第三章 交变电流 章末检测卷（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【精讲精练】人教版

(满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。 1．一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10sin 20πt(V)，则下列说法正确的是(　　) A．t＝0时，线圈位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零 C．t＝0时，线圈切割磁感线的有效速度最大 D．t＝0.4 s时，电动势第一次出现最大值 解析　由电动势e＝10sin 20πt(V)知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t＝0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，选项A正确，B、C错误；当t＝0.4 s时，e＝10sin (20π×0.4) V＝0，选项D错误。 答案　A 2.如图所示，线圈面积为S，匝数为N，线圈的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是(　　) A．图示位置电流最大 B．R两端电压的有效值U＝NBS C．交流电流表的示数I＝NBS D．一个周期内通过R的电荷量q＝ 解析　由题图可知，图示位置通过R的电流为零，R两端电压的瞬时值可用图来表示。 设电压的有效值为U，在一个周期内有＝T，解得U＝NBSω，电流的有效值I＝＝，在一个周期内，只有半周期的时间有电流通过R，故q＝N＝，只有选项C正确。 答案　C 3．两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交变电流和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等，则在一个周期内，正弦交变电流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比为(　　) A．3∶1　　　　　　　　　 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶3 解析　正弦交变电流的有效值I1＝Im 方波形交变电流的有效值I2＝Im 因此＝＝。 答案　B 4．电阻R1、R2与交流电源按如图甲方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则(　　) A．通过R1的电流有效值是1.2 A B．R1两端的电压有效值是6 V C．通过R2的电流最大值是1.2 A D．R2两端的电压最大值是6 V 解析　交变电流的最大值Im＝0.6 A，则有效值I＝＝0.6 A，选项A、C错误；R1两端的电压有效值U1＝IR1＝6 V，选项B正确；R2两端的电压最大值U2m＝ImR2＝12 V，选项D错误。 答案　B 5.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表A1的示数是0.2 A，电流表A2的示数为1.0 A。下列说法正确的是(　　) A．初级和次级线圈的匝数比为1∶5 B．初级和次级线圈的匝数比为5∶1 C．若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表A2的示数增大 D．若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表A2的示数减小 解析　由I1∶I2＝n2∶n1，可得n1∶n2＝5∶1，A错，B正确；若将另一个电阻与原负载R串联，则副线圈所在回路总电阻变大，由I2＝，所以A2示数减小，C错误；若将另一个电阻与原负载并联，则副线圈所在回路总电阻变小，I2增大，即电流表A2示数增大，D错误。 答案　B 6.如图所示，实验室一台手摇交流发电机的内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin 10πt(V)，则(　　) A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A 解析　由交变电流电动势的表达式e＝10·sin 10πt(V)＝Emsin ωt可知，该交变电流的频率为f＝＝ Hz＝5 Hz，选项A错误；该交变电流电动势的有效值E＝＝ V＝10 V，选项B错误；电流的有效值I＝＝ A＝1.0 A，外接电阻R所消耗的电功率PR＝I2R＝1.02×9.0 W＝9 W，故选项C错误，D正确。 答案　D 7．如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是(　　) A．I1和I2表示电流的瞬时值 B．U1和U2表示电压的最大值 C．滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大 D．滑片P向下滑动过程中，U2变小，I1变小 解析　电压表V1和V2分别测量变压器原、副线圈的输入、输出电压的有效值，电流表A1和A2分别测量原、副线圈电路中电流的有效值，选项A、B