选修3-2物理第3章交变电流 章末检测（鲁科版附答案和解释）

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/11选修32物理第3章交变电流章末检测（鲁科版附答案和解释）时间90分钟，满分100分一、单项选择题本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确1如图是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中交流电流表示数为零的位置是A甲、丙B乙、丁C甲、乙D丙、丁解析选A线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁通量最大，但感应电流最小，等于零位于与中性面垂直位置时，磁通量最小，但感应电流最大，故选A2图中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是解析选C我国居民用电是有效值为U220V，频率为精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/1150HZ的正弦交流电，故其最大值为UM2U311V，周期为T1F002S，选项C正确3如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到某一交流电路上，三个电流表的示数相同，若保持电源电压不变，而将频率变大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是AI1I2I3BI1I2I3CI2I1I3DI3I1I2解析选D电容器的容抗与交变电流的频率有关，频率高、容抗小，即对高频交流电的阻碍作用小电感线圈对交变电流的阻碍作用随频率升高而增加电阻R中电流只与交变电流有效值及R值有关故本题的答案为D项4如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在T2时刻A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受的安培力最大D线圈中的电流为零解析选DT2T4，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误；由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A、C精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/11错误，D正确5交变电压的瞬时值为UUMSIN100TV，当T1600S时，U52V，则从电压表上看到的读数为A2VB52VC102VD10V解析选D将T1600S及U52V代入UUMSIN100TV，可以求得最大值UM102V，有效值为10V，电压表的读数为有效值，故D正确6测电笔中的氖管起辉电压为866V，把它接到有效电压为707V、频率为50HZ的余弦交流电源上，则氖管A不能发光B能发光，每秒发光50次C能发光，每秒发光100次D增大电源电压，每次发光时间减少解析选C交变电流电压的最大值为2707V100V，大于起辉电压866V，故能发光，一个周期内发光两次，每秒发光100次7如图所示为一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场若从图示位置精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/11开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列图象中能正确反映线框中感应电动势E随时间T变化规律的是解析选D线圈总有一个边垂直切割磁感线，有效速度不变，产生的电动势大小不变，只是方向周期性变化二、多项选择题本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意8边长为L的正方形闭合线圈共N匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是A只将角速度增大1倍B只将线圈边长L增大至2LC只将线圈匝数增加至2ND只将磁感应强度增至2B解析选ABD由公式IURUM2RNBS2R可推得A、D正确边长为2L时，S4S，R2R，故B正确，若匝数N2N，则R2R，I不变，故C项错误9有一个交变电流U311SIN314TV，则下列说法中正确的是A这个交变电流的频率是50HZ精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/11B它可以使“220V,100W”的灯泡正常发光C用交流电压表测量时，读数为311VD使用这个交变电流的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功311焦耳解析选AB由瞬时值表达式可知UM311V，有效值U220V，每通过1C的电量时电流做功WQU1220J220J故B正确，C、D错误，F23142314HZ50HZ，A正确10如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示若电热丝的电阻为110，则以下说法中正确的是A经过电热丝的交变电流周期为2102SB电热丝两端的电压为220VC通过电热丝的电流为22AD电热丝在1MIN内产生的热量为132104J解析选AD由图乙可知交流电的周期为2102S，A正确；根据正弦交流电的有效值可知前半个周期电压的有效值为220V，根据交流电有效值的定义2202RT2U2有RT，得U有1102V，所以B错误；由IU有R求得通过电热丝的电流为2A，所以C错误；由QI2RT，代入数精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/11据，电热丝在一分钟内产生的热量为132104J，故D正确11矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是A在T01S和T03S时，电动势最大B在T02S和T04S时，电动势改变方向C电动势的最大值是157VD在T04S时，磁通量变化率达最大，其值为314WB/S解析选CD由T图象可知MAXBS02WB，T04S，又因为N50，所以EMAXNBSNMAX2T157V，C正确；T01S和03S时，最大，E0，电动势改变方向；T02S和04S时，0，EEMAX最大，故A、B错误，根据线圈在磁场中转动时产生感应电动势的特点知当T04S时，T最大，T314WB/S，D正确12一只电饭煲和一台洗衣机同时并联接入U311SIN314TV的交流电源上，均正常工作用交流电流表分别测得流过电饭煲的电流是5A，流过洗衣机的电流是05A，则下列说法中正确的是A电饭煲的电阻是44，洗衣机电动机线圈的电阻是精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/11440B电饭煲消耗的电功率为1100W，洗衣机电动机消耗的功率为110WC1MIN内电饭煲消耗的电能为66104J，洗衣机电动机消耗的电能为66103JD电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析选BC电饭煲与洗衣机并联接在电源上，电源两端电压有效值相等，均为UUM2220V，但洗衣机不是纯电阻用电器，由R1UI122005440是错误的，电饭煲是纯电阻用电器，可计算R2UI2220544，故选项A错误；电饭煲的电功率为P2UI22205W1100W，洗衣机电动机的电功率为P1UI122005W110W，故选项B正确，1MIN内电饭煲产生的热量Q2P2T266104J，洗衣机电动机消耗的电能Q1P1T166103J，故选项C正确；由题目条件计算不出洗衣机电动机的发热功率，故选项D错误三、填空题本题共1小题，共8分按题目要求作答13如图所示的电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2A，电容器C的击穿电压为300V，若在A、B间加正弦交流电压，并适当地调节R0和R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为_A，电压表的读数为_V精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/11解析电阻R0和R串联接入交流电路中，通过保险丝的电流值与通过电流表的电流值相等，而电容器与电阻R并联，因而其两端的电压与电阻R两端的电压相等，也和电压表两端的电压相同，注意到电压表的读数是电阻R两端电压的有效值，而电容器是否击穿应看加在电容器两端交流电压的最大值，而看保险丝是否被熔断，要看电流的有效值是否超过熔断电流故电流表的读数为2A，电压表的读数为3002V2121V答案22121四、计算题本题共3小题，共34分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位148分圆形线圈共100匝，半径为R01M，在匀强磁场中绕过直径的轴OO匀速转动，角速度为300RAD/S，电阻为R10，求1转过90时，线圈中的感应电流为多大2写出线圈中电流的表达式磁场方向如图所示，B01T，以图示位置为T0时刻解析当从题图所示位置转过90时，线圈中有最大感应电流，图示位置为中性面，从中性面位置开始计时，表明瞬时值E与T是正弦关系精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/111EMNBS10001012300V30V3分IMEMR3010A3A2分2I3SIN300TA3分答案13A2I3SIN300TA1512分图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数N100、电阻R10，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R90，与R并联的交流电压表为理想电表在T0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间T按图乙所示正弦规律变化求1交流发电机产生的电动势最大值；2电路中交流电压表的示数解析1交流发电机产生电动势的最大值EMNBS，2分而MBS，2T，所以EM2NMT2分由T图线可知M20102WB，T628102S所以EM200V2分2电动势的有效值E22EM1002V2分精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创10/11由闭合电路欧姆定律，电路中电流的有效值为IERR2A2分交流电压表的示数为UIR902V12726V2分答案1200V212726V1614分某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为49，磁场均沿半径方向匝数为N的矩形线圈ABCD的边长ABCDL、BCAD2L线圈以角速度绕中心轴匀速转动，BC和AD边同时进入磁场在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为R，外接电阻为R求1线圈切割磁感线时，感应电动势的大小EM；