2017人教版高中物理选修11第三章第三节《交变电流》同步检测

2017人教版高中物理选修1-1第三章第三节《交变电流》word同步检测第三节交变电流题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分,选对但不全的得2 分，有选错或不选的得0分，共60分）1、交变电流就是（）A、矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B、按正弦规律变化的电流C、按余弦规律变化的电流D、大小、方向随时间做周期性变化的电流2、图3-3-1中表示交变电流的就是（）UU EO—U E图3-3-2A、J与S时刻穿过线圈的磁通量为零图3-3-13、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的就是（）A、线圈平而每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B、线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C、线圈平而每经过中性面一次，感应电动势与感应电流的方向都要改变一次D、线圈转动一周，感应电动势与感应电流的方向都要改变一次4、一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场并位于线圈平而内的固定轴转动,线圈中的感应B、。

与耳时刻穿过线圈的磁通量变化率为零C、就是从线圈平而与磁场方向平行的时刻开始计时的D、每当感应电动势"变换方；向时，穿过线圈的磁通量都最大5、下列说法中正确的就是.（）A、正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次B、交变电流的有效值总就是最大值的，昭音C、因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D、若正弦交变电流的最大值就是10 A,则它的最小值就是-10 A6、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势"=如sin 100 n t V,则（）A、交变电流的频率就是100 n HzB、t =0时，线圈位于中性面C、交变电流的周期就是0、02 sD、 f =0、05 s时，。

有最大值7、交流发电机在工作时的电动势为"匸仏sin31 V,若将电枢的转速提高一倍，同时将电枢所羽面积减小一半，其她条件不变，则其电动势变为（）A、= %sin t）2 vB、=捡山 5/2 vC、=空讪如V建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分选择题（本题包括怎小电动势随时间『的变化规律如图3-3-2所示, 由图象可知（）13I)D、25 v$、以下说法正确的就是（）A、交变电流的有效值就就是它的平均值B、任何交变电流的有效值都就是它最大值的1/2C、如果交变电流接在电阻化h产生的热量为那么该交变电流的有效值为0人D、以上说法均不正确9、以下说法正确的就是（）A、发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B、电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C、交流电压表所测数值为瞬时值D、保险纟幺所标数值为最大值10、下列关于交变电流的说法中，不正确的就是（）A、若交变电流最大值为5 A,则它的最小值为-5 AB、用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动C、我国工农业生产与生活用的交变电流，频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D、正弦交变电流，=加人in 100n Z A的最大值为311 A,频率为100 Hz11、一个电热器接在10 V的直流电源上，在时间丫内产生的焦耳热为金现将该电热器接在一交流电源上，它在时间2十内产生的焦耳热为"、则这一交流电源的交变电压的最大值与有效值分别就是（）A、最大值就是/朋V,有效值就是10 VB、最大值就是10 V,有效值就是廉VC、最大值就是康V,有效值就是5 VD、最大值就是20 V,有效值就是丿朋V12、在图3-3-3中，将电灯与电容器串联接入交变电流的电路中，灯泡发光，则（）A、自由电荷通过了电容器两板间的绝缘电介质B、自由电荷没有通过电容器两板间的绝缘电介质C、接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体H、电容器交替进行充放电，电路中就有电流, 表现为交变电流“通过” 了电容器o ---- 0―图3-3-313、图3—3—4 （a）为电热毯的电路示意图、电热丝接在"=311sin （100 n £） V的电源上, 电热毯被加热到一左温度后，通过装置/使输入电压变为图3-3-4 （b）所示波形，从而进入保温状态、若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数就是（）图3—3—4A、110 VB、156 VC、220 VD、311 V14、正弦交变电源与电阻人交流电压表按照图3-3-5所示的方式连接,圧10 Q,交流电压表的示数就是10 V、图3-3-6就是交变电源输出电压随时间r 变化的图象，则（）交变电源丄丄O ③R图3—3—6A、通过呦勺电流石随时间&变化的规律就是'紅农cos 100 n t (A)B、通过/的电流“随时间Q变化的规律就是2紅品cos 50 n t (A)C、拆两端的电压®随时间十变化的规律就是u匸亦cos 100 n t (V)D、％两端的电压々随时间：变化的规律就是I论亦cos 50 n t (V)15、如图3-3-7所示，矩形线圈必"在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴耳与&以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()图3-3—7A、线圈绕&转动时的感应电流等于绕&转动时的电流B、线圈绕人转动时的感应电动势小于绕&转动时的感应电动势C、线圈绕4与&转动时电流的方向相同，都就昂f C—♦QD、线圈绕A转动时de边受到的安培•力大于绕& 转动时&边受到的安培力二、填空题(本题共3小题，每小题4分，共12分、请将正确的答案填到横线上)16、如图3-3-8所示，当电源接直流电时，灯泡,接交变电流时，灯泡_________________ (填“亮”或“不亮”)、°------ 0~图3-3-817、完全相同的两个电热器,分别通以如图3-3-9所示的正弦交变电流与方波交变电流，其电流的最大值都相同，则这两个电热器的电功率之比耳：卩匸 ________ 、图3—3—918、正弦交变电流就是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，线.圈中感应电动势随时间变化的规律如图3-3-10所示,则此感应电动势的有效值为________________ V,频率为__________三、计算题（本题共3小题，共28分、解答时应写出必要的文字说明、方程式与重要的演算步骤，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与单位）19、（10分）一台发电林L产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311 V,线圈在磁场中转动的角速度就是100 n rad/s、（1）写岀线框从中性而处开始转动的感应电动势的瞬时值表达式、（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100 Q,试写出通过负载的电流的瞬时值表达式、在匸="丄％s时电流的瞬时值为多少？20、（9分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒左的角速度Q绕垂直于磁场方向的固立轴转动、线圈匝数"=100、穿过每个线圈的磁通量力随时间按正弦规律变化，如图3-3-11所示、发电机内阻片=5、0 Q,外电路电阻斤=95Q、已知感应电动势的最大值5 %®叫，其中叫为穿过每个线圈磁通量的最大值、求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数、图3-3—1121、（10分）如图3-3-12所示，矩形线框匝数a - 250 匝,^12 cm, ^10 cm,线框It于磁感应强度〃 =（2/n） T的匀强磁场中绕垂直于磁场的固左轴以4 n rad/s的角速度匀速转动、线框通过滑环与外电路连接、外电路接有= 12 Q的电阻及一■•只发光电压与熄火电压都为12 V 的蛊泡L、求：（1）当S接引寸，交流电流表读数为多少？人的热功率为多大?10 min内外力对线框做功为多少？O'框电阻不汁）1"/A~1 1_1 1-O IIIIIIII t/—/m l_l i—l甲乙笫三节交变电流得分: ________一、选择题二、填空题16、__________ __________17、__________18.__________ ___________三、计算题19、20、21、第三节交变电流参考答案一、选择题1、 D2、A BD3、C解析：依据交变电流的变化规律可得,如果从中性而开始计时有：u - (in QZ与，二^Jnsin如果从垂直于中性而的位置开始讣时有：11二佻os QZ与7 二Qos QZ；不难“瞧岀:线圈平而每经过中性而一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向也改变一次;线圈每转动一周，感应电流方向与感应电动势方向都改变两次、4、BCD解析：由图象可知，当r =0时，感应电动势有最大值,说明穿过线圈的磁通量的变化率最大，即线圈平而与磁场平行，选项C正确、5□时刻感应电动势为零，说明这两个时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零，即线圈平面与磁场方向垂宜，穿过线圈的磁通量最大，所以选项B正确，A错误、当线圈平面通过中性而时，就是感应电动势改变方向的时刻，所以选项D正确、5、A解析:线圈平面每经过中性而一次，电.流方向改变一次，在一个周期内线圈平而有两次经过中性面、对于正弦式交变电流有效值就是最大值的倍，对英她的交变电流不一泄有这样的关系、交变电流的有效值就是从电流做功角度左义的，它与电流的平均值本质不同，从『图象也可II岀，正弦交变电流不随时间做线性变化，故有效值与平均值不同、若正弦式交变电流最大值为10 A,最小值应为0 A,-10 A表示电流反向最大、6、B C解析：由瞬时值表达式知：角速度Q = 100 n rad/s、感应电动势就是按正弦规律变化，所以『=0时，线圈平面位于中性而、3 100 Mf — ----- ---------因e = 2 n £所以2只二2兀=50 Hz2 _ 1_由T ~~f得厂一& £二0、02 s当f 二0、05 s 时，H 二切sin 5n V=0故B. C选项正确、■7、C解析：％=时叭“ =2 ",面积减一半，转速提高一倍，则％ = %,则二仏in 2砂V、8、D9、A10、ABDif (10 V)?11、B解析:设电热器电阻为九则"T R '设交流电源电压最大值为％,则有效值为厉，则° 〒•习,得'語10 V,则侏=書二5& V、12、BD13、B解析：交流电压表测量的就是交变电压的有效值、图(b)所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分、取一个周期?的时间，根据有效值的圧义有：觴r磅----- ■—二-- •]R 2 R 、311所以〃注2 V^156 V、选B、14、A 僻析：由题意可知.R两端电斥的最大值【几一他X10 V-IOV^ V；由图金可求得⑺一弄一,:三= 100尺rad/s.所以R两端电圧：= %cos 3t = "AoslOOxcV；通过他勺电流：IR = ^-COS a>t—y/2cos lOOit? A.' 15、A解析：线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流，产生的电流、感应电动势及线圈各边所受安培力大小与转动轴所在位巻无关，故A对,B、D错；图示时刻产生电流的方向为故C错、、填空题16、不亮亮17. 1 ： 2解析：正弦交变电流的电功率尸二几，其中』为交变电流的有效_ 4值/ ~ A 而方波交变电流通过纯电阻用电器时，其电流大小均为如只就是方向做周3. 14X107 s •已知感应电动势的最大值1九一 又9=奈，故电路屮电流最大值 (1) /—1.4 A P — 24 W W 亠 1.44X10' J (2) 4 Hz解析：(1〉当S 接e 时•有r /m ，用S“ 250X(2/穴＞ XCI. 12X6 10X4穴 A /_万_ 鬲 A_72 A~l ・4 A ；P-I 2 - R-(72)2X12 W-24 W ；W — P • r —24X 10X60 J —1.44X 104 J.(2)、齐S 接/时•根据正弦仙线变化规律可知•在交变 电流的一个周期T I 从筑泡闪光2次•每次闪光时间 为厶.因為T--y ■故氛泡闪光频率为4 Hz.点评：由于线框电阻不计•电源成为理想电源.外力维 持线框匀速转动•町根据能宦的转化和守恒足律來求 外力对线框所做的功.期性变化，相当于恒立电流通过电热器，与电流方向无关.2 ]-—I^K由匕一 FK-P2=1《R 得 Pl s P2 = l : 2评注J 对非正技(余眩〉交麼电流•晟大值与冇效值之间 不仔仏/T 倍的关系. 18. 220 50计算题 19、(1 X —311 win IOO TVZ V I _I "” I 1 A_2 1 1 A R100 八 1所以通过负载的电流的瞬时值表达式是 J — 3. 1 lsin lOO^Z A.I = 3、Z/sin 伽Ji X 击)A=3、1占$时•电流的瞬时值为九二八 0 X 10'2 Wl )t T20、 E 4 A 解析：由e _ t 图 线可瞧出21、72X12。