《高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）》第二章 交变电流 章节测试卷 （A卷）（备作业）（解析版）

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第二章 交变电流 章节测试卷（A 卷）（解析版）
第 I 卷（选择题部分）
一、单项选择题(共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题只有 1 个选项正确)
1．下列说法中正确的是(　　)
A．交变电流在一个周期内电流方向改变两次
B．交变电流的有效值总是最大值的
C．因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同
D．若正弦交变电流的最大值是 10 A，则它的最小值是－10 A
【答案】A
【详解】
线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过
中性面。对于正弦式交变电流有效值是最大值的，而对于其他的交变电流不一定有这样的
关系。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同。交变电流的正负
表示电流的方向，不表示电流的大小，正弦交变电流的最小值为零。
2．有一电阻极小的导线绕制而成的线圈接在交变电源上，如果电源电压的峰值保持一
定，下面哪种情况下，通过线圈的电流最小(　　)
A．所加电源的频率为 50 Hz
B．所加电源的频率为 100 Hz
C．所加电源的频率为 50 Hz，减少线圈的匝数
D．在线圈中加入铁芯，所加电源的频率为 100 Hz
【答案】D
【详解】
　自感系数越大，阻碍作用越强；交流电的频率越大，线圈对电流的阻碍作用越大，
其中自感系数
L
又由线圈的匝数、线圈长短、横截面积和线圈内是否存在铁芯有关。线圈
的匝数多，有铁芯，自感系数
L
越大，可见 D 选项情形线圈的阻碍作用最大，在电源电压
一定时，通过的电流最小。
3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势
e
＝220sin 100π
t
(V)，则(
)
A．交流电的频率是 100π Hz
B．
t
＝0 时，线圈垂直于中性面
C．交流电的周期是 0.02 s
D．
t
＝0.05 s 时，
e
有最大值
【答案】C
【详解】
　由瞬时值表达式知：角速度
ω
＝100π rad/s。感应电动势是按正弦规律变化的，
所以
t
＝0 时，线圈平面位于中性面。
因
ω
＝2π
f
，所以
f
＝＝ Hz＝50 Hz。
由
T
＝得
T
＝ s＝0.02 s。
当
t
＝0.05 s 时，
e
＝220sin 5π V＝0。故 C 选项正确。
1
4．两只相同的电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电。两种交变电流的
最大值相等，波形如图甲、乙所示。在一个周期内，两电阻产生的热量之比等于(　　)
图
A. B．
C. D．
【答案】B
【详解】
　计算电阻产生的热量
Q
需用交流电的有效值，图甲的有效值为
I
1＝，图乙的有效值
为
I
2＝
I
m，所以代入公式
Q
＝
I
2
Rt
可得＝。故 B 正确。
5．如图所示，图线
a
是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当
调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线
b
所示，以下关于这两个正弦交流电的
说法正确的是(　　)
图
A．在图中
t
＝0 时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为 2∶3
C．交流电
a
的表达式为
u
＝10sin 5π
t
(V)
D．交流电
b
的最大值为 20 V
【答案】C
【详解】
　在
t
＝0 时刻，线圈处于中性面位置，磁通量最大，A 错。由图象知
Tb
＝
Ta
，＝＝，B
错。交流电
a
的表达式为
u
＝10sin
ωt
(V)＝10sin
t
(V)＝10sin
t
(V)＝10sin 5π
t
(V)，C 正确；交流电
b
的最大值为
E
m
b
＝
nBωbS
＝
nBωaS
＝
E
m
a
＝×10 V＝ V，D 错误。
二、多项选择题(共 3 小题，每小题 3 分，共 9 分。每小题有多个选项正确，全
选对得 3 分，选不全得 2 分，错选不得分)
6．一个矩形线框的面积为
S
，在磁感应强度为
B
的匀强磁场中，从线框平面与磁场垂
直的位置开始计时，转速为
n
r/s，则(　　)
A．线框交变电动势的峰值为
n
π
BS
B．线框交变电动势的有效值为
n
π
BS
C．从开始转动经过 1/4 周期，线框中的平均感应电动势为 2
nBS
D．感应电动势瞬时值为
e
＝2
n
π
BS
sin 2
n
π
t
【答案】 BD
2
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