【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第2章 交变电流与发电机章末检测卷 沪科版选修3-2.doc
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1、【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第2章 交变电流与发电机章末检测卷 沪科版选修3-2 (时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)1如下图所示的四种随时间变化的电流图像,其中属于交变电流的是()答案D解析由图像可知,A、B、C选项电流的大小变化,但电流的方向一直没变,由交变电流、直流电的广义定义知该电流应为直流电D选项中电流大小和方向都改变,故为交变电流2图1甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分,下列说法错误的是()图1A图甲、图乙均表示交流电B图甲所示电压的瞬时值表达式为u20
2、sin (100t) VC图乙所示电压的有效值为20 VD图乙所示电压的有效值为10 V答案C解析根据交变电流定义,图甲、图乙均表示交流电,图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin (100t) V,选项A、B正确由有效值定义,0.020.04,解得题图乙所示电压的有效值为10 V,选项D正确,C错误3在如图2所示的交流电路中,保持电源电压一定,当交变电流的频率增大时,各电压表的示数将()图2AV1、V3增大,V2减小BV1不变,V2减小,V3增大CV1不变,V2增大,V3减小DV1、V2、V3都不变答案C解析电感线圈对交流电的阻碍作用随着频率的增大而增大,因此电压表V2示数增大,电容器对交流
3、电的阻碍作用随着频率的增大而减小,电压表V3减小,电压表V1不变,故选C.4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3甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,则()图3At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz答案B解析由题图乙可知,正弦交流电电压的最大值为311 V,周期T0.02 s,所以该交流电的有效值为U V220 V,频率f50 Hz,C、D错误;由题图乙知,t0.005 s时电动势最大,磁通量的变化率最大,A错误;t0.01 s时电动势为0,
4、磁通量变化率为0,但磁通量最大,线框处于中性面位置,B正确5某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是()答案A6如图4所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,下列说法正确的是()图4A转过时,线框中的电流方向为abcdaB线框中感应电流的有效值为C从中性面开始转过的过程中,通过线框横截面的电荷量为D线框转一周的过程中,产生的热量为答案C解析由楞次定律和右手定则可知,转过时,线框中的电流方向为adc
5、ba,A错误;线框中感应电流的最大值为Imax,由于线框中的感应电流是正弦交流电,其电流有效值为I,B错误;由q可知,从中性面开始转过的过程中,通过线框横截面的电荷量为q,C正确;线框转一周的过程中,产生的热量等于感应电流做的功,因此QWI2R,D错误二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分每题至少有两个选项正确,选对得5分,漏选得2分,错选得0分)7某小型发电机产生的交变电动势为e50sin (100t) V,对此电动势,下列表述正确的是()A最大值是50 V B频率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s答案CD解析考查交流电的最大值、瞬时值、有效值、周期、频率等基
6、本物理量,交变电动势瞬时值的表达式为eEmaxsin tnBSsin t50sin (100t) V,故交变电动势的最大值为50 V,有效值为E25 V,故A错,C对,由2f100 rad/s得频率是f50 Hz,周期T0.02 s,故B错,D对8一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图5所示,由图可知()图5A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin (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 VD若将该交流电压加在阻值R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W答案BD解析由图像可知正弦交流电的周期T0.04 s,则f25 Hz,2f50 rad/s,
7、所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin (50t) V,A不正确,B正确;该交流电的电压的有效值为 V50 V,则C不正确;若将该交流电压加在阻值R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为P W50 W,则D正确,所以正确答案为B、D.9如图6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,为交流电流表线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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像如图乙所示,以下判断正确的是 ()图6A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R
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