高二物理交變電流測試題含答案和解析

1、綜合檢查一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1下列關(guān)于交流電的說法中正確的是()A交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流電的峰值B用交流電流表和電壓表測定的讀數(shù)值是交流電的瞬時(shí)值C給定的交流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下是指有效值D跟交變電流有相同的熱效應(yīng)的直流電的數(shù)值是交流電的平均值解析：選C.對于交變電流，在沒有特別說明的情況下是指有效值，交流電流表和電壓表的讀數(shù)值是交流電的有效值，交流電器的銘牌上所標(biāo)的電壓和電流也是有效值，所以A、B、D錯(cuò)誤，C正確2如圖35是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，圖甲到圖丁分別表示線圈轉(zhuǎn)動過程中的四個(gè)位置，其中甲

2、、丙中的線圈與磁場方向垂直，乙、丁中線圈與磁場方向平行，則在線圈轉(zhuǎn)動的過程中直流電流表有示數(shù)的位置是()圖35A甲、丙B乙、丁C甲、乙 D丙、丁解析：選B.線圈轉(zhuǎn)動中感應(yīng)電流時(shí)刻在變化，位于中性面位置時(shí)磁通量最大，但感應(yīng)電流最小，等于零位于與中性面垂直位置時(shí)，磁通量最小，但感應(yīng)電流最大，故選B.3圖36中的四幅圖是交流電的圖象，其中能正確反映我國居民日常生活所用交流電的是()圖36解析：選C.我國居民用電是有效值為U220 V，頻率為50 Hz的正弦交流電，故其最大值為Um U311 V，周期為T0.02 s，選項(xiàng)C正確4如圖37所示，有一矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中分別繞軸O1O1和中軸O2

3、O2以同樣的角速度勻速轉(zhuǎn)動，那么此線圈在以O(shè)1O1和O2O2分別為軸旋轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線平行時(shí)，可產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為()圖37A12 B21C14 D11解析：選D.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢EmNBS，與轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)，故在題中兩種情況下轉(zhuǎn)動一周時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流是相等的，故D項(xiàng)正確5一個(gè)電熱器接在10 V的直流電源上，消耗的功率是P，當(dāng)把它接到一正弦波形交流電源上時(shí)，消耗的功率是P/4，則該交流電源的電壓的最大值是()A5 V B7.07 VC10 V D14.14 V解析：選B.由電流的熱效應(yīng)算出有效值：4×，得有效值為5 V，則最大值為：5×

4、; V7.07 V.6某交流電電壓為u10sin314t(V)，則()A擊穿電壓為10 V的電容器能直接接在此電源上B把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在此電源上，打點(diǎn)周期為0.01 sC把額定電壓為10 V的小燈泡直接接在此電源上，小燈泡將被燒壞D把額定電壓為10 V的小燈泡直接接在此電源上，小燈泡能正常發(fā)光解析：選D.從交變電壓的最大值可知，該交變電壓的有效值為10 V，小燈泡可接在該電源上，并且能正常發(fā)光，擊穿電壓為10 V的電容器不能接在該電源上，因?yàn)殡娙萜鞯膿舸╇妷簽樽畲笾?，由此可見選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤；從瞬時(shí)值方程可以讀出314100，得該交變電源的周期為0.02 s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤7(201

5、1年杭州高二檢測)交變電壓的瞬時(shí)值為uUmsin100t(V)，當(dāng)t s時(shí)，u5 V，則從電壓表上看到的讀數(shù)為()A. V B5 VC10 V D10 V解析：選D.將t s及u5 V代入uUmsin100t(V)，可以求得最大值Um10 V，有效值為10 V，電壓表的讀數(shù)為有效值，故D對8矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始轉(zhuǎn)動180°的過程中，平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為()A/2 B2/C2 D解析：選B.設(shè)矩形線圈面積為S，勻速轉(zhuǎn)動角速度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則轉(zhuǎn)動180°的過程中平均電動勢，轉(zhuǎn)動180°的過程中最大感應(yīng)電動勢為EmBS.故，選

6、項(xiàng)B正確9“二分頻”音箱有兩個(gè)不同口徑的揚(yáng)聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器，音箱要將擴(kuò)音器送來的含不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚(yáng)聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機(jī)械振動圖38為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則()圖38A甲揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器BC2的作用是阻礙高頻電流通過乙揚(yáng)聲器CL1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚(yáng)聲器DL2的作用是減弱乙揚(yáng)聲器的低頻電流解析：選D.電路中的電感和電容作用可以簡單概括為：電感是通直流、阻交流，通低頻、阻高頻；電容是通交流、隔

7、直流，通高頻、阻低頻10(2011年莆田高二檢測)三個(gè)相同的電阻，分別通過如圖39甲、乙、丙所示的交變電流，三個(gè)圖中的I0和周期T相同下列說法中正確的是()圖39A在相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電阻發(fā)熱量相等B在相同時(shí)間內(nèi)，甲、乙發(fā)熱量相等，是丙發(fā)熱量的2倍C在相同時(shí)間內(nèi)，甲、丙發(fā)熱量相等，是乙發(fā)熱量的1/2D在相同時(shí)間內(nèi)，乙發(fā)熱量最大，甲次之，丙的發(fā)熱量最小解析：選C.甲圖象電流的有效值為I0，乙圖象電流的有效值為I0，丙圖象根據(jù)電流有效值的定義有：IRI2RT，解得電流有效值II0，根據(jù)焦耳定律相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量之比等于有效值的平方比，Q1Q2Q3121，C對二、填空題(本題共2小題，每小題6分，共12

8、分按題目要求作答)11有一個(gè)電子元件，當(dāng)它兩端的電壓的瞬時(shí)值高于e110 V時(shí)則導(dǎo)電，低于e110 V時(shí)不導(dǎo)電，若把這個(gè)電子元件接到220 V、50 Hz的正弦交流電的兩端，則它在1 s內(nèi)導(dǎo)電_次，每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)電時(shí)間為_解析：由題意知，加在電子元件兩端電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，表達(dá)式為u220sint其中2f，f50 Hz，T0.02 s，得u220sin100t把u110 V代入上述表達(dá)式得到t1 s，t2 s所以每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)電時(shí)間為t2(t2t1) s s.由所畫的ut圖象知，一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電兩次，所以1 s內(nèi)導(dǎo)電的次數(shù)為n2100.答案：100 s12如圖310所示，為某交變電動勢

9、隨時(shí)間變化的圖象，從圖象中可知交變電動勢的峰值為_ V周期T是_s，交變電動勢變化最快的時(shí)刻是_，穿過產(chǎn)生此電動勢的線圈的磁通量變化最快的時(shí)刻是_，若此交流線圈共100匝，則穿過此線圈的最大磁通量是_Wb.圖310解析：由圖象可知周期為0.02 s，最大電動勢為310 V，圖象的斜率表示電動勢變化的快慢，變化最快時(shí)刻應(yīng)該是nT/2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律電動勢最大的時(shí)刻應(yīng)該是磁通量變化最快的時(shí)刻，是(2n1)T/4，由最大值公式可以求出最大磁通量，則答案：見解析三、計(jì)算題(本題共4小題，共48分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中

10、必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)(2011年泉州高二檢測)一個(gè)面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以一邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直線圈中感應(yīng)電動勢e與時(shí)間t的關(guān)系如圖311所示，感應(yīng)電動勢最大值和周期可由圖中讀出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？當(dāng)t時(shí)，線圈平面與磁感線的夾角等于多少？圖311解析：從題圖中可以看出，當(dāng)t0時(shí)，eEm.此時(shí)線圈平面與磁感線的夾角為0°，也就是線圈平面與磁感線平行，所以EmNBSNBS，N1，B.當(dāng)t時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過角度為t×30°.此時(shí)線圈平面與磁感線夾角為30°.答案：30°14(10分)(2011年濟(jì)南高二檢測)如圖3

11、12所示，單匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，已知從圖示位置轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈中感應(yīng)電動勢大小為10 V，求：圖312 (1)交變電動勢的峰值；(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動的過程中，交變電動勢的平均值解析：(1)交變電動勢的瞬時(shí)值為eEmsint V，將t，e10 V代入上式，有10 VEmsin，解得Em20 V.(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，磁通量的變化量為BS，經(jīng)歷的時(shí)間t，此過程中交變電動勢的平均值：·Em×20 V12.7 V.答案：(1)20 V(2)12.7 V15(14分)(2011年三明市高二檢測)如圖313所示，N50匝的矩形線圈abcd，邊長

12、ab20 cm，ad25 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸以n3000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻r1 ，外電路電阻R9 ，t0時(shí)，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里圖313 (1)在圖中標(biāo)出t0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)寫出線圈感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式；(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中流過電阻R的電荷量是多大？解析：(1)根據(jù)ab、cd切割磁感線，由右手定則可得線圈中感應(yīng)電流方向adcba.(2)線圈的角速度2n2×× rad/s100 rad/s.設(shè)ab邊在t0時(shí)刻速度為vab

13、，圖示位置的感應(yīng)電動勢最大，其大小為Em2NB·vabNB··50×0.4×0.20×0.25×100 V314 V，電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式為：e314cos100t V.(3)qIt.從t0起轉(zhuǎn)過90°的過程中，t時(shí)間內(nèi)流過R的電荷量qt C0.1 C.答案：見解析16(14分)如圖314所示，矩形閉合金屬線圈abcd的邊長分別為l1和l2，電阻為R.ab邊是固定轉(zhuǎn)動軸，它恰位于有界勻強(qiáng)磁場的邊界處，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.某時(shí)刻線圈位置如圖所示，磁感線垂直紙面，方向向里線圈繞固定轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度大小為，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，規(guī)定電流沿adcb方向的流動為正方向圖314 (1)在直角坐標(biāo)系中畫出線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象(畫出兩個(gè)周期)；(2)求此感應(yīng)電流的有效值解析：(1)如果在題