(沪科版)物理选修3-2精练:章末检测卷(2)及答案解析.pdf
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1、章末检测卷 (二) (时间: 90 分钟满分: 100 分) 一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题4 分,共 24 分) 1如下图所示的四种随时间变化的电流图像,其中属于交变电流的是() 答案D 解析由图像可知,A、B、C 选项电流的大小变化,但电流的方向一直没变,由交变电 流、直流电的广义定义知该电流应为直流电D 选项中电流大小和方向都改变,故为交变电流 2图 1 甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所 示的电压是正弦函数的一部分,下列说法错误 的是 () 图 1 A图甲、图乙均表示交流电 B图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin (100 t) V C
2、图乙所示电压的有效值为20 V D图乙所示电压的有效值为10 V 答案C 解析根据交变电流定义,图甲、图乙均表示交流电,图甲所示电压的瞬时值表达式为u 20sin (100 t) V,选项 A、B 正确由有效值定义, 102 2 R 0.020.04 U 2 R ,解得题图乙所 示电压的有效值为10 V,选项 D 正确, C 错误 3在如图2所示的交流电路中,保持电源电压一定,当交变电流的频率增大时,各电压 表的示数将 () 图 2 AV1、V3增大, V2减小 BV1不变, V2减小, V3增大 CV1不变, V2增大, V3减小 DV1、V2、V3都不变 答案C 解析电感线圈对交流电的阻碍
3、作用随着频率的增大而增大,因此电压表V2示数增大, 电容器对交流电的阻碍作用随着频率的增大而减小,电压表V3减小,电压表V1不变,故选 C. 4在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图3甲所示,产 生的交变电动势的图像如图乙所示,则() 图 3 At0.005 s 时线框的磁通量变化率为零 Bt0.01 s 时线框平面与中性面重合 C线框产生的交变电动势有效值为311 V D线框产生的交变电动势频率为100 Hz 答案B 解析由题图乙可知, 正弦交流电电压的最大值为311 V,周期 T 0.02 s,所以该交流电 的有效值为U E 2 311 2 V 220 V,频率 f
4、 1 T50 Hz,C、D 错误;由题图乙知, t0.005 s 时电动势最大,磁通量的变化率最大,A 错误; t0.01 s 时电动势为0,磁通量变化率为0, 但磁通量最大,线框处于中性面位置,B 正确 5某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计 的电路图中,能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是() 答案A 6如图 4 所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中, 线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转 动,下列说法正确的是() 图 4 A转过 6时,线框中的电流方向为 abcda
5、 B线框中感应电流的有效值为 BS 2R C从中性面开始转过 2的过程中,通过线框横截面的电荷量为 BS R D线框转一周的过程中,产生的热量为 2 B 2S2 R 答案C 解析由楞次定律和右手定则可知,转过 6时,线框中的电流方向为 adcba,A 错误;线 框中感应电流的最大值为Imax BS R ,由于线框中的感应电流是正弦交流电,其电流有效值为 I Imax 2 2BS 2R ,B 错误;由q R 可知,从中性面开始转过 2的过程中,通过线框横截面的 电荷量为q BS R ,C 正确;线框转一周的过程中,产生的热量等于感应电流做的功,因此Q WI 2R 2 B 2S2 R ,D 错误
6、二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题5 分,共 20 分每题至少有两个选项正确,选对 得 5 分,漏选得2 分,错选得0 分) 7某小型发电机产生的交变电动势为e50sin (100 t) V,对此电动势,下列表述正确的 是() A最大值是502 V B频率是100 Hz C有效值是252 V D周期是0.02 s 答案CD 解析考查交流电的最大值、瞬时值、有效值、周期、频率等基本物理量,交变电动势 瞬时值的表达式为eEmaxsin t nBSsin t 50sin (100t) V ,故交变电动势的最大值为50 V,有效值为E Emax 2 252 V,故 A 错, C 对,由 2 f1
7、00 rad/s得频率是 f50 Hz, 周期 T 1 f 0.02 s,故 B 错, D 对 8一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图5 所示,由图可知() 图 5 A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin (25t) V B该交流电的频率为25 Hz C该交流电的电压的有效值为1002 V D若将该交流电压加在阻值R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W 答案BD 解析由图像可知正弦交流电的周期T0.04 s,则 f 1 T25 Hz, 2 f 50 rad/s ,所 以该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin (50 t) V,A 不正确, B 正确; 该交流电的电压
8、的有效值为 100 2 V502 V,则 C 不正确;若将该交流电压加在阻值R 100 的电阻两端, 则电阻消耗的功率为PU 2 R 502 2 100 W50 W,则 D 正确,所以正确答案为B、D. 9如图 6 甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强 磁场,为交流电流表线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动,从图 示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是() 图 6 A电流表的示数为10 A B线圈转动的角速度为50 rad/s C0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行 D0.02 s 时电阻 R 中电流的方向
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