《（浙江專(zhuān)版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十）描述交變電流的物理量（含解析）新人教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專(zhuān)版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十）描述交變電流的物理量（含解析）新人教版選修3-2（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專(zhuān)版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十）描述交變電流的物理量（含解析）新人教版選修3-2 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列關(guān)于交流電的幾種說(shuō)法中，正確的是(　　) A．交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓、電流值是峰值 B．交流電流表和交流電壓表測(cè)得的值是瞬時(shí)值 C．跟交流有相同熱效應(yīng)的直流的值是交流的有效值 D．跟直流有相同熱效應(yīng)的交流的值是交流的有效值 解析：選C　交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓、電流值都是交流電的有效值，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電流表和交流電壓表測(cè)的值是有效值，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)有效值的定義，可知C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．交變電流在

2、一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次 B．交變電流的有效值總是最大值的 C．因?yàn)橛行е当硎窘蛔冸娏鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同 D．若正弦式交變電流的最大值是10 A，則它的最小值是－10 A 解析：選A　產(chǎn)生交變電流的線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流方向改變一次，在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過(guò)中性面。對(duì)于正弦式交變電流，其有效值是最大值的，而對(duì)于其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系。交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的，與平均值不同。交變電流的正負(fù)表示電流的方向，不表示電流的大小，正弦式交變電流的最小值為零。綜上所述，A正確。 3．在如圖所示的電路中，已知交流電源電壓u＝200si

3、n 10πt V，電阻R＝10 Ω，則電流表和電壓表讀數(shù)分別為(　　) A．14.1 A,200 V B．14.1 A,141 V C．2 A,200 V D．2 A,141 V 解析：選B　由表達(dá)式可讀得電壓最大值Um＝200 V，在交流電路中電流表和電壓表測(cè)量的是交流電的有效值，所以電壓表的示數(shù)為U＝ V＝141 V，電流表的示數(shù)為I＝＝ A≈14.1 A。B正確。 4．一個(gè)多匝閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的表達(dá)式為e＝100sin 50 πt V，則下列判斷正確的是(　　) A．通過(guò)該矩形線圈磁通量的最大值為100 Wb B．該交變電

4、流電動(dòng)勢(shì)的有效值是70.7 V C．通過(guò)該矩形線圈磁通量變化率的最大值為100 Wb/s D．1 s內(nèi)該交流電電流的方向變化100次 解析：選B　由表達(dá)式可知ω＝50π rad/s，NBSω＝100 V，由于不知道N，所以無(wú)法求出該矩形線圈的最大值，A項(xiàng)錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為100 V，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n 可知，磁通量的變化率并不等于電動(dòng)勢(shì)，還與線圈匝數(shù)有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝≈70.7 V，B項(xiàng)正確；該交流電的頻率是25 Hz，故1 s內(nèi)交流電電流的方向變化50次，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．用交流電壓表測(cè)量電壓時(shí)，指針來(lái)回?cái)[動(dòng)

5、B．用電器上所標(biāo)電壓值是交流電的最大值 C．如果交流電的最大值是5 A，則最小值為－5 A D．一周期內(nèi)交流電的方向改變兩次 解析：選D　交流電壓表測(cè)的是有效值，測(cè)量交流電壓時(shí)指針不擺動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；用電器上所標(biāo)電壓值是變流電的有效值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果交流電的最大值是5 A，則最小值為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；產(chǎn)生交流電的線圈轉(zhuǎn)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向要改變一次，則線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次，選項(xiàng)D正確。 6．一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T(mén)。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝T時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為2 V，則此交變電流的有效值為(　　) A．2 V B．2 V

6、 C. V D. V 解析：選A　先用代入法求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：由e＝Em sin ωt得2 V＝Emsin(×)V，由此得Em＝4 V，因此有效值為2 V。選項(xiàng)A正確。 7.將阻值為5 Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電路中交變電流的頻率為0.25 Hz B．通過(guò)電阻的電流為 A C．電阻消耗的電功率為2.5 W D．用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓為5 V 解析：選C　由題圖可知，該交變電流的周期為T(mén)＝4×10－2 s，故頻率為f＝＝25 Hz；通過(guò)電阻的電流最大值為Im＝＝1 A，有效值I＝≈0.70

7、7 A，電阻消耗的電功率為P＝I2R＝2.5 W。交流電壓表測(cè)得的是電阻兩端電壓的有效值U＝IR＝ V≈3.5 V。C正確。 二、多項(xiàng)選擇題 8.阻值為10 Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上。以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．電壓的有效值為10 V B．通過(guò)電阻的電流有效值為 A C．電阻消耗的電功率為5 W D．電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J 解析：選BC　根據(jù)題圖可知電壓最大值為Um＝10 V，有效值為U＝ V，電流有效值為I＝＝ A，電阻消耗的電功率為P＝I2R＝()2×10 W＝5 W，每秒鐘產(chǎn)生的熱量為Q＝Pt＝5 J。B、C正確。 9．正弦式交變電源與電阻R、

8、交流電壓表按如圖甲所示的方式連接，R＝10 Ω，交流電壓表的示數(shù)是10 V，如圖乙是交變電源輸出電壓U隨時(shí)間t變化的圖象，則(　　) A．通過(guò)R的電流IR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 IR＝cos 100πt A B．通過(guò)R的電流IR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 IR＝cos 50πt A C．R兩端的電壓UR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 UR＝10cos 100πt V D．R兩端的電壓UR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 UR＝5cos 50πt V 解析：選AC　交流電壓表測(cè)的是有效值 U＝10 V，電壓的最大值Um＝10 V 。由題圖乙可得電阻R兩端交流電壓的瞬時(shí)值UR＝10cos 100π

9、t V，通過(guò)R上的電流有效值I＝＝ A＝1 A，則最大值Im＝ A，其瞬時(shí)值為IR＝cos 100πt A。故A、C正確。 10．如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長(zhǎng)ab＝cd＝0.4 m，ad＝bc＝0.2 m，線圈匝數(shù)N＝100，電阻r＝1 Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以ω＝100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻R＝9 Ω，以圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，則(　　) A．電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為160πsin 100πt V B．t＝0時(shí)線圈中磁通量變化率最大 C．t＝ s時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D．交變電流的有效值是8π A 解析：選BCD　電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值

10、e＝NBS ωcos ωt＝100×0.2×0.4×0.2×100πcos 100πt V＝160πcos 100πt V，A錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻即t＝0時(shí)，Φ＝0，但最大，B正確；t＝ s時(shí)，e＝Em，C正確；交變電流的有效值是8 π A，D正確。 三、非選擇題 11．一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)N＝100，穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖甲所示，發(fā)電機(jī)線圈的電阻r＝5 Ω，外電路電阻R＝95 Ω。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)。 解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：Em＝NBSω＝NΦmω 設(shè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)

11、，則有ω＝ 根據(jù)歐姆定律，電路中的電流的最大值為： Im＝ 有效值為I＝Im 由題中給定的Φ-t圖象可得： Φm＝1.0×10－2 Wb，T＝3.14×10－2 s 解以上各式，并代入數(shù)據(jù)，得I≈1.41 A。 答案：1.41 A 12.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r＝3 Ω、面積S＝0.02 m2的半圓形單匝導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T。若線框以ω＝100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)電刷給“6 V,12 W”的小燈泡供電，則： (1)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； (2)從圖示位置開(kāi)始，線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)

12、程中，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？ (3)由已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？ 解析：(1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝BSω＝×0.02×100π V＝10 V 因線框轉(zhuǎn)動(dòng)從平行于磁感線位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式 e＝Emcos ωt＝10cos 100πt V。 (2)線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ＝。 流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q＝·Δt＝， 又燈泡電阻R＝＝ Ω＝3 Ω。 故q＝＝ C＝ C，與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢無(wú)關(guān)。 (3)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝＝10 V，燈泡兩端電壓U＝R＝5 V。 因U＜6 V， 故燈泡不能正常發(fā)光。 其實(shí)際功率P＝＝ W＝ W。 答案：(1)e＝10cos 100πt V　(2) C　無(wú)關(guān) (3)不能　 W