2022年高二物理交变电流测试题 .pdf

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1、名师精编欢迎下载综合检查一、单项选择题(本题共 10 小题，每小题4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确) 1下列关于交流电的说法中正确的是() A交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值解析： 选 C.对于交变电流，在没有特别说明的情况下是指有效值，交流电流表和电压表的读数值是交流电的有效值，交流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 35 是交流发电机的示意图，图甲

2、到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、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位置是() 图 35 A甲、丙B乙、丁C甲、乙D丙、丁解析： 选 B.线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁通量最大，但感应电流最小，等于零位于与中性面垂直位置时，磁通量最小，但感应电流最大，故选B. 3图 36 中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是 () 图 36 解析： 选 C.我国居民用电是有效值为U220 V，频率为50 Hz 的正弦交流电，故其最大值为 Um2 U311 V，周期为T1f0.02 s，选

3、项 C 正确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页名师精编欢迎下载4如图 37 所示，有一矩形线圈abcd 在匀强磁场中分别绕轴O1O1和中轴O2O2以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O1O1和 O2O2分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为() 图 37 A12 B21 C14 D11 解析： 选 D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势Em NBS ，与转轴位置无关，故在题中两种情况下转动一周时，产生的感应电流是相等的，故D 项正确5一个电热器接在10 V 的直流电源上，消耗的

4、功率是P，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P/4，则该交流电源的电压的最大值是() A5 V B7.07 V C10 V D14.14 V 解析： 选 B.由电流的热效应算出有效值：102R4U2R，得有效值为5 V，则最大值为：52 V 7.07 V. 6某交流电电压为u102sin314t(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 s C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，小灯泡能正常发光解析： 选 D.从交变电压的最大值可知

5、，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 的电容器不能接在该电源上，因为电容器的击穿电压为最大值，由此可见选项D 正确，选项A、C 均错误；从瞬时值方程可以读出 314100 ，得该交变电源的周期为0.02 s，选项 B 错误7(20XX 年杭州高二检测)交变电压的瞬时值为u Umsin100 t(V) ，当 t1600s 时， u52 V ，则从电压表上看到的读数为() A.2 V B5 2 V C102 V D10 V 解析： 选 D.将 t1600s 及 u5 2 V 代入 uUmsin100 t(V) ， 可以求得最大值Um102 V，

6、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，平均感应电动势和最大感应电动势之比为() A /2 B2/ C2 D解析： 选 B.设矩形线圈面积为S，匀速转动角速度为 ，磁感应强度为B，则转动 180的过程中平均电动势E 2BS，转动 180 的过程中最大感应电动势为EmBS .故EEm2，选项 B 正确9“二分频”音箱有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、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同频率的混合音频电流按高、 低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原

7、比例还原成高、低频的机械振动图38 为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b 输入， L1和 L2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页名师精编欢迎下载是线圈， C1和 C2是电容器，则() 图 38 A甲扬声器是高音扬声器BC2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器DL2的作用是减弱乙扬声器的低频电流解析： 选 D.电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频；电容是通交流、隔直流，通高频、阻低频10(20XX 年莆田高二检测)三个相同的电阻，分别通过如图3

8、9甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期 T相同下列说法中正确的是() 图 39 A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1/2 D在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小解析： 选 C.甲图象电流的有效值为12I0，乙图象电流的有效值为I0，丙图象根据电流有效值的定义有：I20RT2 I2RT，解得电流有效值I12I0，根据焦耳定律相同时间内产生热量之比等于有效值的平方比，Q1Q2Q312 1，C 对二、填空题 (本题共 2 小题，每小题6 分，共 12 分按题目要求作答) 11有一个

9、电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于e110 2 V 时则导电，低于e110 2 V 时不导电， 若把这个电子元件接到220 V、50 Hz 的正弦交流电的两端，则它在 1 s内导电 _次，每个周期内的导电时间为_解析： 由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u2202sint其中 2 f，f50 Hz，T1f0.02 s，得 u220 2sin100 t把 u 110 2 V 代入上述表达式得到t11600s，t25600s 所以每个周期内的导电时间为 t2(t2 t1)4300s175s. 由所画的 ut 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n2

10、tT100. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页名师精编欢迎下载答案： 100175s 12如图 310 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刻是_，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是_，若此交流线圈共100 匝，则穿过此线圈的最大磁通量是_Wb. 图 310 解析： 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，变化最快时刻应该是nT/2，根据法拉第电磁感应定律电动势最大的时刻应该

11、是磁通量变化最快的时刻，是(2n1)T/4，由最大值公式可以求出最大磁通量，则Em nBS nmmEmn310100100Wb311000Wb.答案： 见解析三、计算题 (本题共 4 小题，共 48 分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位) 13(10 分)(20XX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应电动势e 与时间 t 的关系如图311 所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度是多少？当tT12时，线圈平面与磁感线的夹角等于

12、多少？图 311 解析： 从题图中可以看出，当t0 时， eEm.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EmNB S NBS2T，N1，BEmT2 S.当 tT12时，线圈转过角度为t2TT12630 .此时线圈平面与磁感线夹角为30 . 答案：EmT2 S3014(10 分 )(20XX 年济南高二检测)如图 312 所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转动6时，线圈中感应电动势大小为10 V，求：图 312 (1)交变电动势的峰值；(2)线圈从图示位置转动2的过程中，交变电动势的平均值精选学习资料 - - - - - - -

13、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页名师精编欢迎下载解析： (1)交变电动势的瞬时值为eEmsint V，将 t6，e10 V 代入上式，有10 VEmsin6，解得 Em20 V. (2)线圈从图示位置转过2的过程中，磁通量的变化量为 BS，经历的时间 t2，此过程中交变电动势的平均值：e t2BS2 Em2 20 V12.7 V. 答案： (1)20 V(2)12.7 V 15(14 分)(20XX 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 ab20 cm，ad25 cm，放在磁感应强度B0.4 T 的匀强磁场中，外力

14、使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以 n3000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r1 ，外电路电阻 R9 ，t0 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 313 (1)在图中标出t0 时感应电流的方向；(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；(3)从图示位置转过90 过程中流过电阻R 的电荷量是多大？解析：(1)根据 ab、 cd 切割磁感线， 由右手定则可得线圈中感应电流方向adcba. (2)线圈的角速度 2 n2 300060rad/s 100 rad/s.设 ab 边在 t 0 时刻速度为vab，图示位置的感应电动势最大，其大小为Em2NB ab

15、vabNB ab ad 500.4 0.200.25100 V314 V，电动势的瞬时表达式为：e314cos100 t V. (3)q I t. 从 t0 起转过 90 的过程中， t 时间内流过R 的电荷量qN t R r tNBSRr500.4 0.200.2519C 0.1 C. 答案： 见解析16 (14 分 )如图 314 所示，矩形闭合金属线圈abcd 的边长分别为l1和 l2， 电阻为 R.ab边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感应强度大小为B.某时刻线圈位置如图所示，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 ，从图示位置开始计时，规定电流沿

16、adcb 方向的流动为正方向精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页名师精编欢迎下载图 314 (1)在直角坐标系中画出线圈内感应电流随时间变化的关系图象(画出两个周期)；(2)求此感应电流的有效值解析： (1)如果在题图所示的右半部区域里也有磁感应强度为B 的匀强磁场，则线圈在绕 ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦交流电，而且是从中性面开始计时的现在的情况恰好在半个周期内没有感应电流，因此根据正弦交流电的图象画出如图所示的曲线(2)此感应电流的最大值ImEmR，感应电动势的最大值EmBl1l2 ，所以ImBl1l2R.则电流在T434T 时间内的有效值为I12Im.(12Im)2RT2I2RT，即12B2l21l222R2 RT2I2RT，故 IBl1l22R. 答案： (1)见解析(2)Bl1l22R精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页