第3章 第5单元交变电流及其描述-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第三章交变电流 知，角速度w=100mrmd/s,频率f-会=50H,A正 确：1=0时，电动势为0，线圈平面与中性面重合，B正 第5单元交变电流及其描述 1 1.A解析：由题图可知，电流的方向不变，大小做周期性 确：1=1008时，e=0,C错误：f=50Hz,则n=50r5, 变化，所以不是交流，而是直流，但不是恒定电流，A正 D错误。 确，BD错误：电流的周期是0.01s,最大值是0.2A,C 7.AB解析：若风速变大，则转速变大，角速度变大，根据 错误。 T=2红可知，周期变小，A正确：若风速变大，则角速度 2.A解析：由题意可知，电热器的电阻R==100VY p 变大，根据Em=NBSw可知，感应电动势的峰值变大， 即PR=10,设交安电流的电压有效信为U,有号 彩根据1。一，可知，感应电流的峰值变大，B正确 -发0一四-5号v.则交流电压的最大值0。 题图乙中感应电流最大时，穿过线圈的磁通量的变化率 2 最大，并不是风速最大，C错误；题图乙中感应电流随时 ②U'=5V,A正确，B,C、D错误。 间变化的原因是穿过线困的磁通量的变化率随时间在 3.C解析：设t=0时刻电源输出电压为0，可知输出电压 变化，D错误。 谢时值为U=Umsin2xf1=1000sin100πt(V),周期T= 8.BD解析：开关接a端时，在交变电流的一个周期内仅 }0.02,在前半个周期内，当1=君时U=50,后V, 有半个周期电路导通，由有效值的定义可得(220V) R 放电管开始发光，当1=高T时U=500V,效电管停上发 。TU2 ·2=尺·T,可得此时L两端电压的有效值U。 光，发光时同山=品T-君=子则一个周期内放电管 110√2V,A错误，B正确：如果L的电阻不变，根据 的发光时同1？=20=哥，1h内放电管的发光时同：= P=U2 一尺可知，开关接α端时的功率等于开关接6端时的 3600s×T=1800s=30min,C正确，A,B,D错误。 2 功率的？，但实际上L的电阻与灯丝强度有类，功率交 4C解折：由P发得p=告.P=(踢×10W ,U" 小，灯丝温度降低，灯丝电阻变小，所以L在开关接口端 220 时的功率大于L在开关接6端时的功率的号，C错误， Em =64W,A,B错误：由E。=NBS得m=,所以号 D正确 -后-号=器-青，可如转速慢了合C正， 9.BD解析：t=0时刻，穿过a线圈的磁通量最大，变化 Em 率为零，感应电流为零，A错误：穿过线圈的磁通量的最 D错误。 5.D解析：线圈绕该有界匀强磁场转动的过程中，在一 大值中。=B5,角速度m=系，则线圈中感应电动势的 个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，故线圈 产生的电流不是正弦式交变电流，A错误：感应电动势 最大雀仁。一BS。2停，得中。-，由则国及题老 的最大值E。=nBSw=80V.B错误：线图转功0s时， 可知，Ta=2T6、Emu=Eb·则中u=2中nb=中，得中m 受B正商：由中。=8S及=20可得S,=25 转过角度为吾，瞬时感应电动势E=nBSosin君 则边长1。=√2l6,电阻R。=√2R6,C错误：线园转动一 40V.C错误：由（歌RX=(聚）RT,可得线圈 2R 周产生的热量Q= T,而电动势的有效值E。=E6·购 产生的惑应电动势的有效值E省微=40V,D正确。 6.AB解析：由瞬时值的表达式e=220√2sin100πtV可 8-股哈华D正 27 10.ACD解析：根据Em=NBS·2n得Em=100V, e=Em cos ot=10/2cos 100xt(V), 又E-层Ue=R千R,解得Ug=68.6V.A正确： 2 (2)U形框转过号个周期的过程中，产生的平均电动 以题图所示位置为计时零点，电流的表达式为= 势为E=4炉 cos2xtA,解得=10cos2001A,B错误：9 Uo 用电器电阻R=P。 =32. 1,1R不E=N盟△0=B5,武g-解得 E g=0.05C,C正确：外力做功的平均功率P=R+, E2 款流进用电器的电荷是R手·山R-忌。 B5可知，流过用电器的电荷量与U形框角速 代入解得P=500W,D正确。 由q一R+r 度的大小无关。 1.答案：10T(2)20 、2BS (3)U形框产生的电动势的有效值E=E。=10V, 解析：(1)线圈面积一定，B的周期性变化使穿过线圈 √2 的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律有E 用电器两装电压U=R平R=5V<6心， 可见公密最大时电动势最大。 △中 故用电器L不能正常工作，其实际功率 =BS=品Ssin孕，作出1图像，如图所示。 P--5w R3 图线上某点切线的斜率 1Φ 13.答案：0)NBLL01-PR(2NBL1-PR √② 2 反失了会碧伤大小，由国 一mgh-2mw 可知，在0~T时间内，当 解析：(1)该线圈产生的交变电流为正弦式交变电流， 1等于0召T时，期线 第11题答图 电动势的最大值为Em=NBL1L2仙， 的斜率的绝对值最大。因此，在这些时刻线圈中产生 有效值为E=E=NBL1L2四 的感应电动势最大。 √2 2 产生的电流通过电动机时，输入的功率为 (2)根据法拉第电磁感应定律有E=4吧， PX =EI=NBL L2ol E△Φ ② 根据欧姆定律有一 RR△M 电动机内阻的发热功率PQ=严R, 则电有量4=山=没 设电动机输出的机械功率为P,可得Px=P。十P, 在~3平时月肉版指。-1图像，可得陆道量发化量 联立解得P=NBL La-PR. √2 的绝对值△重1=2BS, (2)设水平导体棒EF上升h过程中克服安培力做功 为W,对上升h高度的导体棒应用动能定理得 则电荷量91= 2BoS R 1 P1-W-mgh=2m62-0, 12.答案：1e=10os100(V)(2是c无关 60x 由功能关系可知，导体棒产生的焦耳热Q=W, (3)不能 5W 联立解得Q= NBL1-)-mghm 解析：(1)U形框转动时产生的感应电动势最大值为 14.答案：1)2NBL,2m(2)见解析图(3)4NBL3@ R十r Em =BS0=102 V, 则感应电动势的瞬时值表达式为 (o没 28 解析：(1)bc,ad边的运动速度u= 4,A解析：开关S闭合后，副线圈电路的总电阻减小，由 2 于变压器的匝数比和输入电压不变，所以输出电压不 感应电动势的最大值为Em=2NB·2Lv=2NBL2仙。 变，电压表V,的示数不变，但因副线国电路的总电阻 (2)感应电动势随时间变化的图像如图所示。 减小，副线圈电路的总电流增大，可知原线园电路的电 流增大，电流表A的示数增大，B,D错误：由于副线圈 13万 电路的总电流增大，串联在副线圈电路中的电阻R两 -E. 端的电压增大，副线圈电路中并联部分的电压减小，电 压表V2的示数减小，可得电流表A2的示数减小，A正 第14题答图 确，C错误。 Em (3)电流1m=(,+R)' 5.C解析：由题意可知，钳形电流表相当于一个升压变 bc边所受安培力F=2 NBIL, 压器，故A错误：使用时不需要断开电路，只需将通电 解得F=4N2BL3u 导线放入钳形电流表的钳口即可，故B错误：如果钳口 R+r 没有闭合紧密，则会有“漏磁”，线圈中产生的感应电动 (④)一个周期内，电阻R中有电流的时间'=T 9 势减小，感应电流减小，电流的测量值也会偏小，故C正 R上消耗的电能W=Im2Rt', 确：根据号一兴如果通电号线在错口上多绕儿溪，即 根据有效值的定义得W=产RT, 州1变大，而I1,2不变，则钳形电流表的读数【2将变 联立整得1含0 大，故D错误。 第6单元变压器电能的输送 6.A解析：按题图甲所示的接法，R1和R2的电功率之 L,D解析：理想变压器不能改变交流电的频率，A错误： 比为2·1，R1和R2串联，则通过R1和R2的电流相 理想变压器的输出功率等于输入功率，B错误：理想变 等，限指会-股-是可有风风21：能规国之 压器副线圈空载相当于电阻无穷大，C错误：理想变压 器的变压原理是电磁感应，输送的电能经理想变压器先 所示的接法，R1和R2的电功率之比为1：8，又根据 转化为磁场能，再转化为电能，D正确。 U,2 2。D解桥：根据P-U☑得，输电线上的电流1=号A错 P之-二名可得U,U2·2,则题图乙中两个 R2 误：输电线上损夫的电压为W=1=日，用户得到的 副线圈的匝数之比n1：2=U1:U2=1:2,故A正 电压为U=U-△=U-号，B错误：输电我上的功率 确，B、C,D错误。 7.AC解析：设输电导线的电阻为r,则输电导线的损耗功 损失为△P=Pr-Pr,C错误，D正确。 率为P=P,输电导线电阻不变，输电导线上的损耗功率 3.C解析：电压表的读数为有效值，1=1×10一2s时，读 变为16P,所以除冰时输电电流变为41，A正确，B错误：设 数不为零，A错误：交变电流的周期为0.02s,频率为 输电功率为P,输电功率不变，根据P=UI,可知当输电 50Hz,一个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方 电流变为41时，输电电压变为U,C正确，D错误。 向改变100次，B错误：滑动触头P逆时针转动时，B、C 8.AC解析：L1、L2、L3为同种型号的灯泡，都能正常发 何线图匝数增加，由理想变压器的变压规律可知，输出 电压增大，输出功率增大，A、B间的输入功率也增大，C =2 结合电路图，2了 21 正确；滑动触头P顺时针转动时，B、C间线圈的臣数减 光 →U=300, 少，由理想变压器的变压规律可知，输出电压减小，定值 12=21 U-Uom Un2 电阻R两端的电压减小，D错误。 则A、C正确。 29第三章 交变电流 金，〔多珠》一矩形线圈在匀漏固场中转动，产生的适应电动势按正兹观串变化，其解时值的表达式为 =2202a100程V),下列说法正确的是 A.交变电震的频率是0H摆 队当：一时，线陶平雀与中桂直重合 第5单元交变电流及其描述 C当1-高时e为，度V D线周转动的转速为100r/s (时间：5分钟再分：100分) 丁，（多选》风速测培仪的商易较置如图甲所示，某段时可内线眉中韵感应电流如图乙所示，下列说祛 正确的是 一，选择第（共10小题，每小赠年分，典0分） 1.如图伤公，电浅，随时间？做周期性变化，下列说法正确的是 A.电流大小姿化，方向不变.是直藏 B,电德大小，方向都史化，是安滨 厘 C,电流的周期是0,02，最大值是02A 第1监图 山电流做周期性变化，是交面 1.一个电梅器接在电压为0V的有直电露上时请耗的电功率为P,断把它接具一一个正兹式交夜电围 上时前税的电班率为。剧安流电压的最大瓶为 第1题图 A.若风速度大，图乙中够成电瓷的圆期变小 A.5 V 7.1V C.10V .12V B.若属速变大，图乙中些风电宽的峰值变太 为玉.一气体直电管，气北再电做问的电瓜超过知(V?时，会因放电面发光，在它发光约情况下逐新降低电 二，图乙中思应电德最大转，风连最大 压，降到闲V时该气体放电胥熄灭。放电管再电极不分正奇，观有一正经式交流电票，输出电压峰植 山图乙中感应电领随时间度化的原因是风速在变 为100V,顺率为50比，若用它的：述放电管供电，刚在1h内收电管实际发光的时司为 发.〔多感)一种床个霞灯的电路如图所示。开关矮山湘附，个 A.15 min 我25mim C.30 min D 45 min 受灯正常发充，并关接”洲时，小夜灯较暗。D为双想二极 0 +,晚转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电功势瞬时值为w=),2m3/(V)。如果山于某利 晋，仅雀单向导电.导通时的电阻和再端的电压可以忽略。上2 因，它的想速变慢，用电压表测得此时发电机两流的电压为16V,若此时发电机正在向一盏标有 为白期订。下列说法E确的是 【)父富电 2V10W”的灯泡供电，在不计发电机内阻，不号虑灯泡电限随温度变化的情促下，测 A.开关装：滑时，L周滑电压的有效值为10V A.孩灯剂的实际功率为如W 第8思图 B开关接：端时，L两馏电压的有效植为1I0,2V B该灯泡的实#功家为72W C这台发地桃的转连比断来置有时的转速橙了目 CL在开关接。瑞时的功率等于L在开关接6磷时的功率伯时 D这台发电机的转速比氟来正洛时修转速漫了： 八L在并类接。偏时的功率大于L在开关接台端时的功率的时 5.如阴质常，战周ACD处于匀烈磁场中，币数w一1n,面积名=心.4m',磁场边界四 多.（多这）用相网丽同种针料制成的同个单雨正方形线圈。，女，在可多} 八与黄图的A8边重合，应德应程度大小一是T,者线海从眉不位置开线广：市产 一匀强题场中匀速转动，辛过它门的磁道量随时间变化的图线如图 所示。已知肉线园产生的感定电动婷相同，其中字过。线园的藏速 AB边以一0xd/s的速度匀违转动，喇以下说法正瑞的是 (1 量的最大值为中，制 A,规周产生的是正盛式交空电定 人■时副出线图中的感皮电液最大 日，线周在转动过程中产生的最大5应屯动势为丽V 第5道图 且等过本线隔的后道量的最大值为。 第0题图 C,线商转动品。时产生的瞬时感应电功势为0，V C,a线周的电阻是5找周电阻的2悠 D线图产生的感应电动势的有效算为0V 以两规圈分湖转动一周：山线周产生的热景是后规鹰产生的热量的，巨倍 61 62 10,(多4)如目所不，线图的面积为1×10m,其100厘，处在目=0，ūT的匀强做 13.(1分)如图所不。一个距形线图ad,其中u6的边长 等中，g0 。t的磐造匀速转动，已知没调电阳为1口，外按电阻角9口，交流电 为L,a的边长为L,线圈的原数为N,线腾址干遮 电动机 够成丝度为B的匀藻磁场中，并以)为轴匀德转 压麦为理想电表，事么 动，了与题场方向廉直，线周电阻不计，线周转动的 A交瓷电h表（最小划度值为1V)的读数为63.6V 角速度为，若从线阁在中怪面处封开给计时，情同答 且以图示位置为计时零点，电直的表达式=10in204A 下列同题： ℃，线周从图示位置开所转过90角的过程中，酒过导找货属面的电商量为0,05C (1)用该线潮产生的父变电藏通人电阻为R的电动机 )一个周期内外力量功的平均责率为00W 第10题图 时，形成的电瓷有登值为1，精计算该电动银输出的机 第13感阁 二，非选择嚣共4小愿，共0分) 械功制其值周耗不计)。 11,(10分)如图所常，一个不变形的单复闭合测形线周的醒积为S,电阳为我，救在×：：无x (2)用此电可机算经直闭定的光滑甘形金属服第上的水平导体伟下F从静止向上拉，已知导体棒 匀丝通垢中，且找周平面与随垢方向看直.盈烯的融盛定金度B面时间：的变”家x飞×： 的用量为m,U形金属都架宽为L且足够长，内有垂直纸面向里的匀强焉写，感感皮属度为B,,异 化规豫为B-B,加亭 K笔x×￥ 体伟上升高度为A时，是历的时间为：，且此时导体韩情开的匀违上升，遮度为。，导体帮的有线 里公黑里第父 总电用为R。,金闻红架电阻不计，导体伟与金属根果接触良好，求（时间内号体棒产生的能耳站 (1)在0一T时间内，愿些时射线周中产生的远成电对势最大？ 置江X至室河××× 621在T3初 一时同内，通过找周某一横酸面的电得量是多大？ 第1I细图 1上(10分)如图所常，窄可存在一水平向右的匀强融场，是8成程度大小为出 14.14分)某兴绳小组设计了一种发电装置，如屠所示。在磁极 52工，一鼠值，一含n面积S-a.6院m的U形服通过M,N两点处的电 和图柱状铁若之可形域的两磁场区线的智心角均为安一0 磁场均出线志半径方向。瓶数为N的矩形线周w收的边关 倒与-标有6V18W“的纯电阻用电器L相连接，现以U形根所在平与 a请三d=【.,而=ad三2.。线周以角建度饶中心轴速 蓝号平行时作为0到.让山形框以恒定的南速度=1G0=l=绕N,N 转动.在=0叶剑加和ud边同时进入遮场，在经场中，两第 所在直线隙匀违网同运动， 第12题闭 边所经过处的避感区强度大小均为B,方闻蜂终与间边的运 1)装U形红中产生的感应电动势的同时值表达式： 动方向蚕直。线陶的三电阻为？，外接电阻为R。 第14题图 名)从0时刻开始：U彩轻转让个周期的过程中流过用电器的电背量为多少：该电衡址与U形 1)末出些应电动势的最大值： 2)若产生的交变电填约周则为丁，最大值为E。断出感立电动势阅时间变化的图袋： 的角建度大小是香有关1 (3)求线切制篮感线时，：边所受发精力的大小F: (3)用电器L衡香正常工作？如果衡，请写出经要韵计算过程：如果不衡，求用电群请耗的实际 (4)计算外接电用上电流的有致值【， 坊零 63 64