第三章 交变电流-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评课时作业（粤教版）

章末达标检测(三) (满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．第1～7小题只有一个选项正确，第8～10小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．一交变电压的表达式为u＝100sin 100πt(V)，由该表达式可知(　　) A．用电压表测该电压时电压表的示数为100 V B．该交变电压的周期为0.02 s C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 W D．t＝ s时，该交变电压的瞬时值为50 V 解析：选B.电压表的示数是有效值为100 V，A错误； 该交变电压的周期为T＝＝ s＝0.02 s，B正确； 将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为P＝＝ W＝100 W，C错误；t＝ s时，该交变电压的瞬时值为u＝100sin 100πt＝100sin 100π× V＝100 V，D错误． 2．小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(　　) A．峰值是e0　　　　 B．峰值是2e0 C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0 解析：选D.因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0.N匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2 Ne0，因线圈中产生的是正弦式交流电，则发电机输出电压的有效值E＝Ne0，故选项D正确． 3．如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图像．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1 A，则(　　) A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 V B．变压器输出端所接电压表的示数为22 V C．变压器输出端交变电流的频率为50 Hz D．变压器的输出功率为220 W 解析：选C.变压器原线圈所接交流电压的有效值为U1＝ V≈220 V，选项A错误；变压器输出端所接电压表的示数为U2＝U1＝×220 V＝22 V，选项B错误；变压器输出端交变电流的频率为f＝ Hz＝50 Hz，选项C正确；变压器的输出功率等于输入功率，P＝U1I1＝220×1 W＝220 W，选项D错误． 4．如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内(　　) A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小 C．电流表A1和A2的示数相同 D．电流表的示数都不为零 解析：选C.理想变压器原、副线圈的磁场变化情况相同，由图乙知原线圈的磁场均匀变化，据法拉第电磁感应定律E＝＝·S知副线圈中产生恒定电流，线圈对直流电无阻碍作用，直流电不能通过电容器，所以电流表A1、A2的示数相同，A3的示数为零，C选项符合题意． 5．正弦交流电源与电阻R1、R2、交流电压表按图甲所示的方式连接，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，交流电压表的示数是20 V，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像，则(　　) A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1＝2cos 10πt(A) B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1＝2sin 10πt(A) C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2＝20cos 10πt(V) D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2＝20cos 100πt(V) 解析：选A.电压表的示数是电压的有效值，即R2两端的电压的有效值为U＝20 V，所以最大值为Um＝20 V，C、D选项都不对；电路中的电流的有效值为I＝＝ A＝2 A，按照余弦规律变化． 6．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是(　　) A．线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零 B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝sin 100πt(A) C．流过电阻R的电流最大值为 A D．电阻R上的热功率等于5 W 解析：选C.根据交变电流产生原理可知，线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流最大，A选项错误；线圈每秒转25圈，则角速度ω＝50π，电压表的示数为有效值，故线圈中感应电流的有效值为1 A，峰值为 A，C选项正确；从线圈平面与磁场平行开始计时，感