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1、2022年高中物理 第三章 第三節(jié) 交變電流練習 新人教版選修1-1
?基礎鞏固
1.(多選)如下列四幅圖所示,屬于交變電流的是( )
解析:圖象中正負表示電流方向,A圖中電流數值總為正值,表示電流方向不變,是直流電;B圖中形狀類似正弦圖象,但由于電流值總為正,也是直流電;C圖中電流強度不隨時間變化,但方向隨時間作周期性改變,是交變電流;D圖中電流大小和方向都隨時間作周期性變化,是正弦式交變電流.
答案:CD
2.(單選)關于交變電流與直流電的說法中,正確的是( )
A.如果電流大小做周期性變化,則一定是交變電流
B.直流電的大小可以變
2、化,但方向一定不變
C.交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的
D.直流電的方向可以發(fā)生周期性變化
解析:交變電流是指大小和方向都隨時間做周期變化的電流.而方向不隨時間變化叫直流電,所以A、C、D錯,B正確.
答案:B
3.(單選)下列說法正確的是( )
A.正弦式交變電流在一個周期內電流方向改變兩次
B.交變電流的有效值總是最大值的倍
C.因為有效值表示交流產生的平均效果,所以有效值與平均值相同
D.若正弦式交變電流的最大值是10 A,則它的最小值是-10 A
解析:線圈平面每經過中性面一次,電流方向改變一次,在一個周期內線圈平面有兩次經過中性面.對于
3、正弦式交變電流有效值是最大值的1/倍,對其他的交變電流不一定有這樣的關系.交變電流的有效值是從電流做功角度定義的,它與電流的平均值本質不同,從i-t圖象也可看出,正弦交變電流不隨時間做線性變化,故有效值和平均值不同.若正弦式交變電流最大值為10 A,最小值應為0 A,-10 A表示電流反向最大.
答案:A
4.(單選)一矩形線圈在勻強磁場中以角速度4π rad/s勻速轉動,產生的交變電動勢的圖象如下圖所示,則( )
A.交變電流的頻率是4π Hz
B.當t=0時,線圈平面與磁感線平行
C.當t=0.5 s時,e有最大值
D.交變電流的周期是0.5 s
解析:由于
4、線圈轉動的角速度題中已給出,所以線圈的轉動頻率可以由公式直接求出,線圈的頻率和交變電流的頻率是相同的,ω=4π rad/s,而ω=2πf,故f=2 Hz,T==0.5 s.由圖象可看出:t=0時e=0,線圈位于中性面,即線圈平面跟磁感線垂直,t=0.5 s時ωt=2π,e=0.
答案:D
5.(單選)電阻R1、R2與交流電源按照下圖中方式連接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上開關S后,通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如下圖所示.則( )
A.通過R1的電流有效值是1.2 A
B.R1兩端的電壓有效值是6 V
C.通過R2的電流最大值是1.2 A
5、D.R2兩端的電壓最大值是6 V
解析:從圖象可以看出,交變電流中電流最大值為0.6 A,電流有效值為:I==0.6 A,R1兩端電壓為U1=IR1=6 V,R2兩端電壓最大值為Um=ImR2=0.6×20 V=12 V,綜上所述,正確選項為B.
答案:B
6.(單選)一個電熱器接在10 V的直流電源上,在時間t內產生的焦耳熱為Q;今將該電熱器接在一正弦式交流電源上,它在2t時間內產生的焦耳熱為Q.則這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是( )
A.最大值是10 V,有效值是10 V
B.最大值是10 V,有效值是5 V
C.最大值是5 V,有效值是5 V
6、
D.最大值是20 V,有效值是10 V
解析:設電熱器電阻為R,則Q=t=t,
設交流電源電壓最大值為Um,則有效值為,
則Q=·2t,得Um=10 V,
則Ue==5 V.
答案:B
7.(單選)一個電阻R接在10 V的直流電源上,它的發(fā)熱功率為P,當它接在電壓為U=10sin ωt (V)的交流電源上時,發(fā)熱功率為( )
A.0.25P B.0.5P
C.P D.2P
解析:由題意知,電阻R接直流電源時:
P==,①
接交流電源時,U=10sin ωt V,其Ue= V=5 V,則P′==,②
比較①②得P′=0.5P.
答案:B
7、
8.(單選)如下圖所示,甲、乙、丙三種電路中,閉合開光后,關于燈泡能否發(fā)光,下列說法正確的是( )
A.甲能正常發(fā)光
B.乙能正常發(fā)光
C.丙能正常發(fā)光
D.都不能正常發(fā)光
解析:甲圖的燈泡兩端有一條導線連接,兩端電動勢一樣,不會形成電壓,甲圖燈不會發(fā)光,所以A錯;乙圖直流電不能持續(xù)通過電容器,不會給燈泡提供電壓,乙圖燈不會持續(xù)發(fā)光,所以B錯;丙圖交流電可以通過電容器,電路中有電流,所以丙圖燈能發(fā)光,C正確.
答案:C
?能力提升
9.(多選)某小型發(fā)電機產生的交變電動勢為e=50sin 100 πt(V).對此電動勢,下列表述正確的有( )
8、
A.最大值是50 V B.頻率是100 Hz
C.有效值是25 V D.周期是0.02 s
答案:CD
10.(多選)一正弦式交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示.由圖可知( )
A.該交變電流的電壓瞬時值的表達式為u=100sin 25πt V
B.該交變電流的頻率為25 Hz
C.該交變電流的電壓的有效值為100 V
D.若將該交變電流的電壓加在阻值為R=100 Ω的電阻兩端,則電阻消耗的功率是50 W
解析:從題圖中可知,周期T=4×10-2s,峰值Um=100 V,故交變電流的頻率f==25 Hz,有效值Ue==50 V,加在R=100 Ω的電阻上時的功率P==50 W,電壓瞬時值表達式U=Umsin t=100sin 50πt V,所以B、D項正確.
答案:BD