高中物理人教版1第三章电磁感应学业分层测评14

学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1．如图3­3­8所示，属于交流电的是()图3­3­8【解析】方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征．A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化，但其方向不变，它们所表示的是直流电．C选项中电流的方向随时间做周期性变化，故选C.【答案】C2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是()【导学号：33810188】A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零D．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势等于零【答案】C3．(多选)如图3­3­9中，将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中，灯泡发光，则()【导学号：33810189】图3­3­9A．自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质B．自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质C．接入交流电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体D．电容器交替进行充放电，电路中就有电流，表现为交变电流“通过”了电容器【解析】电容器“通交流”是因为两极板不断地充放电，从而使电路中有电流，而不是自由电荷通过了两极板间的电介质，所以B、D项正确．【答案】BD4．2A的直流电流通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q.现让一正弦式电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为()【导学号：33810190】A．1A B．2A\r(2)A D．2eq\r(2)A【解析】设交变电流有效值为I，则I2·R·2t＝(2A)2·R·t，故I＝eq\r(2)A．交变电流的最大值Im＝eq\r(2)I＝2A．故选项B正确．【答案】B5．一只“220V100W”的灯泡接在u＝311sin314tV的交流电源上，则下列说法中错误的是()【导学号：33810191】A．通过灯泡的电流I＝0.64AB．与灯泡串联的电流表示数为I＝0.45AC．灯泡能正常发光D．与灯泡并联的电压表示数为U＝220V【解析】该交流电源的有效值为U＝Um/eq\r(2)＝eq\f(311,\r(2))V≈220V，选项D正确；通过灯泡的电流为I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,2202/100)A≈0.45A，选项B正确；灯泡的额定电流为I＝eq\f(P,U)＝eq\f(100,220)A≈0.45A．与实际电流相等，所以灯泡能正常发光，选项C正确．【答案】A6．(多选)如图3­3­10所示电路，L1和L2是两个完全相同，标有“6V0.1A”的灯泡，C是额定电压8V的电容器，ab之间接有6V的交流电源．则()【导学号：33810192】图3­3­10A．灯泡L1发光，L2不发光B．灯泡L1和L2都发光C．灯泡L1和L2亮度相同D．灯泡L1比L2亮一些【解析】交流能够“通过”电容器，但电容器对交流有阻碍作用．故B、D选项正确．【答案】BD7．下列对“交变电流可以‘通过’电容器”的理解正确的是()【导学号：33810193】A．因为交流，所以电荷可以从电容器极板间通过B．极板之间的电介质中有电荷通过，连接极板的导线中有电流不断地流动C．连接极板的导线中不断地有电流通过，是因为电容器在反复地充放电D．电容器两极板间有电介质，所以交变电流才能从电容器中通过【解析】电容器的两极板之间是相互绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体(电介质)．通常所说的交变电流“通过”电容器，并不是自由电荷穿过了电容器，而是在交流电源作用下，当电压升高时电容器充电，电容器极板上的电荷量增加，形成充电电流；当电压降低时电容器放电，电容器极板上的电荷量减少，形成放电电流，由于电容器反复不断地充电和放电，使电路中有持续的交变电流．【答案】C8．如图3­3­11中画出了六种电流随时间变化的图象．这六个图中的电流，都随时间t做周期性变化，其中属于交流的是_______，属于正弦式电流的是_______．【导学号：33810194】图3­3­11【解析】大小和方向随时间作周期性变化的电流为交流电，b、d中方向不变不是交流电．【答案】(a)(c)(e)(f)(c)[能力提升]9．已知某交流电变化规律是i＝10sinωtA，当t＝eq\f(T,12)时，电流的瞬时值为()【导学号：33810195】A．5A B．7.07AC．8.67A D．10A【解析】将ω＝eq\f(2π,T)代入i＝10sinωt得出i＝10sineq\f(2π,T)tA，再将t＝eq\f(T,12)代入i＝10sineq\f(2π,T)tA得i＝10sin(eq\f(2π,T)×eq\f(T,12))A＝10sineq\f(π,6)A＝10×eq\f(1,2)A＝5A，故选A.【答案】A10．如图3­3­12(a)所示的正弦式电流，接入图(b)所示电路的M、N两端．已知图(b)电路中的定值电阻R＝110Ω，电流表A为理想电流表，C为击穿电压为250V的电容器，D为熔断电流I0＝2.5A的保险丝．则下列说法中正确的有()【导学号：33810196】(a)(b)图3­3­12A．电流表读数为2.82AB．若将电容器C接到P、Q两点之间，电容器C不会被击穿C．保险丝D接入电路中的图示位置，肯定会被熔断D．若保险丝不被熔断，在10个周期内，电阻R放出的热量为88J【解析】由题给出的交流电压的图象可知，该交流电压的最大值Um＝311V，有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，周期T＝s.交流电流表所测得的电流值为有效值，因而电流表读数为I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220V,110Ω)＝2A，选项A错；电容器的击穿电压是指电容器被击穿时电压值的下限．因而与之相对应的应该是交流电压的最大值，亦即电容器C只能接入电压的最大值小于250V的交流电路中，今将其接入P、Q两点之间会被击穿，选项B错；保险丝的熔断是由于电流的热效应所致，熔断电流值指的是电流的有效值，I0＝2.5A>2A．所以保险丝D不会被熔断，选项C错；交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，所以计算电阻R上放出的热量则应该用有效值计算，10个周期内电阻R上放出热量Q＝I2Rt＝22×110×10×J＝88J，选项D正确．【答案】D11．一交流电流的图象如图3­3­13所示，由图可知，该交变电流瞬时值表达式为i＝________A，用电流表测该电流，示数为________A，若该交流电流通过10Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为________W.【导学号：33810197】图3­3­13【解析】要写出正弦电流的表达式，需确定最大值和角速度，由图象可知最大值为10eq\r(2)A．角速度是200π，即可写出表达式为i＝Imsin200πt，示数为I＝eq\f(Im,\r(2))＝10A．电功率为P＝I2R′＝1000W.【答案】10eq\r(2)sin200πt10100012．一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400V，线圈匀速转动的角速度为314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式．如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2000Ω，则电路中电流的峰值为多少？电流的瞬时值表达式怎样？【导学号：33810198】【解析】根据电动势瞬