2021-2022学年高中物理 第2章 交变电流与发电机 测评A（含解析）沪科版选修3-2.docx

1、第2章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一个选项符合题目要求,第68题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)1.某些国家照明电路使用的正弦式交变电流的频率为60 Hz,电压是110 V,它的电压瞬时值u随时间t变化的关系式是()A.u=110sin 60t VB.u=110sin 120t VC.u=156sin 60t VD.u=156sin 120t V答案:D2.某交变电流电压为u=102sin 314t 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

2、计时器接在此电源上,打点周期为0.01 sC.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,小灯泡能正常发光答案:D3.如图所示电路中,已知交流电源电压u=200sin 100t V,电阻R=100 。则电流表和电压表的读数分别为()A.1.41 A,200 VB.1.41 A,141 VC.2 A,200 VD.2 A,141 V答案:B4.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光,

3、电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为()A.(2l2nB)2PB.2(l2nB)2PC.(l2nB)22PD.(l2nB)2P解析:产生感应电动势的最大值为Emax=BLv=B2nl2,E有效=22Emax=2nBl2,又因为P=E有效2R,则R=2(l2nB)2P。答案:B5.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图所示),线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由abcda方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()解析:由题给条件可知,cd在t=0时由题图示位置开

4、始做切割磁感线运动,但其速度方向与磁场方向的夹角在变化,e=Blvcos(为线圈平面与B的夹角),则I=eR=BlvRcos=Bl2Rcos,可知A、B错,又由楞次定律,可判断电流方向,则C对,D错。答案:C6.如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A.周期是0.01 sB.最大值是311 VC.有效值是220 VD.表达式为u=220sin 100t V解析:由波形图可知:周期T=0.02s,电压最大值Umax=311V,所以有效值U=Umax2=220V,表达式为u=Umaxsin2TtV=311sin100tV,故选项B、C正确,A、D错误。答案:BC7.在两平行金属板

5、间加上如图中的电压,使原来静止在金属板中央的电子有可能做振动的电压图像是(设两板距离足够大)()解析:图像A中的电压会使电子一直向着一个方向运动,图像D中的电压则会让电子先加速后匀速,再加速再匀速一直向着一个方向运动,图像B、C中的电压能让电子做往复运动。答案:BC8.如图所示,在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO轴匀速转动,若要使线圈中的电流峰值减半,可行的方法是()A.只将线圈的转速减半B.只将线圈的匝数减半C.只将匀强磁场的磁感应强度减半D.只将线圈的边长减半解析:由Imax=EmaxR,Emax=NBS,=2n,知A、C、D正确。答案:ACD二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填

6、在题中的横线上)9.(8分)如图所示,线圈面积S=1.410-2 m2,共20匝,总电阻为0.8 ,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,线圈绕OO轴以某一角速度匀速转动时,标有“24 V30 W”的灯泡L正常发光,则线圈转动过程中产生的电动势最大值为 V,线圈转动的角速度为 rad/s。解析:灯泡正常发光时两端电压为24V,流过的电流为I=PU=1.25A,因此电动势的有效值为E=U+Ir=24V+1.250.8V=25V,故最大值为Emax=252V,再由Emax=NBS可得角速度=250rad/s。答案:25225010.(8分)一交变电流电压的瞬时值表达式为u=2202sin 314t

7、V,则:(1)该交变电流电压的有效值为 V,频率为 Hz,周期为 s。(2)将该交变电流的电压加在电阻R=20 的两端,通过电阻R的电流瞬时值表达式为i= A。解析:(1)由u=2202sin314tV及u=Emaxsint可知,Emax=2202V,E=Emax2=220V因=314rad,f=1T=2=50HzT=0.02s。(2)由i=UR知,i=2202sin314t20A=112sin314tA。答案:(1)220500.02(2)112sin 314t三、计算题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(10分)10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin 20t V。求:(1)t=0时,线圈内磁通量和磁通量变化率;(2)线圈从中性面开始转动180过程中,感应电动势的平均值和最大值之比。解析:(1)t=0时,电动势的瞬时值为零,即磁通量的变化率为零,t=0可见线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量最大值为max,由Emax=Nmax得max=EmaxN=1021020Wb=2.2510-2Wb。(2)线圈从中性面开始转动180过程中,感应电动势的平均值为: