(五)交变电流、交变电流的描述-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（J）

① 物课·」选挥性多修第二函第1页（共4面》 衡水金海·先章驱·高二网步周测标五 物理·」选择性必修第二研 第2页「其4而) 候有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。知粥乙所示，当车轮转结到，因摩擦而带 10,《12分》如图甲厨示，个电阻为R的金属圆环载在随场中.盛场与闭环所在的平面 动像擦轮转动，从前使线圈在验场中转动调产生电流给车头灯泡供电，下列说法正确 垂直，穿过瞬环的登通量随时间变化的图像如图乙所示，图中的最大聪通量真和变 的是 化的周期T均为已知量，求： (1D在一个周别T内金属阔环中产生的热量： 爱电 (2)交变电灌的有效值. 入，摩馨轮的角速度与后轮转动的角速度大小相等 :自行车的速度加倍，线属巾之变电流的周期加篇 C,发电机的电功常与自行车速度的平方成正比 D.若知道摩擦蛇和后轮的半径，仍不可以算出后轮转一周的时间里电道方向变化的 次数 肝级 挂名 分数 超号 11,《16分)如图所示，在慰擦应强度B一0.2T的水平匀强是畅中，有-一边长1 容案 10cm,臣数N=10臣，总电阻r=11的正方形金属线圈绕垂直于继感线的O 二，非选择题（本圈共3小图，共36分。请按婴求光成下列各题） 轴匀遮转动，转速为00， /s,有一阻值为9口的电阻R,通过电糊与两滑环接触，电 9.《8分)通过某交流电流表的电流【健时间上变化的关系阁像如图所示，求该电流表的 图取两省接有一平想义面电压表，周示时刻壁场与线周平面平行，求： 示数。 (1)从用中所示位置开输什时，电动势的瞬时表达式 (2)此时电压表的示数： (3)在1分钟内外力动线围转动所量的功1 ()从图中所示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量。 物课·】燃理性必修第二研第名要其4西引 衡水金等·先享题·商二阿步圆测蓉五 物里·」选择性多棉第二卧第4页（列↓页}高二周测卷 ·物理·」选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（五） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 1 单项选择题 8 交变电流的定义 易 0.85 单项选择题 W-t图像的考查 中 0.70 3 单项选择题 8 电感，电容对交变电流的影响 中 0.65 4 单项选择题 8 交流电与电路结合 中 0.60 5 单项选择题 8 交变电流的产生 中 0.65 6 单项选择题 8 有效面积问题 中 0.65 7 单项选择题 8 中-t图像的考查 中 0.65 8 单项选择题 8 交流电在实际情境中的应用 难 0.55 9 非选择题 8 有效值的定义 易 0.80 10 非选择题 12 由做通量一时间关系图像计算 中 0.70 有效值 非选择题 正弦式交流电的产生及四值 16 难 0.55 计算 香考答案及解析 一、单项选择题 的电压最大值Uw=号×10V=9,B项错误交 3 1.A【解析】A项图中电流的大小发生周期性变化，但 方向保持不变，所以不是交变电流，A项符合题意： 流电a的角速度o,-至=5ads,电压候时值一 BC,D项图中电流的大小、方向均发生周期性变化， 10sin5πt(V),C项错误：在图巾t=0时刻产生的感 均是交变电流，B,C、D项不符合题意。 应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，D项 2.A【解析】由图可知，线圈先后两次周期之比为2： 错误。 3,根据n=∫=子，可知转速之比为3：2，A项正确： 3.C【解析】根据X:=2πfL,拔出电感线圈中的铁芯 后，L变小，感抗变小，L灯将变亮，A项错误：根据C 根据U.=S,可如号=二=会=号交流电么 =ES 一，在电容器中插人电介质后，电容C变大，根 ·49 ·物理·J选择性必修第二册· 参考答案及解析 据Xe= 2元容抗变小，L灯将变亮，B项错误：将 0.】s的过程中，线圈产生的平均电动势E=m4单 △t 交流电源的频率提高为2f时，根据X。一2元C,容抗 0,B项错误：在0.1s时，线圈通过峰值面，线圈内的 磁通量为零，感应电动势最大，电流方向不变，C项错 变小，L,灯将变亮，根据X:=2πfL,感抗变大，L灯 将变暗，根据R=pS,电阻不变，L灯亮度不变，C 误：该交流电的频率∫=宁=点3H=5H,D项 正确。 项正确：改接输出电压为“的直流电源时，直流电流 8,C【解析】因为摩擦轮与后轮之问没有相对滑动，所 不能通过电容器，L灯将熄灭，感抗减小到零，L灯 以它们的线速度大小相等，角速度不同，A项错误：设 将变亮，电阻不变，L灯亮度不变，D项错误。 自行车的速度大小为，摩擦轮的半径为”，后轮、摩 4.B【解析】加在灯管两端的电压的周期T=0.1s,则 擦轮的速度都等于，线圈转动产生正弦交变电流， 频率∫=10Hz,A项错误：根据有效值的概念可知 周期T=,加倍，T减小为原来的号，B项错误： R一·交=尺T,可得U=110V,即灯管两端电 T 发电机的电功奉P=E1=尽，面E=N产 压的有效值为110V,交流电压表的示数为110V,B 项正确，C项错误：通过可控硅后，通过灯管的电流方 NBS,所以发电机的电功率与自行车速度的平方成 2r 向不变，则加在灯管两端的电压不是交变电流，D项 正比，C项正确：如果摩擦轮的半径为r,后轮的半径 错误。 5.A【解析】线圈经过图示位置时，穿过线圈的磁通量 为R,设后轮转一周的时间为了一则角速度。一票，根 为零，磁通量的变化率最大，瞬时电流最大，A项正 据线速度相等，则rm'=Rw=RX二，则m=2- Tr 确，B项错误：根据右手定则，αb边切割磁感线产生的 感应电流方向为a→b,则b点的电势高于a点的电 2,解得风=号则摩擦轮在后轮转动一周时间内转 势，C项错误：线圈转动产生的正弦交流电的有效值 动的圈数刀可求，则可知道交流电的频率，电流方向 E=万BSa,则线圈的转速加倍时，角速度加倍， 变化的次数，D项错误。 二、非选择题 生交流电的有效值加倍，D项错误。 9.【解析】通过电流表的示数为交变电流的有效值，根 6,A【解析】甲，乙两线框产生的感应电动势的最大值 分别为B.=nBS,E2=合nBS,根据E=号感 据有效值的概念可知耳R·哥+R,哥=具RT √2 (2分) 应电动势的有效值之比为2：1，根据1=景感应电流 其中I1=42A (2分) 的有效值之比为2：1，A项正确：丙线框产生的感应 12=-3√2A (2分) 电动势的最大值E两m=nBS,则甲，丙两线框产生的 解得交变电流的有效值1a=5A (2分) 感应电动势的峰值一样大，感应电流的峰值一样大， 则该电流表的示数为5A B项错误：图中甲线框此时处于中性面，磁通量最大， 10.【解标】（1)0~子时间内，感应电动势E,=9- 磁通量的变化最慢，C项错误；电荷量g=t中的i是 △ 电流的平均值，D项错误。 4Φ T (3分) 7.D【解折】线圈转动的角造度w=孕-rd/s 4 10πrad/s,线圈产生的交流电的电动势的有效值E= 感应电流1一景一号 (3分) E=BS=1X10mV=5反xV,A项错误：0~ 2 工3工时间内，感应电动势，感应电流大小与0 24 ·50. 子内的相同，一号及平、T时间内感痘电动势、 电压表的示数始终为有效值，即U=RE= R十r 感应电流为0，则一个周期T内金属圆环中产生的 9×20EV=18EV (3分) 热凝Q=2R,子-器 9+1 (2分) (3)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功W= (2)由有效值的定义有Q= 答=FRT (2分) E(202)2 R+,=9+1 ×60J=4800J (3分) 可得交变电流的有效值1=2 RT (2分) (4)从图中所示位置转过90°的过程中通过电阻R 11.【解析】(1)根据角速度定义式得仙=2πn= 的电荷量Q=1A=是：=N梁，=10× 200 rad/s (2分) 0.2X0.1C=0.02C 9+1 (3分) 从图中所示位置开始计时，则有e=NBSwcos(t)= 100X0.2×0.1×200c0s(200t)V=40c0s(200t)V (3分) (2)电动势的有效值E=三=0V=202V (2分)