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人教版物理選修3-2 第5章第二節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練

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人教版物理選修3-2 第5章第二節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練

1111下列各個(gè)量,其中所指為有效值的是()A交流電壓表的示數(shù)B保險(xiǎn)絲的熔斷電流C電容器的擊穿電壓D家庭用的220 V交流電壓答案:ABD2關(guān)于交變電流的有效值U和最大值Um,下列說(shuō)法正確的是()A任何形式的交流電壓的有效值都是UUm/的關(guān)系B正弦式交變電流具有UUm/的關(guān)系C照明電壓220 V和動(dòng)力電壓380 V指的都是有效值D交流電壓表和電流表測(cè)量的是交流電的最大值解析:選BC.電壓、電流的有效值和峰值之間的倍關(guān)系僅限于正弦式交變電流而言的所以A是錯(cuò)誤的,B是正確的,在交流電的講述中沒(méi)有特殊說(shuō)明情況下的電流和電壓均指有效值,C對(duì);交流電壓表、電流表測(cè)的都是有效值,D錯(cuò)誤3.(2010年高考廣東理綜卷)如圖528是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的() 圖528A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表達(dá)式為u220sin 100t(V)解析:選BC.由波形圖可知:周期T0.02 s,電壓最大值Um311 V,所以有效值U220 V,表達(dá)式為uUmsint(V)311sin100t(V),故選項(xiàng)B、C正確,A、D錯(cuò)誤4.好多同學(xué)家里都有調(diào)光電燈和調(diào)速風(fēng)扇,過(guò)去是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,現(xiàn)在的調(diào)光燈和調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的如圖529所示為經(jīng)一雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦式交變電流的每個(gè)二分之一周期內(nèi),前周期被截去,調(diào)節(jié)臺(tái)燈上旋鈕可以控制截去的多少,從而改變電燈兩端的電壓,那么現(xiàn)在電燈兩端的電壓為() 圖529AUm/2BUm/CUm/(2) D.Um解析:選A.每個(gè)二分之一周期被截去周期,原電流為正弦交流電,一個(gè)周期可以看成只剩半個(gè)周期的電壓,利用有效值的定義,得()2TT,所以U,故A正確5有兩支交流電:e1311sin(100t)V和e2220sin(50t) V,它們的峰值、有效值分別是多少?它們的頻率各是多少?t0時(shí)它們的相位差是多少?解析:兩交流電的峰值分別是311 V、220 V;有效值分別是220 V和156 V;頻率分別為50 Hz、25 Hz,t0時(shí)它們的相位差為.答案:311 V、220 V220 V、156 V50 Hz、25 Hz一、選擇題1一個(gè)照明電燈標(biāo)有“220 V60 W”字樣,現(xiàn)在把它接入最大值為311 V的正弦式交流電路中,則()A燈的實(shí)際功率大小為60 WB燈絲將燒斷C只能暗淡發(fā)光D能正常發(fā)光答案:AD2下列說(shuō)法中正確的是()A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C因?yàn)橛行е当硎窘蛔冸娏鳟a(chǎn)生的平均效果,所以有效值與平均值相同D若正弦交變電流的最大值是10 A,則它的最小值是10 A解析:選A.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)于正弦式交變電流有效值是最大值的,而對(duì)于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根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的,與平均值不同交變電流的正負(fù)表示電流的方向,不表示電流的大小,正弦交變電流的最小值為零3.交流電源電壓u20 sin(100t) V,電路中電阻R10 .則如圖5210電路中電流表和電壓表的讀數(shù)分別為() 圖5210A1.41 A,14.1 VB1.41 A,20 VC2 A,20 VD2 A,14.1 V解析:選A.電流表和電壓表測(cè)量的是交變電流的有效值,由u20 sin(100t)V知Um20 V,故U10 V14.1 V,電流的讀數(shù)I1.41 A,故A正確4(2011年通州高二檢測(cè))如圖5211所示是一交變電流的it圖象,則該交變電流的有效值為()圖5211A4 A B2 AC. A D. A解析:選D.設(shè)該交變電流的有效值為I,由有效值的定義得()2Rt1IRt2I2Rt.而tt1t2,代入數(shù)據(jù)解得:I A,故D正確5兩個(gè)完全相同的電熱器分別通過(guò)如圖5212甲和乙所示的電流最大值相等的方波交變電流和正弦式電流,則這兩個(gè)電熱器功率Pa、Pb之比為()圖5212A11 B21C12 D41解析:選B.本題的關(guān)鍵是要理解有效值與最大值的關(guān)系式I僅對(duì)正(余)弦式電流成立,對(duì)于方波交變電流是不成立的圖甲中交變電流的有效值就是Im,故PaIR;圖乙中交變電流的有效值I,故PbI2RR,所以PaPb21.6.在圖5213所示電路中,A是熔斷電流I02 A的保險(xiǎn)絲,R是可變電阻,S是交流電源交流電源的內(nèi)電阻不計(jì),其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e220sin314t V為了不使保險(xiǎn)絲熔斷,可變電阻的阻值應(yīng)該大于() 圖5213A110 B110 C220 D220 解析:選B.U220 V,Rmin110 .7(2011年包頭高二檢測(cè))把一只電熱器接在100 V的直流電源上,在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,若將它分別接到u1100sint V和u250sin2t V的交流電源上,仍要產(chǎn)生Q的熱量,則所需時(shí)間分別是()At,2t B2t,8tC2t,2t Dt,4t解析:選B.由Qt得,接直流電時(shí)Qt,接u1時(shí)Qt1,所以t12t,同理t28t,所以選B.8一電熱器接在10 V的直流電源上,產(chǎn)生的熱功率為P.把它改接到另一正弦交變電路中,要使產(chǎn)生的熱功率為原來(lái)的一半,如果忽略電阻值隨溫度的變化,則該交變電流電壓的最大(峰)值應(yīng)等于()A5 V B14 VC7.1 V D10 V解析:選D.以U直和U交分別表示直流電的電壓和交流電壓的有效值,以R表示電熱器的電阻值,則依題意在兩種情況下的電功率分別為P,由以上兩式有:U交U直因此交變電流電壓的最大值為UmU交10 V.9.電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D5214方式連接,R110 ,R220 .合上開(kāi)關(guān)S后,通過(guò)電阻R2的正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖5215所示則() 圖5214圖5215A通過(guò)R1的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流最大值是1.2 ADR2兩端的電壓最大值是6 V解析:選B.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:I0.6 A,R1兩端電壓有效值為U1IR16 V,R2兩端電壓最大值為UmImR20.620 V12 V,綜上所述,正確選項(xiàng)為B.二、非選擇題10.如圖5216所示,一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)N100,線圈電阻r3 ,abcd0.5 m,bcad0.4 m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T,電阻R311 ,當(dāng)線圈以n300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)求:圖5216(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)t0時(shí)線圈在圖示位置,寫(xiě)出此交變電流電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式;(3)此電壓表的示數(shù)是多少解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為:EmNBSNB(2n轉(zhuǎn))()314 V.(2)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式:eEmsin t314sin10t V.(3)Uv(Em)220 V.答案:(1)314 V(2)e314sin10t V(3)220 V11.如圖5217所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為n,內(nèi)阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)它從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中,求:圖5217(1)通過(guò)電阻R的電荷量是多少?(2)外力做的功是多大?解析:(1)線圈從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90過(guò)程中,通過(guò)R的電流是逐漸增大的,計(jì)算通過(guò)電阻R的電荷量,應(yīng)該用電流的平均值所以qtt.(2)外力所做的功等于電路中電流所做的功,而計(jì)算電功應(yīng)該用交變電流的有效值由于EmnBS,所以有效值E,對(duì)于純電阻電路W電t,而t,所以W外W電.答案:(1)(2)12有一交流電壓的變化規(guī)律為u220sin314t V,若將輝光電壓為220 V的氖管接上此交流電壓,則1 s內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為多少?(提示:電壓u220 V時(shí),氖管才發(fā)光)解析:由u220sin314t V,T0.02(s)當(dāng)u220 V時(shí),代入220220 sin314t,得t1 s,t2 sT,t3 s T,t4 s T故在一個(gè)周期內(nèi)氖管發(fā)光的時(shí)間段為T(mén)及TT,即有一半的時(shí)間發(fā)光,故1 s內(nèi)的發(fā)光時(shí)間為t0.5(s)答案:0.5 s111

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