期
D．支承轮边缘转动的线速度大于模型外边缘转动的线速度
3．一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示．下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为100Hz
B. t＝0时刻，线框平面与磁场方向平行
C. 用交流电压表测量该电压时示数为220V
D. 电压瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)
4．下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是（ ）
A．匀速运动B．匀加速运动
C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动
5．如图所示，自行车的大齿轮．小齿轮．后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴转动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A．B．C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．A．B. C三点的线速度
B．A．B．C三点的线速度
C．A．B．C三点的角速度
D．A．B．C三点的角速度
6．在匀强磁场中，一个100匝的闭合短形金属线圈，绕于磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A. t=0时，线圈平面过中性面
B. t=1s时，线圈中的电流改变方向
C. t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D. 一个周期内，线圈产生的热量为8π2
7．风速测速仪的简易装置如图甲所示，某段时间内线圈中感应电流的波形如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．若风速变大，图乙中感应电流的周期变大
B．若风速变大，图乙中感应电流的峰值变大
C．图乙中感应电流最大时，风速最大
D．图乙中感应电流随时变化的原因是风速在变
8．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上．磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C．板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 棒产生的电动势为
B. 微粒的电荷量与质量之比为
C. 电阻消耗的电功率为
D. 电容器所带的电荷量为
9．下列关于交变电流的说法中正确的是（ ）
A. 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流平均值
B. 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值
C. 交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值
D. 交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的最大值
10．如图所示的四个装置中，与发电机工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
11．如图所示为一交流电压随时间变化的图像，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. 6VB. VC. VD. V
12．一台发电机产生的交变电流的图像如图所示，该交变电流（ ）
A．电动势有效值为
B．周期是
C．在时，穿过线圈的磁通量变化率最大
D．发电机所产生的交变电压的瞬时值表达式为
13．如图甲所示是某小型交流发电机的示意图,两磁极 N．S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为理想交流电流表,面积为 S=1 m2 的线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流 i随时间t变化的图像如图乙所示,已知线圈的等效电阻R =10Ω,线圈的匝数N = 10,下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数约为14.1A
B. 该交变电流的有效值是 A
C. t=0.01s时,通过线圈的磁通量为零
D. 该磁场的磁感应强度大小T
14．下面哪些因素不影响交流发电机产生的电动势的最大值（ ）
A．线圈的形状B．线圈匝数
C．线圈面积D．线圈转速
15．某正弦式交流电的电压随时间变化的图象如图所示。由图可知（ ）
A．该交流电的周期为
B．该交流电的频率为
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为
参考答案与试题解析
1．【答案】C
【解析】根据正弦式交变电流的i - t图像可知，在t0.1s．t0.3s时电流改变方向，该交变电流的周期为0.4 s，该交变电流的表达式为，选项AB错误C正确；该交变电流的最大值为2A，有效值为A，选项D错误。
2．【答案】A
【解析】
AB．要使经过最高点的铁水紧压模型内壁，临界情况是铁水的重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则
管状模型转动的最小角速度
故A正确，B错误；
C．若发现产生次品，应提高转速，减小转动的周期，故C错误；
D．支承轮边缘和模型外边缘相切，线速度大小相等，故D错误。
故选A。
3．【答案】C
【解析】
【详解】A．由u-t图象得到周期T=0.02s，f==50Hz，故A错误；
B．t=0时刻，e=0，线框平面与磁场方向垂直，故B错误；
C．据图象可知，电动势的峰值是Em=220V，则有效值为 220V，用交流电压表测量该电压时示数为220V，故C正确；
D．电压瞬时值表达式为u=Umsinωt=220sin100πt（V），故D错误。
故选C。
4．【答案】D
【解析】
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。故D正确，ABC错误。
故选D。
5．【答案】C
【解析】
AB．由图可知A．B两点为通过链条传动，线速度相等，即
B．C两点为同轴转动，角速度相等，即
又
根据可知
所以有
选项AB错误；
CD．由于，根据可知
选项C正确，D错误。
故选C。
6．【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．t=0时，磁通量为零，则线圈平面在与中性面垂直的位置，选项A错误；
B．t=1s时，线圈平面与中性面垂直，则线圈中的电流不改变方向，选项B错误；
C．t=1.5s时，线圈中磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小，选项C错误；
D．因为
一个周期内，线圈产生的热量为
选项D正确。
故选D。
7．【答案】B
【解析】
A．若风速变大，则转速变大，角速度变大，根据可知，周期变小，故A错误；
B．若风速变大，则角速度变大，根据可知，感应电动势峰值变大，再根据可知，感应电流的峰值变大，故B正确；
C．图乙中感应电流最大时，是穿过线圈的磁通量的变化率最大，并不是风速最大，故C错误；
D．图乙中感应电流随时变化的原因是穿过线圈的磁通量变化率随时在变化，故D错误。
故选B。
8．【答案】B
【解析】
【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A错误；
B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则
即
B正确；
C．电阻消耗的功率
C错误；
D．电容器所带的电荷量
D错误。
故选B。
9．【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据有效值的定义知让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值，故B正确，A错误；
C．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的有效值，故C错误；
D．交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的有效值，故D错误。
故选B。
10．【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】发电机工作原理为闭合回路部分导线切割磁感线，产生感应电流，B图符合，A图为电动机原理，C图为表示通电导线周围存在磁场，D图为通电导线在磁场中受力运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．【答案】B
【解析】
【详解】设此交流电压的有效值为U，根据等效热值法可得
解得
故选B
12．【答案】A
【解析】【来源】山东省临沂市部分县区2020-2021学年高二（下）期中物理试题
A．电动势的有效值为
故A正确；
B．由图像可知，周期为0.02s，故B错误；
C．在时，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量变化率最小，故C错误；
D．由图可知，周期为0.02s，交变电压的最大值Um=311V，交变电压的瞬时值表达式为，故D错误。
故选A。
13．【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题图乙可知，交变电流最大值为
由于交变电流表的示数为交变电流的有效值，所以有
AB错误；
C．由题图乙可知，交变电流的周期为T=0.02s，所以在t=0.01s时，线圈中的交变电流值最大，即线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量是零，C正确；
D．线圈在磁场中的角速度为
因此线圈中产生交流电动势的最大值为
则有磁感应强度大小为
D错误。
故选C。
14．【答案】A
【解析】【来源】福建省莆田第七中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题
根据最大值表达式
Em=NBωS=NB？2πn？S
可知，影响交流发电机产生的电动势的最大值的因素有线圈匝数N，线圈面积S以及转速n。
故选A。
15．【答案】C
【解析】【来源】福建省泉州市永春第三中学2020-2021学年高二（下）4月期中物理试题
AB．由图像可知，该交流电的周期为T=0.02s，该交流电的频率为
故AB均错误；
CD．图像的最大值为，根据有效值的定义有
解得电压的有效值为
故C正确，D错误；
故选C。
1．一正弦式交变电流的i - t图像如图所示。下列说法正确的是
A．在t0.4 s时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.5 s
C．该交变电流的表达式为
D．该交变电流的有效值为
2．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，接触处不打滑，如图所示。铁水注入后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过小，否则铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁的半径为R，铁水与模型转动的角速度相同，铁水的厚度可忽略。则（ ）
A．管状模型转动的最小角速度
B．管状模型转动的最小角速度
C．若发现产生次品，应增大浇铸时转动的周期
D．支承轮边缘转动的线速度大于模型外边缘转动的线速度
3．一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示．下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为100Hz
B. t＝0时刻，线框平面与磁场方向平行
C. 用交流电压表测量该电压时示数为220V
D. 电压瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)
4．下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是（ ）
A．匀速运动B．匀加速运动
C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动
5．如图所示，自行车的大齿轮．小齿轮．后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴转动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A．B．C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．A．B. C三点的线速度
B．A．B．C三点的线速度
C．A．B．C三点的角速度
D．A．B．C三点的角速度
6．在匀强磁场中，一个100匝的闭合短形金属线圈，绕于磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A. t=0时，线圈平面过中性面
B. t=1s时，线圈中的电流改变方向
C. t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D. 一个周期内，线圈产生的热量为8π2
7．风速测速仪的简易装置如图甲所示，某段时间内线圈中感应电流的波形如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．若风速变大，图乙中感应电流的周期变大
B．若风速变大，图乙中感应电流的峰值变大
C．图乙中感应电流最大时，风速最大
D．图乙中感应电流随时变化的原因是风速在变
8．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上．磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C．板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 棒产生的电动势为
B. 微粒的电荷量与质量之比为
C. 电阻消耗的电功率为
D. 电容器所带的电荷量为
9．下列关于交变电流的说法中正确的是（ ）
A. 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流平均值
B. 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值
C. 交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值
D. 交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的最大值
10．如图所示的四个装置中，与发电机工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
11．如图所示为一交流电压随时间变化的图像，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. 6VB. VC. VD. V
12．一台发电机产生的交变电流的图像如图所示，该交变电流（ ）
A．电动势有效值为
B．周期是
C．在时，穿过线圈的磁通量变化率最大
D．发电机所产生的交变电压的瞬时值表达式为
13．如图甲所示是某小型交流发电机的示意图,两磁极 N．S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为理想交流电流表,面积为 S=1 m2 的线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流 i随时间t变化的图像如图乙所示,已知线圈的等效电阻R =10Ω,线圈的匝数N = 10,下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数约为14.1A
B. 该交变电流的有效值是 A
C. t=0.01s时,通过线圈的磁通量为零
D. 该磁场的磁感应强度大小T
14．下面哪些因素不影响交流发电机产生的电动势的最大值（ ）
A．线圈的形状B．线圈匝数
C．线圈面积D．线圈转速
15．某正弦式交流电的电压随时间变化的图象如图所示。由图可知（ ）
A．该交流电的周期为
B．该交流电的频率为
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为
参考答案与试题解析
1．【答案】C
【解析】根据正弦式交变电流的i - t图像可知，在t0.1s．t0.3s时电流改变方向，该交变电流的周期为0.4 s，该交变电流的表达式为，选项AB错误C正确；该交变电流的最大值为2A，有效值为A，选项D错误。
2．【答案】A
【解析】
AB．要使经过最高点的铁水紧压模型内壁，临界情况是铁水的重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则
管状模型转动的最小角速度
故A正确，B错误；
C．若发现产生次品，应提高转速，减小转动的周期，故C错误；
D．支承轮边缘和模型外边缘相切，线速度大小相等，故D错误。
故选A。
3．【答案】C
【解析】
【详解】A．由u-t图象得到周期T=0.02s，f==50Hz，故A错误；
B．t=0时刻，e=0，线框平面与磁场方向垂直，故B错误；
C．据图象可知，电动势的峰值是Em=220V，则有效值为 220V，用交流电压表测量该电压时示数为220V，故C正确；
D．电压瞬时值表达式为u=Umsinωt=220sin100πt（V），故D错误。
故选C。
4．【答案】D
【解析】
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。故D正确，ABC错误。
故选D。
5．【答案】C
【解析】
AB．由图可知A．B两点为通过链条传动，线速度相等，即
B．C两点为同轴转动，角速度相等，即
又
根据可知
所以有
选项AB错误；
CD．由于，根据可知
选项C正确，D错误。
故选C。
6．【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．t=0时，磁通量为零，则线圈平面在与中性面垂直的位置，选项A错误；
B．t=1s时，线圈平面与中性面垂直，则线圈中的电流不改变方向，选项B错误；
C．t=1.5s时，线圈中磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小，选项C错误；
D．因为
一个周期内，线圈产生的热量为
选项D正确。
故选D。
7．【答案】B
【解析】
A．若风速变大，则转速变大，角速度变大，根据可知，周期变小，故A错误；
B．若风速变大，则角速度变大，根据可知，感应电动势峰值变大，再根据可知，感应电流的峰值变大，故B正确；
C．图乙中感应电流最大时，是穿过线圈的磁通量的变化率最大，并不是风速最大，故C错误；
D．图乙中感应电流随时变化的原因是穿过线圈的磁通量变化率随时在变化，故D错误。
故选B。
8．【答案】B
【解析】
【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A错误；
B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则
即
B正确；
C．电阻消耗的功率
C错误；
D．电容器所带的电荷量
D错误。
故选B。
9．【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据有效值的定义知让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压．电流表示该交变电流的电压．电流有效值，故B正确，A错误；
C．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的有效值，故C错误；
D．交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的有效值，故D错误。
故选B。
10．【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】发电机工作原理为闭合回路部分导线切割磁感线，产生感应电流，B图符合，A图为电动机原理，C图为表示通电导线周围存在磁场，D图为通电导线在磁场中受力运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．【答案】B
【解析】
【详解】设此交流电压的有效值为U，根据等效热值法可得
解得
故选B
12．【答案】A
【解析】【来源】山东省临沂市部分县区2020-2021学年高二（下）期中物理试题
A．电动势的有效值为
故A正确；
B．由图像可知，周期为0.02s，故B错误；
C．在时，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量变化率最小，故C错误；
D．由图可知，周期为0.02s，交变电压的最大值Um=311V，交变电压的瞬时值表达式为，故D错误。
故选A。
13．【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题图乙可知，交变电流最大值为
由于交变电流表的示数为交变电流的有效值，所以有
AB错误；
C．由题图乙可知，交变电流的周期为T=0.02s，所以在t=0.01s时，线圈中的交变电流值最大，即线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量是零，C正确；
D．线圈在磁场中的角速度为
因此线圈中产生交流电动势的最大值为
则有磁感应强度大小为
D错误。
故选C。
14．【答案】A
【解析】【来源】福建省莆田第七中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题
根据最大值表达式
Em=NBωS=NB？2πn？S
可知，影响交流发电机产生的电动势的最大值的因素有线圈匝数N，线圈面积S以及转速n。
故选A。
15．【答案】C
【解析】【来源】福建省泉州市永春第三中学2020-2021学年高二（下）4月期中物理试题
AB．由图像可知，该交流电的周期为T=0.02s，该交流电的频率为
故AB均错误；
CD．图像的最大值为，根据有效值的定义有
解得电压的有效值为
故C正确，D错误；
故选C。
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