讲与练高考物理总复习 10.1交变电流的产生及描述课时作业-人教版教材高三全册物理测试卷.doc

课时作业29交变电流的产生及描述
时间：45分钟
一、单项选择题
1．一交流电压为u＝100eq\r(2)sin100πtV，由此表达式可知()
A．用电压表测该电压其示数为50V
B．该交流电压的周期为0.02s
C．将该电压加在“100V100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100W
D．t＝1/400s时，该交流电压的瞬时值为50V
解析：电压有效值为100V，故用电压表测该电压其示数为100V，A项错误；ω＝100πrad/s，则周期T＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，B项正确；该电压加在“100V100W”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，C项错；t＝1/400s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100V，D项错．
答案：B
2.

如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10eq\r(2)sin10πtV，则()
A．该交变电流的频率为10Hz
B．该电动势的有效值为10eq\r(2)V
C．外接电阻R所消耗的电功率为10W
D．电路中理想交流电流表Ⓐ的示数为1.0A
解析：由交变电流电动势的表达式e＝10eq\r(2)sin10πtV＝Emsinωt可知，该交变电流的频率为f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(10π,2π)Hz＝5Hz，A错误．该交变电流电动势的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))V＝eq\f(10\r(2),\r(2))V＝10V，B错误．电流的有效值I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(10,9.0＋1.0)A＝1.0A，外接电阻R所消耗的电功率PR＝I2R＝1.02×9.0W＝9W，故C错误，D正确．
答案：D
3.

如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀速转动，线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是()
A．交流发电机产生的电动势的最大值Em＝BSω
B．交流电压表的示数为eq\f(\r(2)nRBSω,2R＋r)
C．线圈从t＝0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻的电荷量为eq\f(πnBS,2\r(2)R＋r)
D．线圈从t＝0时刻开始转过90°的过程中，电阻产生的热量为eq\f(2n2ωRB2S2,πR＋r)
解析：交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω，A错误；因为交流电压表是测量电阻R两端的电压有效值，所以交流电压表的示数为eq\f(\r(2)nRBSω,2R＋r)，B正确；线圈从t＝0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻的电荷量是按平均值求解，即利用q＝eq\f(ΔΦ,R＋r)＝eq\f(BS,R＋r)，C错误；线圈从t＝0时刻开始转过90°的过程中，电阻产生的热量按有效值计算，即Q＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nBSω,\r(2)R＋r)))2R×eq\f(1,4)×eq\f(2π,ω)＝eq\f(n2B2S2ωπR,4R＋r2)，D错误．
答案：B
4.

如图所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4m，线框的电阻为1Ω，若线框从虚线位置开始以2m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场(线框直线部分始终与磁场右边界垂直)，这个过程中线框释放出的焦耳热为0.4J，线框中电流随时间变化的关系式为()
A．i＝2sin10πtA B．i＝eq\r(2)sin10πtA
C．i＝2sin5πtA D．i＝eq\r(2)sin5πtA
解析：设该正弦式交流电的电流有效值为I，由题意可得Q＝I2Rt，其中t＝eq\f(l,v)＝0.2s，解得I＝eq\r(2)A，所以该正弦式交流电的最大值为Im＝eq\r(2)I＝2A，金属线框从图示的位置到完全进入磁场为半个周期，故T＝2eq\f(l,v)＝0.4s，ω＝eq\f(2π,T)＝5πrad/s，所以正弦式交流电的表达式为i＝2sin5πt(A)，C正确．
答案：C
5．电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()

A．通过R1的电流有效值是eq\f(6,5)A
B．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流的最大值是eq\f(6,5)eq