2022年高中物理 第三章 第三節(jié) 交變電流練習(xí) 新人教版選修1-1

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1、2022年高中物理 第三章 第三節(jié) 交變電流練習(xí) 新人教版選修1-1 ?基礎(chǔ)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(fù)表示電流方向,A圖中電流數(shù)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(qiáng)度不隨時(shí)間變化,但方向隨時(shí)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(shí)間作周期性變化,是正弦式交變電流. 答案:CD 2.(單選)關(guān)于交變電流與直流電的說(shuō)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(shí)間做周期變化的電流.而方向不隨時(shí)間變化叫直流電,所以A、C、D錯(cuò),B正確. 答案:B 3.(單選)下列說(shuō)法正確的是(  ) A.正弦式交變電流在一個(gè)周期內(nèi)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?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)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(jīng)過(guò)中性面一次,電流方向改變一次,在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過(guò)中性面.對(duì)于

3、正弦式交變電流有效值是最大值的1/倍,對(duì)其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)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(zhì)不同,從i-t圖象也可看出,正弦交變電流不隨時(shí)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(yīng)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(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度4π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如下圖所示,則(  ) A.交變電流的頻率是4π Hz B.當(dāng)t=0時(shí),線圈平面與磁感線平行 C.當(dāng)t=0.5 s時(shí),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(zhuǎn)動(dòng)的角速度題中已給出,所以線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(shí)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(guān)S后,通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如下圖所示.則(  ) A.通過(guò)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(guò)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(xiàng)為B. 答案:B 6.(單選)一個(gè)電熱器接在10 V的直流電源上,在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)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(shí)間內(nèi)產(chǎn)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(shè)電熱器電阻為R,則Q=t=t, 設(shè)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(gè)電阻R接在10 V的直流電源上,它的發(fā)熱功率為P,當(dāng)它接在電壓為U=10sin ωt (V)的交流電源上時(shí),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(shí): P==,① 接交流電源時(shí),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(guān)于燈泡能否發(fā)光,下列說(shuō)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(dǎo)線連接,兩端電動(dòng)勢(shì)一樣,不會(huì)形成電壓,甲圖燈不會(huì)發(fā)光,所以A錯(cuò);乙圖直流電不能持續(xù)通過(guò)電容器,不會(huì)給燈泡提供電壓,乙圖燈不會(huì)持續(xù)發(fā)光,所以B錯(cuò);丙圖交流電可以通過(guò)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(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e=50sin 100 πt(V).對(duì)此電動(dòng)勢(shì),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(shí)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(shí)值的表達(dá)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(shí)的功率P==50 W,電壓瞬時(shí)值表達(dá)式U=Umsin t=100sin 50πt V,所以B、D項(xiàng)正確. 答案:BD

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