北京师范大学大兴附属中学高二物理课堂检测交变电流
2022-2023学年北京市北京师范大学附属中学高二上学期期末考试物理试卷带讲解
北京师大附中2022—2023学年（上）高二期末考试物理试卷一、选择题（1-12题，只有一个选项符合题意，13-16题，每题有多个选择项符合题意，每题3分，共48分。
）1.关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（）A.电磁波是一种物质B.静止的电荷周围一定有磁场C.运动的电荷周围一定没有磁场D.均匀变化的电场能激发电磁波【答案】A【详解】A．电磁波是一种物质，它具有能量，故A正确；B．静止的电荷周围产生静电场，不产生磁场，故B错误；C．运动的电荷相当于电流，电流周围存在磁场，所以运动的电荷周围一定有磁场，故C错误；D．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场将产生恒定的磁场，这样的磁场就不能再激发电场，就不会产生电磁波，必须是非均匀变化的电场，激发非均匀变化的磁场，这样就可以不停的相互激发，从而形成电磁波，故D错误。
故选A。
2.如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox坐标系．若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（）A. B.C. D.【答案】B【详解】取向右为x轴正方向，振子运动到M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时振动图象的负值且位移大小最大开始，形成与余弦图像关于时间轴对称的图像，图象应如B图所示。
故选B。
3.下列说法正确的是（）A.做平抛运动的物体，在任意相等的时间内动能变化量相等B.做自由落体运动的物体，在任意相等的时间内动能变化量相等C.做平抛运动的物体，在任意相等的时间内动量变化量相等D.做匀速圆周运动的物体动量不变【答案】C【详解】A ．做平抛运动的物体，每1s 内竖直方向的位移大小不等，故重力做功不同；故动能的变化量不同，A 错误；B ．重力做功W =Gh ，做自由落体运动的物体每一秒内的位移大小不等，故做功不同，动能的变化量不同，B 错误；C ．做平抛运动的物体，每1s 内所受合力的冲量大小都相同，在任意相等的时间内动量变化量相等，C 正确；D ．做匀速圆周运动的物体，每1s 内所受合力的冲量大小都相同，但是方向不同，所以动量是变化的，D 错误。
【高二】高二物理表征交变电流的物理量检测试题(带参考答案)
【高二】高二物理表征交变电流的物理量检测试题（带参考答案） 2.3表征交变电流的物理量每课一练（粤教版选修3-2）1.（双重选择）在下列关于交流电的陈述中，正确的是（）a．交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值b、交流电流表和交流电压表测量的值是交流电流的瞬时值c．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值d、与交流电具有相同热效应的直流电的值就是交流电的有效值2．图8表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( )图8a．图甲表示交流电，图乙表示直流电b、两种电压的有效值均为311Vc．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πtvd、以上这些都不是真的3．(双选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图9所示，由图可知( )图9a．该交流电的电压的有效值为100vb、这种交流电的频率是25赫兹c．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin25tvd、如果对电阻施加交流电压，其值为100Ω，则电阻消耗的功率为50W4．一个电热器接在10v的直流电源上，在ts内产生的焦耳热为q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在2ts内产生的焦耳热为q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是( )a、最大值为102v，有效值为10Vb．最大值10v，有效值52vc、最大值52V，有效值5Vd．最大值202v，有效值102v5.将电阻值设置为5Ω，连接到交流电源的电阻无内阻，电源电动势随时间的变化规律如图10所示。
下面的陈述是正确的（）图10a、电路中的交流电频率为0.25赫兹b．通过电阻的电流为2ac、电阻器消耗的电功率为2.5Wd．用交流电压表测得电阻两端的电压是5v6.（双选）矩形线框的面积为s。
在磁感应强度为B的均匀磁场中，计时从线圈平面垂直于磁场的位置开始，速度为NR/s，然后（）a．线框交变电动势的峰值为nπbsb、线框交流电动势的有效值为2nπBSc．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nbsd、感应电动势的瞬时值为e=2nπbssin2nπt7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图11甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0ω，外接一只电阻为95.0ω的灯泡，如图乙所示，则( )图11a．电压表v的示数为220vb、电路中的电流方向每秒改变50次c．灯泡实际消耗的功率为484wd、发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2j8．在如图12所示的电路中，a是熔断电流i0＝2a的保险丝，r是可变电阻．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314tv．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )图12a．1102ωb．110ωc、220Ωd.2202Ω9．(双选)有一个电子器件，当其两端电压高于100v时则导通，等于或低于100v时则不导通，若把这个电子器件接到100v、50hz的正弦交变电源上，这个电子器件将( )a、不导电B.每秒导电50次c．每秒钟导通100次d．每次导通时间为0.005s问题编号：123456789答案10.将电加热器连接至10V直流电源，并在时间T内煮沸一壶水。
高二物理高效课堂资料6第五章 交变电流单元检测
高二物理高效课堂资料交变电流质量检测（一）（B）编号：1、如图所示属交变电流的是()2、电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．电感对交变电流没有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小3、一长直导线通以如图甲所示的交变电流，在导线下方有断开的线圈，如图乙所示，规定电流从左向右为正，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在()A．t1时刻B．t2时刻C．t3时刻D．t4时刻4、一只“220 V,100 W”的灯泡接在u＝311sin314t V的交变电源上，则下列判断不正确的是()A．灯泡不能正常发光B．与灯泡串联的电流表的示数为0.45 AC．与灯泡并联的电压表的示数为220 VD．通过灯泡的电流的表达式为i＝0.64sin314t A5、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图①所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，若外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图②所示，则()A．电压表V的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J6、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5，原线圈两端的交变电压为V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有（ ）A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变7、．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e ＝102sin 20πt V ，则下列说法正确的是( )A ．t ＝0时，线圈平面位于中性面B ．t ＝0时，穿过线圈的磁通量最大C ．t ＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大D ．t ＝0.4 s 时，e 达到峰值10 2 V8．如图8所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动．沿着OO ′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，边长为l ，电阻为R ，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电流为nBl 2ωRC ．穿过线圈的磁通量为0D ．穿过线圈的磁通量的变化率为09、如图15所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R ＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1π T ，当线圈以300 r /min 的转速匀速转动时，求：(1)转动中感应电动势的最大值和有效值．(2)电路中交流电压表和电流表的示数．(3)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R 的电量．10、如图所示，变压器副线圈中有电阻R=7.26Ω，消耗功率为6W ，另有一单匝线圈串接有毫伏表，读数为u O =50mV ，原线圈两端电压为u=311sin πtV ，求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率.1、【解析】 大小和方向做周期性变化的电流，称为交变电流，在图象上表现为时间轴上下都存在图线，故选CD.【答案】 CD2、答案：B 解析：电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L 、交流电的频率f 有关，L 越大，f 越高，阻碍作用越大，故选项A 、C 、D 均错误；电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗，B 项正确。
高二物理高效课堂资料章末检测交变电流
高二物理高效课堂资料交变电流单元检测(时间：50分钟 满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题5分，共计45分.1～5题为单选题，6～9题为多选题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)练习．某交变电压瞬时值表达式为u ＝62sin 314t V ，则( ) A ．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为2 s B ．把额定电压为6 V 的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C ．把额定电压为6 V 的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁 D ．耐压6 V 的电容器可以直接用在此电源上2．如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图象．原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1 A ，则( )A ．变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 VB ．变压器输出端所接电压表的示数为22 2 VC ．变压器输出端交变电流的频率为50 HzD ．变压器的输出功率为220 2 W3．用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流随时间变化的图象如图所示，则( ) A ．变压器输入功率约为3.9 W B ．输出电压的最大值是110 V C ．变压器原、副线圈的匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin (100πt ＋π2) A4.如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈的输入功率为220 2 WB ．电流表的读数为1 AD．副线圈输出交流电的周期为50 s5.如图所示，线框匝数为N ，面积为S ，以角速度ω绕垂直磁感应强度为B 的匀强磁场的轴匀速转动．线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D ，且二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( ) A ．图示位置电流最大 B ．R 两端电压的有效值U ＝22NBSω C ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBSD ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2BSR6．如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电．已知输电线的总电阻R ＝10 Ω，降压变压器T 2原、副线圈的匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R 0组成闭合电路．若T 1、T 2均为理想变压器，T 2的副线圈的输出电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 100πt (V)，用电器的电阻R 0＝11 Ω，则( )A ．通过用电器R 0的电流的有效值是20 AB ．升压变压器的输入功率为4 650 WC ．发电机中的交变电流的频率为100 HzD ．当用电器的电阻R 0减小时，发电机的输出功率减小7．如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有熔断电流为0.5 A 的保险丝L ，原线圈匝数n 1＝600匝，副线圈匝数n 2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接 ( )A．阻值为14.4 Ω的电阻B．并联两盏“36 V40 W”的灯泡C．工作频率为10 Hz的电视D．耐压值为36 V的电容器8．如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是( )A．输入电压u的表达式u＝202sin (100πt) VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W9．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，图中为交流电流表，为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器，以下说法正确的是()A．当滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大B．当滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答案10.（20分）图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图，其矩形线圈的长度为L1，宽度为L2，共有N匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转轴OO′方向看去，线圈沿逆时针方向转动，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直．(1)写出从t＝0时刻计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)求线圈从t＝0时位置开始到转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．(3)求线圈从t＝0时位置开始转过60°时电压表的示数．(4)求线圈转动一个周期内电阻R上产生的热量．11．(15分)如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压为U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的单匝导线所接的电压表V的示数U＝2 V．求：(电表均为理想电表)(1)原线圈匝数n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A 1的示数I1′等于多少？12．（20分）交流发电机两端电压是220V，输出功率为4400W，输电导线总电阻为2Ω.试求：(1)若通过输电线直接给用户供电，则用户得到的电压和功率各多大？输电线损失功率多大？(2)如图若发电机输出端用匝数比为1∶10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用匝数比为10∶1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又是多大？。
3.2.1 交变电流(同步测试)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)
北京大兴区营养工程同步高二物理（选修3-2）第2章第1节交变电流（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级姓名总分一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）1．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零【答案】C【解析】线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。
线圈处于图示位置时，ab边向右运动，ab边的感应电流方向为a→b；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大。
2．如图一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图，下列说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻线圈位于中性面C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．每当e 变化方向时，通过线圈的磁通量最大 【答案】D【解析】t 1、t 3时刻感应电动势为零，线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A 、C 错误；t 2时刻感应电动势最大，线圈位于中性面的垂直位置，穿过线圈的磁通量为零，B 错误；由于线圈每经过一次中性面时，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e 变换方向，所以D 正确。
3．下图中哪些情况，线圈中不能产生交变电流（ ）【答案】A【解析】B 、C 、D 中线圈产生的感应电流方向均发生变化，故产生交变电流，A 中不产生感应电流。
高中物理 第五章 交变电流水平测试高二物理试题
点囤市安抚阳光实验学校第五章交变电流水平测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。
在第1～6 题给出的四个选项中，只有一个选项正确；在第7～10题给出的四个选项中，有多个选项正确，选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
)1.如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是( )答案A解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动势e＝BSωsinωt，由此判断，只有A选项符合。
2.测电笔中的氖管启辉电压为86.6 V，把它接到有效值电压为70.7 V、频率为50 Hz的余弦交流电源上，则氖管( )A.不能发光B.能发光，每秒发光50次C.能发光，每秒发光100次D.能发光，每秒发光200次答案C解析交变电流电压的最大值为2×70.7 V≈100 V，大于启辉电压86.6 V，故能发光，一个周期内发光两次，每秒发光100次。
3.如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额电压均为U，额功率均为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1：n2和电源电压U1分别为( )A．1∶2 2U B．1∶2 4UC.2∶1 4U D．2∶1 2U答案C解析设灯泡正常发光时，额电流为I0。
由题图可知，原线圈中电流I原＝I0，副线圈中两灯并联，副线圈中电流I副＝2I0，U副＝U，根据理想变压器的基本规律：I原n1＝I副n2得n1∶n2＝2∶1；U原U副＝n1n2得U原＝2U，所以U1＝4U。
C项正确。
4.频率为50 Hz的交变电流，其电压u＝1202sinωt(V)，把它加在激发电压、熄灭电压均为85 V的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是( )A.150 sB.1100 sC.1150 sD.1200 s 答案 C解析频率为50 Hz 的交变电流，周期T ＝0.02 s ，电压u ＝1202sin ωt (V)，最大值U m ＝1202(V)，画出一个周期内交流电的u t 图象如图所示，其中阴影对的时间0～t 1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t 1，当u ＝U 0＝85 V 时，由上式得t 1＝1600 s ，再由对称性求得半个周期内能发光的时间为：t ＝T 2－2t 1＝1150s ，所以C 正确。
高中高二物理交变电流测试卷试题含含答案及解析
综合检查一、单项选择题 (此题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确 )1．以下对于沟通电的说法中正确的选项是 ( )A ．沟通电器设施上所标的电压和电流值是沟通电的峰值B ．用沟通电流表和电压表测定的读数值是沟通电的刹时价C ．给定的沟通数值，在没有特别说明的状况下是指有效值D ．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是沟通电的均匀值分析： 选 C.对于交变电流，在没有特别说明的状况下是指有效值，沟通电流表和电压 表的读数值是沟通电的有效值，沟通电器的铭牌上所标的电压和电流也是有效值，所以A 、B 、 D 错误，C 正确．2．如图 3－5 是沟通发电机的表示图， 图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个地点， 此中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行， 则在线圈转动的过程 中直流电流表有示数的地点是 ( )图 3－ 5A ．甲、丙B ．乙、丁C ．甲、乙D ．丙、丁分析： 选 B. 线圈转动中感觉电流时辰在变化，位于中性面地点时磁通量最大，但感觉 电流最小，等于零．位于与中性面垂直地点时，磁通量最小，但感觉电流最大，应选 B. 3．图 3－ 6 中的四幅图是沟通电的图象， 此中能正确反应我国居民平时生活所用沟通电的是 ( )图 3－ 6分析： 选 C. 我国居民用电是有效值为U ＝ 220 V ，频次为 50 Hz 的正弦沟通电，故其最大值为 U ＝ 2 U ＝ 311 V ，周期为 T ＝ 1＝ 0.02 s ，选项 C 正确．m f4．如图 3－ 7 所示，有一矩形线圈 abcd 在匀强磁场中分别绕轴 O 1O 1′和中轴 O 2O 2′ 以相同的角速度匀速转动， 那么此线圈在以 O 1O 1′和 O 2O 2′分别为轴旋转到线圈平面与磁 感线平行时，可产生的感觉电流之比为 ( )图 3－ 7A ． 1∶ 2B ． 2∶1C ．1∶ 4D ． 1∶1分析： 选 D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感觉电动势 E m ＝ NBS ω ，与转轴地点没关，故在题中两种状况下转动一周时，产生的感觉电流是相等的，故D 项正确．5．一个电热器接在 10 V 的直流电源上，耗费的功率是 P ，当把它接到一正弦波形沟通电源上时，耗费的功率是 P/4，则该沟通电源的电压的最大值是( )A ． 5 VB ． 7.07 VC ．10 VD ． 14.14 V10 2U2分析： 选 B. 由电流的热效应算出有效值：R ＝ 4× R ，得有效值为 5 V ，则最大值为：5× 2 V ≈7.07 V.6．某沟通电电压为 u ＝ 10 2sin314t(V) ，则 ( )A ．击穿电压为 10 V 的电容器能直接接在此电源上B ．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为 0.01 sC ．把额定电压为 10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏D ．把额定电压为 10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光 分析： 选 D. 从交变电压的最大值可知，该交变电压的有效值为 10 V ，小灯泡可接在该电源上，并且能正常发光，击穿电压为10 V 的电容器不可以接在该电源上，由于电容器的击 穿电压为最大值，因而可知选项 D 正确，选项 A 、 C 均错误；从刹时价方程能够读出 ω＝ 314＝ 100 π，得该交变电源的周期为 0.02 s ，选项 B 错误．17． (2011 年杭州高二检测 )交变电压的刹时价为 u ＝U m sin100 t(V)π ，当 t ＝ 600 s 时， u＝5 2 V ，则从电压表上看到的读数为 ( )A. 2 VB ． 5 2 VC ．10 2 VD ．10 V分析：选 D. 将 t ＝ 1s 及 u ＝5 2 V 代入 u ＝ U m sin100 t(V)π ，能够求得最大值 U m ＝ 10 2600V ，有效值为 10 V ，电压表的读数为有效值，故 D 对．8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动 180 °的过程中，均匀感觉电动 势和最大感觉电动势之比为 ( ) A ． π /2 B ． 2/ πC ．2πD ． π分析： 选 B.设矩形线圈面积为 S ，匀速转动角速度为 ω，磁感觉强度为 B ，则转动 180°E ＝ 2BS ω，转动 180°的过程中最大感觉电动势为 E m ＝ BS ω.故 E 2， 的过程中均匀电动势＝ πE m π 选项 B 正确．9．“二分频”音箱有两个不一样口径的扬声器，它们的固有频次分别处于高音、低音频 段，分别称为高音扬声器和低音扬声器， 音箱要将扩音器送来的含不一样频次的混淆音频电流 按高、 低频段分别出来， 送往相应的扬声器， 以便使电流所携带的音频信息按原比率复原成 高、低频的机械振动．图3－ 8 为音箱的电路图，高、低频混淆电流由a 、b 输入， L 1 和 L 2是线圈， C 1 和 C 2 是电容器，则 ()图 3－ 8A ．甲扬声器是高音扬声器B ．C 2 的作用是阻挡高频电流经过乙扬声器 C ．L 1 的作用是阻挡低频电流经过甲扬声器D ． L 2 的作用是减弱乙扬声器的低频电流分析： 选 D. 电路中的电感和电容作用能够简单归纳为：电感是通直流、阻沟通，通低 频、阻高频；电容是通沟通、隔直流，通高频、阻低频．10． (2011 年莆田高二检测 )三个相同的电阻，分别经过如图变电流，三个图中的 I 0 和周期 T 相同．以下说法中正确的选项是 (3－ 9)甲、乙、丙所示的交图 3－ 9A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的 2 倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的 1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小分析：选 C.甲图象电流的有效值为 1I 0，丙图象依据电流有 I 0，乙图象电流的有效值为22 T 2 RT ，解得电流有效值 10，依据焦耳定律相同时间内产生热量 效值的定义有： I 0R ＝ I I ＝ I2 2之比等于有效值的平方比， Q 1∶ Q 2∶Q 3＝ 1∶ 2∶ 1， C 对．二、填空题 (此题共 2 小题，每题 6 分，共 12 分．按题目要求作答 )11．有一个电子元件，当它两头的电压的刹时价高于e ＝ 110 2 V 时则导电，低于 e ＝110 2 V 时不导电， 若把这个电子元件接到 220 V 、50 Hz 的正弦沟通电的两头， 则它在 1 s 内导电 ________次，每个周期内的导电时间为 ________．分析： 由题意知，加在电子元件两头电压随时间变化的图象如下图，表达式为u ＝ 220 2sin ωt1此中 ω＝2πf ，f ＝ 50 Hz ，T ＝ ＝ 0.02 s ，得 u ＝220 2sin100 πt把 u ′＝ 110 2 V 代入上述表达式获得 t 1＝ 1 s ， t 2＝ 5s600 600 所以每个周期内的导电时间为t ＝2(t 2－ t 1)＝ 4 s ＝1s.300 75n ＝ 2 t＝ 100.由所画的 u － t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为T答案： 100175s12．如图 3－10 所示， 为某交变电动势随时间变化的图象， 从图象中可知交变电动势的 峰值为 ________ V ．周期 T 是 ________s ，交变电动势变化最快的时辰是 ________，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时辰是________，若此沟通线圈共 100 匝，则穿过此 线圈的最大磁通量是 ________Wb.图 3－ 10分析： 由图象可知周期为 0.02 s ，最大电动势为 310 V ，图象的斜率表示电动势变化的快慢，变化最快时辰应当是nT/2，依据法拉第电磁感觉定律电动势最大的时辰应当是磁通 量变化最快的时辰，是 (2n ＋ 1)T/4，由最大值公式能够求出最大磁通量，则E m ＝ nBS ω＝ n Φm ωΦm ＝E m＝ 310 Wb ＝ 31Wb.n ω 100× 100 π 1000 π答案： 看法析三、计算题 (此题共 4 小题，共 48 分．解答时应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不可以得分， 有数值计算的题， 答案中一定明确写出数值和单位 ) 13．(10 分 )(2011 年泉州高二检测 )一个面积为 S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀 速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感觉电动势 e 与时间 电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感觉强度是多少？当 t 的关系如图 3－ 11 所示，感觉Tt ＝12时，线圈平面与磁感线 的夹角等于多少？图 3－ 11分析： 从题图中能够看出，当 t ＝ 0 时， e ＝ E m .此时线圈平面与磁感线的夹角为 0°，也就是线圈平面与磁感线平行，所以2π E m T .当 t ＝ T时，线圈转 E m ＝ NB ωS＝ NBS ，N ＝ 1，B ＝2πS 12 2πTπ过角度为 ωt＝ × T＝ ＝ 30°.此时线圈平面与磁感线夹角为30°.T12 6答案： E m T 30°2πS14． (10 分 )(2011 年济南高二检测 ) 如图 3－ 12 所示，单匝线圈在匀强磁场中绕 OO ′轴从图示地点开始匀速转动，已知从图示地点转动 π10 V ，求：时，线圈中感觉电动势大小为 6图 3－ 12(1)交变电动势的峰值；π(2)线圈从图示地点转动 2的过程中，交变电动势的均匀值．分析： (1)交变电动势的刹时价为π e ＝E m sin ωt V ，将 ωt＝ ，e ＝ 10 V 代入上式，有 10 V6π＝E m sin ，解得 E m ＝ 20 V.6(2)线圈从图示地点转过πΔΦ＝ BS ，经历的时间t ＝ π，2 的过程中，磁通量的变化量为2ω此过程中交变电动势的均匀值：e ＝ ΔΦ 2B ωS 2 2＝ π ＝ ·E m ＝ × 20 V ＝ 12.7 V.t π π答案： (1)20 V (2)12.7 V15．(14 分 )(2011 年三明市高二检测 )如图 3－ 13 所示， N ＝ 50 匝的矩形线圈 abcd ，边长 ab ＝ 20 cm ， ad ＝25 cm ，放在磁感觉强度 B ＝ 0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且经过线圈中线的 OO ′轴以 n ＝ 3000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻 r ＝ 1 Ω，外电 路电阻 R ＝ 9 Ω， t ＝ 0 时，线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、 cd 边转入纸里．图 3－ 13(1)在图中标出 t ＝ 0 时感觉电流的方向； (2)写出线圈感觉电动势的刹时表达式；(3)从图示地点转过 90°过程中流过电阻 R 的电荷量是多大？分析：(1) 依据 ab 、cd 切割磁感线， 由右手定章可得线圈中感觉电流方向 a → d → c →b → a.(2)线圈的角速度ω＝ 2πn ＝2× π× 3000 rad/s60 ＝ 100π rad/s.设 ab 边在 t ＝ 0 时辰速度为 v ab ，图示地点的感觉电动势最大，其大小为 E m ＝ 2NB ab ·v ab＝ NB ab ·ad ·ω ＝ 50××××100π V＝ 314 V ，电动势的刹时表达式为： e ＝ 314cos100πt V.(3)q ＝ I t.从 t ＝ 0 起转过 90°的过程中， t 时间内流过 R 的电荷量N ΔΦ NBSq ＝ t R ＋ r t ＝R ＋ r＝50×××0.25 C1＋ 9＝ 0.1 C.答案： 看法析16．(14 分 )如图 3－ 14 所示，矩形闭合金属线圈 abcd 的边长分别为l 1 和 l 2，电阻为 边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的界限处，磁感觉强度大小为B.某时辰线圈地点 如下图，磁感线垂直纸面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度大小为 ω，从 图示地点开始计时，规定电流沿adcb 方向的流动为正方向．图 3－ 14(1)在直角坐标系中画出线圈内感觉电流随时间变化的关系图象 (画出两个周期 )；(2)求此感觉电流的有效值．分析： (1)假如在题图所示的右半部地区里也有磁感觉强度为 B 的匀强磁场，则线圈在绕 ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦沟通电，并且是从中性面开始计时的．此刻的状况恰幸亏半个周期内没有感觉电流，所以依据正弦沟通电的图象画出如下图的曲线．(2)此感觉电流的最大值 I m ＝ E mE m ＝ Bl 1l 2 ω，所以 I m ＝ Bl 1l 2ω ，感觉电动势的最大值 R .则T 3 R 1 1 2 T电流在 I ＝ 2 RT ，～ T 时间内的有效值为 I m .( I m ) R ·＝ I4422 2即 1B 2l 12l 22ω2T 2Bl 1 l 2ω2 2·R ·＝ I RT ，故 I ＝ 2R .R 2 (2)Bl 1l 2ω 答案： (1)看法析2R。
2.2 描述交变电流的物理量(同步测试)-2015-2016学年高二物理下册(原卷版)
北京大兴区营养工程同步高二物理（选修3-2）第2章交变电流第2节描述交变电流的物理量（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级姓名总分一、选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）1．标有“220 V0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用？（）A．220sin 100πt V B．220 V的照明电路中C．380sin 100πt V D．380 V的动力电路中2．（多选）一个照明电灯标有“220 V60 W”字样，现在把它接入最大值为311 V的正弦式交流电路中，则（）A．灯的实际功率大小为60 W B．灯丝将烧断C．只能暗淡发光D．能正常发光3．（多选）一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=2202sin 100πt V，那么（）A．该交变电流的频率是50 HzB．当t=0时，线圈平面恰好位于中性面C．当t=1100s时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为220 2 V4．在如图所示电路中，A是熔断电流I0=2 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e=220 2sin 314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于（）A．110 2 ΩB．110 ΩC．220 Ω D．220 2 Ω5．（多选）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（）A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25t VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电的电压的有效值为100 2 VD．若将该交流电压加在阻值为R=100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W6．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（ ）A ．t =0.01 s 时穿过线框的磁通量最小B ．该交变电动势的有效值为11 2 VC ．该交变电动势的瞬时值表达式e =222cos 100πt VD ．电动势瞬时值为22 V 时，线圈平面与中性面的夹角为45°7．（多选）图甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻R 构成的回路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则（ ）A ．电压表的示数为14.14 VB ．通过电阻的电流为0.707 AC ．电阻R 上消耗的功率为7.5 WD ．通过电阻的电流方向每秒变化100次8．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动（O 轴位于磁场边界）．线框内产生的感应电流的有效值为（ ）A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R9．（多选）图甲是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 为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是（ ）A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π r ad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左二、非选择题（共33分）10．（11分）如图所示，匀强磁场B =0.1 T ，所用矩形线圈的匝数N =100，边长l ab =0.2 m ，l bc =0.5 m ，以角速度ω=100 π rad/s 绕OO ′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求∶（1）线圈中感应电动势的大小；（2）由t =0至t =T 4过程中的平均电动势； （3）若线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t =T 6时刻的电动势大小．11．（10分）有一交流发电机模型，用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图所示，求∶（1）电动势的最大值和有效值；（2）当t =1200s 时，电动势的瞬时值，并指出此时线圈相对于磁场的位置； （3）已知线圈面积为16 cm 2，共25匝，计算匀强磁场的磁感应强度。
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1．下图中的电流i 随时间t 变化的图像中，表示交流电的是( )
2．一个矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的
固定轴转动。
线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如
右图所示，下列说法正确的是( )
A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零
B ．t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C ．t 1时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D ．每当e 方向变化时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
3．交流发电机的线圈在匀强磁场中转动一周的时间内( )
A ．感应电流的方向改变两次
B ．线圈内穿过磁通量最大的时刻，电流达到最大
C ．线圈内穿过磁通量是零的时刻，电流达到最大
D ．线圈内电流有两次达到最大
4．如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，产生的交流电动势e ＝200sin100πt (V)．则 ()
A ．此交流电的频率是100Hz
B ．交流电的有效值e ＝2002
C ．当频率增加时，电动势的最大值也增大
D ．当穿过线圈平面的磁通量最大时，电动势也最大．
5．线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流电电动势为e ＝102sin20π t V ，则下列说法中正确的是：( )
A ．t ＝0时，线圈位于中性面
B ．t ＝0时，穿过线圈的磁通量为零
C ．t ＝0.025s 时，e 为0
D ．t ＝0.025s 时，e 为102V
6．一个单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直，图中表示穿过线圈平面的磁通量随时间变化的函数图像。
图中磁通量的最大值Φmax ＝_____Wb ，变化周期T ＝______s 。
则由如图可知，线圈中感应电动势的最大值( )
A ．出现在0、0.01s 、0.02s 各时刻
B ．出现在0.005s 、0.015s 时刻
C ．根据T E max max π
2Φ=有E max ＝62.8V D ．根据4
/0max max T ΦE -=有E max ＝40V
7．交流发电机工作时，产生的电动势为e ＝E m sin ω t ，若将线框的匝数和它的转速均加倍，则产生的电动势为( )
A ．e ＝2E m sin 2
ωt B ．e ＝2E m sin2ω t C ．e ＝4E m sin 2ωt D ．e ＝4E m sin2ω t
8．一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO ′按顺时针方向旋转．引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A 、B 滑动接触，电刷间接有电阻R ，如图所示，线圈转动过程中，通过R 的电流()
A ．大小和方向都不断变化
B ．大小和方向都不变
C ．大小不断变化，方向从A －R －B
D ．大小不断变化，方向从B －R －A
9．图(a )中呈柱面的磁极N 、S 与位于两极间的圆柱形铁心O ，使隙缝中磁场的磁感应线沿圆柱的半径分布，磁感应强度的方向如图(b )中的箭头所示，大小处处都是B ．一边长为L 的矩形平面线框abcd ，其中ab 、cd 两边与铁心的轴线oo '平行，bc 、da 两边与铁心的轴线oo '垂直，如图(a )所示，线框以恒定的角速度绕oo '逆时针旋转，当t ＝0时，线框平面位于水平位置，则不同时刻线框中的感应电动势E 的大小为 ()
A ．当ωt ＝
4π时，E ＝22L 2Bω B ．当ωt ＝4
π时，E ＝L 2Bω C ．当ωt ＝π时，E ＝2L 2Bω
D ．当ωt ＝2π时，
E ＝0
10．有一个交流发电机产生的感应电动势波形如图所示，试求：
(1)当t ＝1/200s 时，电动势的瞬时值；
(2)线圈转到什么位置时，感应电动势的瞬时值为
最大值的一半?
(3)已知线圈面积为16cm 2，共25匝，求匀强磁场
的磁感应强度。
11．一矩形线圈，面积是0.05m 2，共100匝，线圈电阻为2Ω，
外接电阻为R ＝8Ω，线圈在磁感应强度为T B π
1 的匀强磁场中以300r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转
动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式．
(2)线圈从开始计时经30
1s 时，线圈中电流的瞬时值． (3)外电路电阻R 两端电压的瞬时值表达式．
【答案】
(1)e ＝E m sin ωt ＝50sin(10πt )V(2)i ＝5sin(10π×30
1)＝4.3A (3)u ＝40sin(10πt )V
12.如图所示，匀强磁场磁感应强度B ＝0.5T ，匝数为n ＝50匝的矩
形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO ′匀速转动，每匝线圈长为L
＝25cm ，宽为d ＝20cm ．线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过
程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时．
(1)写出交流感应电动势e 的瞬时值表达式；
(2)若每匝线圈电阻r ＝0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，
使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流i 的瞬时值表
达式；
(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势
e ′和感应电流i ′的瞬时表达式如何？
(4)画出(1)(2)中的e －t 、i －t 图象．
【解析】
(1)线圈匝数n ＝50，磁场的磁感应强度B ＝0.5T ．线圈转动的角速度ω＝2πf ＝2π×60
1500rad/s ＝50πrad /s ，线圈的面积S ＝Ld ＝0.05m 2． 所以E m ＝nBSω＝50×0.5×0.05×50πV ＝196V
从图示位置计时，有
e ＝E m cos ωt ＝196cos(50πt )V ．
(2)若r ＝0.02Ω，则
r '＝50r ＝0.02×50Ω＝1.0Ω
R 总＝R ＋r '＝13Ω＋1Ω＝14Ω
14A A 14
196===总R E I m m 所以i ＝I m cos ωt ＝14cos(50πt )A ．
(3)若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和电流的瞬时值分别为e '＝196sin(50πt )V ，i '＝14sin(50πt )A ．
(4)因为ω＝50π，
所以T ＝ω
π2＝0.4s E m ＝196V ，I m ＝14A
e －t 、i －t 图象如图所示．
讨论：
记住交流电最大值的表达式，然后根据实际情况确定三角函数的初相，是我们解决问题的关键．。