試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修二3.1交變電流同步練習一、單選題1．如圖所示的四個裝置中，與發(fā)電機工作原理相同的是（）A． B．C． D．2．一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定轉軸勻速轉動，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是（）A．t1時刻穿過線圈的磁通量最大B．t2時刻穿過線圈的磁通量為0C．t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率最大D．每當電流方向變化時，線圈平面就會與中性面垂直3．把如圖甲所示的電路的a、b兩端點接按如圖乙所示的電壓隨時間變化的電源，三個完全相同的燈泡正常發(fā)光。則（）A．該交變電流的周期為B．該交變電流的電壓的有效值為C．若增大交變電流的周期而保持電壓的有效值不變，則燈泡Ⅱ變亮D．若增大交變電流的頻率而保持電壓的有效值不變，則燈泡Ⅲ變暗4．大型發(fā)電機幾乎都是旋轉磁極式發(fā)電機，如圖所示為其原理簡圖。豎直平面內(nèi)閉合線圈abcd固定不動，磁鐵繞圖中的虛線旋轉，線圈中就會產(chǎn)生感應電流。若條形磁鐵以的角速度勻速轉動，且圖示時刻N極正在向里轉?，F(xiàn)以圖示時刻為計時起點，則下列推斷正確的是（）A．該發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流頻率是10Hz B．時線圈中的電流方向為abcdaC．時線圈中的電流方向發(fā)生變化 D．時線圈中的電流最小5．一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖所示，則下列說法中正確的是()A．t＝0時刻線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時刻Φ的變化率達最大C．t＝0.02s時刻感應電動勢達到最大D．t＝0.03s時刻感應電動勢為零6．利用半導體二極管的單向導電性，可以對交變電流進行整流將交變電流變?yōu)橹绷?，一種簡單的整流電路如圖甲所示，ab為交變電流信號輸入端，D為半導體二極管，R為定值電阻。信號輸入后，電阻R兩端輸出的電壓信號如圖乙所示，則關于該輸出信號，下列說法正確的是（

）A．頻率為100Hz.B．電壓有效值為50VC．一個標有“90V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作D．若電阻R=100Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為2.5×104J7．如圖甲所示，螺線管豎直置于靠近水平桌面的上方，質量為m的閉合金屬圓環(huán)平放在桌面上，螺線管的中軸線與圓環(huán)相交?，F(xiàn)在螺線管中通入如圖乙所示的正弦交變電流，規(guī)定圖甲中標出的電流方向為正方向。圓環(huán)始終靜止，下列說法正確的是（）A．內(nèi)，從上向下看圓環(huán)中感應電流方向為順時針B．內(nèi)，圓環(huán)中的感應電動勢逐漸減小C．內(nèi)，圓環(huán)對桌面的壓力大于mgD．內(nèi)，圓環(huán)對桌面的摩擦力方向向左8．如圖所示，邊長為L的正方形線框在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，以周期T繞OO′軸勻速轉動，從圖示位置開始計時，下列說法正確的是（）A．圖示位置與中性面垂直 B．回路中產(chǎn)生穩(wěn)恒直流電C．時，電流方向將發(fā)生改變 D．時刻穿過線框的磁通量為09．矩形線框繞垂直于勻強磁場且沿線框平面的軸勻速轉動時產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是（）A．當線框位于中性面時，線框中感應電動勢最大B．當穿過線框的磁通量為零時，線框中的感應電動勢也為零C．每當線框經(jīng)過中性面時，感應電動勢或感應電流方向就改變一次D．線框經(jīng)過與中性面垂直的位置時，各邊不切割磁感線10．對于如圖所示的電流i隨時間t作周期性變化的圖象，下列說法中正確的是（）A．電流大小變化，方向不變，是直流電B．電流大小、方向都變化，是交流電C．電流最大值為0.2A，周期為0.02sD．電流大小變化，方向不變，不是直流電，是交流電11．如圖所示，面積均為S的單匝線圈（A、C、D均繞其對稱軸，B繞中心軸）在勻強磁場B中以角速度ω勻速轉動，能產(chǎn)生正弦式交流電動勢的是（）A． B．C． D．12．關于物理概念的定義所體現(xiàn)的思想方法，下列敘述正確的是（）A．交變電流的有效值體現(xiàn)了等效思想B．平均速度的概念體現(xiàn)了極限思想C．電阻的概念體現(xiàn)了控制變量思想D．重心的概念體現(xiàn)了理想模型思想13．如圖所示，是交流發(fā)電機的示意圖，某時刻，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。下列說法正確的是（）A．圖示位置磁通量為零B．圖示位置，電流表的示數(shù)為零C．從圖示位置開始，再過，電流方向將發(fā)生變化D．用鋁框做線圈骨架，電磁阻尼效果好14．關于正弦交變電流的產(chǎn)生過程，下列說法正確的是（）A．當線圈平面與中性面垂直時，電流方向發(fā)生變化B．線圈平面經(jīng)中性面時開始計時，周期內(nèi)，電流先增大后減小C．線圈平面與中性面垂直開始計時，2個周期內(nèi)電流方向改變4次D．線圈轉動過程中通過線圈的磁通量最大的位置，也是感應電流最大的位置15．在如圖所示的四類電壓中，A、B中的曲線為正弦曲線，則電壓有效值最大的圖像是（）A． B． C． D．二、填空題16．用測電筆辨別火線和零線時，應用手接觸_____，筆尖接觸電線，______表明接觸的是零線。17．判斷下列圖像表示的電流屬于直流還是交流()A．B．C．D．18．某實驗小組開展“正（余）弦規(guī)律交變電流產(chǎn)生”的實驗，線圈轉到如圖所示位置，形成圖中所示感應電流方向，則沿軸方向看，線框是在_________（選填“順時針”或“逆時針”）方向轉動。19．如圖甲所示，矩形線框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮?。┮訟D邊為軸逆時針勻速轉動，角速度為。已知AB和CD邊長為L1，BC和AD邊長為L2，勻強磁場磁感應強度為B，線框只有一匝。從線圈經(jīng)過中性面（圖中虛線位置）時開始計時，并規(guī)定此后四分之一周期內(nèi)電流沿正方向。（1）轉動中___________（哪一條或哪幾條）邊切割磁感線；（2）轉動中，BC邊的速率是___________。（3）t時刻（圖中實線位置），線框平面與中性面的夾角是_________，BC邊的速度與磁場夾角是___________。（4）t時刻，BC邊中的電動勢eBC=___________，線框中的電動勢e=___________。（5）如果線框共n匝，并用S表示線框的面積（也就是）。則t時刻線框中的電動勢e=___________，其最大值是Em=___________。（6）在乙圖中畫出e-t圖線________。三、解答題20．有同學認為：在勻強磁場中，矩形線圈繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸勻速轉動時，線圈平面跟中性面垂直的瞬間，穿過線圈的磁通量為零，因此線圈中的感應電動勢為零；線圈平面在中性面內(nèi)的瞬間，穿過線圈的磁通量最大，因此線圈中的感應電動勢最大。這種看法正確嗎？為什么？21．在磁感應強度為的勻強磁場中有一匝數(shù)為10匝的矩形線圈，如圖所示，線圈繞軸以轉速勻速轉動，，，線圈的總電阻為，定值電阻的阻值為，從圖示位置開始計時。(1)寫出時刻整個線圈中的感應電動勢的表達式；(2)線圈轉過，流過的電荷量為多少；(3)線圈轉過時，磁通量的變化率為多少。22．交流發(fā)電機電樞電阻為2，感應電動勢瞬時值表達式為e=389sin100πt（V），給電阻R=8Ω的用電器供電，則（1）通過用電器的電流為多少？（2）電源輸出功率和發(fā)電總功率為多少？（3）發(fā)電機輸出端電壓為多少？23．如圖所示是電動勢隨時間變化的圖像，圖中Oa、ab、bc、cd分別對應圖3-1-5中的哪一個過程？答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【詳解】發(fā)電機工作原理為閉合回路部分導線切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，B圖符合，A圖為電動機原理，C圖為表示通電導線周圍存在磁場，D圖為通電導線在磁場中受力運動，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。2．C【詳解】A．t1時刻感應電動勢最大，線圈通過與中性面垂直的位置，穿過線圈的磁通量最小，A錯誤；B．t2時刻感應電動勢為零，線圈位于中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，B錯誤；C．t3時刻感應電動勢最大，穿過線圈的磁通量的變化率最大，C正確；D．每當電流方向變化時，線圈平面與磁場垂直，即線圈轉到中性面位置，D錯誤。故選C。3．C【詳解】A．該交變電流的周期為，選項A錯誤；B．該交變電流的電壓的有效值為36V，選項B錯誤；C．若增大交變電流的周期，電感器L的感抗減小，燈泡Ⅱ中電流增大，燈泡Ⅱ變亮，選項C正確；D．若增大交變電流的頻率，電容C的容抗變小，燈泡Ⅲ中電流增大，燈泡Ⅲ變亮，選項D錯誤。故選C。4．B【詳解】A．條形磁鐵以的角速度勻速轉動，則該交流電的頻率故A錯誤；B．由題圖可知，在時刻穿過線圈的磁通量為0，結合交流電產(chǎn)生的特點可知，時刻該交流電的瞬時值最大，由題圖可知下一時刻穿過線圈的磁通量的方向向里，由楞次定律可知，此時線圈中的電流方向為abcda，故B正確；CD．該交流電的周期當時，線圈中的電流方向與開始時的方向相反，電流值仍然為最大值，不會改變方向，故C、D錯誤。故選B。5．B【詳解】A．t＝0時刻磁通量最大，此時線圈平面在中性面，選項A錯誤；B．t＝0.01s時刻，磁通量為零，此時磁通量的變化率達最大，選項B正確；C．t＝0.02s時刻，磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，感應電動勢為零，選項C錯誤；D．t＝0.03s時刻，磁通量為零，此時磁通量的變化率達最大，感應電動勢最大，選項D錯誤。故選B。6．B【詳解】A．由圖乙可知，該電壓的周期T=0.02s，故頻率為50Hz故A錯誤；B．由電流的熱效應知，一個周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量其中的故電壓有效值為U有=50V，故B正確；C．電容器兩端的瞬時電壓不應超過標稱電壓90V，而R兩端電壓的瞬時值最大為100V，故電容不能正常工作，故C錯誤；D．電阻R產(chǎn)生的熱量應使用電壓的有效值進行計算，故1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故D錯誤。故選B。7．C【詳解】A．內(nèi)，線圈中電流為正方向且減小，通電螺線中產(chǎn)生向上的磁場且磁感應強度減小，圓環(huán)中感應出向上的磁場，則圓環(huán)中從上向下看感應電流方向為逆時針，A錯誤；B．因為線圈中電流為正弦電流，所以產(chǎn)生的磁場也是正弦變化的，變化圖象也是正弦圖像，內(nèi)，由圖像可知，圖線的斜率的絕對值逐漸增大，即磁感應強度的變化量與時間變化量的比值逐漸增大，根據(jù)得感應電動勢逐漸增大，B錯誤；C．內(nèi)，線圈中電流反向增大，通電螺線管產(chǎn)生向下的磁場，磁感應強度增大，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流從上往下看為逆時針方向，此時圓環(huán)受到安培力斜向左下，則桌面對圓環(huán)的支持力大于重力mg，則圓環(huán)對桌面的壓力大于重力mg，故C正確；D．內(nèi)，線圈中電流反向增下，通電螺線管產(chǎn)生向下的磁場，磁感應強度增小，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流從上往下看為順時針方向，此時圓環(huán)受到安培力斜向右下，圓環(huán)靜止，則圓環(huán)受到向左的摩擦力，則圓環(huán)對桌面的摩擦力向右，故D錯誤。故選C。8．D【詳解】A．題中圖示的位置穿過線框的磁通量最大，為中性面，選項A錯誤；B．回路中將產(chǎn)生正弦式交變電流，選項B錯誤；CD．t=時，穿過線框的磁通量為零，感應電流最大，電流方向不發(fā)生改變，選項C錯誤、D正確。故選D。9．C【詳解】AC．線框位于中性面時，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時切割磁感線的兩邊速度方向與磁感線平行，即不切割磁感線，穿過線框的磁通量的變化率等于零，所以電動勢等于零，感應電動勢或感應電流的方向在此時刻改變。A錯誤，C正確；BD．線框垂直于中性面時，穿過線框的磁通量為零，切割磁感線的兩邊的速度與磁感線垂直，有效切割磁感線速度最大，此時穿過線框的磁通量的變化率最大，所以感應電動勢最大，BD錯誤。故選C。10．A【詳解】由圖象可知：電流的大小變化，方向始終為正，不發(fā)生變化變，所以是直流電，電流最大值為0.2A，周期為0.01s，所以A正確，BCD錯誤。故選A。11．A【詳解】由題意可知，只有A圖在切割磁感線，導致磁通量在變化，從而產(chǎn)生正弦交變電動勢e=BSωsinωt，而BCD圖均沒有導致磁通量變化，故A正確，BCD錯誤；故選A。12．A【詳解】A．交變電流的有效值體現(xiàn)了等效思想，故A正確；B．平均速度體現(xiàn)了等效替代的思想，故B錯；C．電阻的定義式為比值法，故C錯誤；D．重心的概念體現(xiàn)了等效替代思想，故D錯誤。故選A。13．D【詳解】A．圖示位置是中性面，磁通量最大，故A錯誤；B．圖示位置，磁通量為最大，磁通量變化率最小，電流表讀的是有效值，電流表的示數(shù)不為零，故B錯誤；C．從圖示位置開始，再過，電流方向將發(fā)生變化，故C錯誤；D．鋁框的電阻小，渦流強，所以用鋁框做線圈骨架，電磁阻尼效果好，故D正確。故選D。14．C【詳解】線圈轉動過程中，在中性面位置，磁通量最大、電流等于零，方向改變，2個周期方向改變4次，由中性面經(jīng)周期到與中性面垂直，電流逐漸增大到最大。故C正確，ABD錯誤。故選C。15．D【詳解】選項A中的電壓的有效值為；選項B中，根據(jù)有效值的定義有解得電壓的有效值為；選項C中，根據(jù)有效值的定義有得電壓的有效值；選項D中，根據(jù)有效值的定義有得電壓的有效值。綜上所述可知選項D中圖像的電壓有效值最大。故選D。16．

筆尾金屬體

氖管不發(fā)光【詳解】[1][2]用測電筆辨別火線和零線時，應用手接觸筆尾金屬體，筆尖接觸電線，氖管不發(fā)光表明接觸的是零線。17．AB是直流電，CD是交流電?！驹斀狻縖1]選項A、B表示方向不隨時間變化的電流，為直流；選項C、D表示大小和方向都隨時間做周期性變化的電流，為交流。18．順時針【詳解】[1]對ab邊產(chǎn)生了由a到b的電流，根據(jù)右手定則可知，ab邊向里轉，