2019版高中物理第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量课时作业新人教版.docx

第五章第2节 描述交变电流的物理量 基础夯实 一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1(2017江西省玉山一中高二下学期检测)电流方向每秒钟改变100次的交变电流，它的周期和频率分别是(C)A0.01s和100HzB0.01s和50HzC0.02s和50Hz D0.02s和100Hz解析：一个周期内电流方向改变两次，所以f50Hz，则：T0.02s，故选C。2一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当它接入220V照明电路上，这个灯将(D)A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光解析：电灯的额定电压为UV220V，当它接入220V的照明电路上时能正常发光。3(2016山东文登市高二下学期期末)我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为u311sin100t(V)。下列说法中正确的是(A)A标有“输入电压100V240V、50Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作B标有“输入电压100V240V、100Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作C该交流电只能给标有311V的用电器供电D该交流电给某电器供电与用311V的稳恒直流电给该电器供电，效果相同解析：该交流电的最大值为311V，有效值为220V；角速度为100；则频率f50Hz，故A正确，B错误；该交流电只能为220V的用电器工作，故C错误；根据有效值的定义可知，该交流电给某电器供电与用220V的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同，故D错误，故选A。4小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(D)A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne0解析：由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U，即UNe0，故选项C错误，选项D正确。5(2017江苏省泰州中学高二下学期期末)如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象，由图可知(B)A该交流电的周期为2sB该交流电电压的有效值为220VC用电压表测量该交流电压时，t0.01s时读数为0VD用电压表测量该交流电压时，任何时刻电压表的读数均为311V解析：由图象知周期为2102s，A错误；该交流电的有效值为UV220V，电压表在任何时刻显示的读数均为该交流电的有效值，故为220V，B正确CD错误。6甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲141sin(100t)V，乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙311sin(100t)V，比较甲、乙两电流(CD)A甲的峰值是282V，乙的峰值是622VB甲、乙的周期都是100sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变，是解析：甲、乙的峰值分别是141V和311V，A错误；甲、乙的周期T6.28102s，B错误；甲、乙的周期相等，频率也相等，即f甲f乙，C正确；甲乙，频率相同，相位差不变，D正确。二、非选择题7(2016山东枣庄市滕州二中高二下学期质检)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻r1.0，外接灯泡的电阻为R9.0。试求：(1)线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量。(计算结果可保留根号和)(2)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。答案：(1)2.7102Wb(2)7.2102J解析：(1)设线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量为，匀强磁场的磁感应强度为B；线圈的面积为S，匀速转动的周期为T，角速度为，匀速转动过程中产生的电动势的最大值为Em，由图乙可知：Em6V，T0.02s。由题意可知：EmBSBS联立式，代入数据解得：Wb2.7102Wb(2)设线圈匀速转动过程中产生的电动势的有效值为E；线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功为W。由题意可得EWT联立式，代入数据解得：W7.2102J 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题，35题为多选题)1如图所示电路中，电源电压u311sin100tV，A、B间接有“220V440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是(D)A交流电压表的示数为311VB电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J解析：由u311sin100tV可知，交变电压的有效值为220V，故交流电压表的示数为220V，选项A错误；由两用电器的额定功率为660W，根据PUI可知，保险丝的额定电流应不小于3A，选项B错误；因抽油烟机220W包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多，选项C错误；根据WPt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J，选项D正确。2(2017海南省海南中学高二上学期期末)如图所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为(D)A4AB2ACA DA解析：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则有：I2RT()2RIR代入数据解得：IA，故ABC错误，D正确，故选D。3如图所示，A、B两输电线间的电压是u200sin100t(V)，输电线电阻不计，把电阻R50的用电器接在A、B两输电线上，对此，下列说法正确的是(AB)A电流表示数为4AB电压表示数为200VC通过R的电流方向每秒钟改变50次D用电器消耗的电功率为1.6kW解析：由u200sin100t(V)可知，电压最大值Um200V，角速度100rad/s，所以电压的有效值U200V，周期T0.02s，频率f50Hz。由欧姆定律得IA4A，所以A、B两项正确；一周期内电流方向改变两次，而f50Hz，则1s内电流方向改变100次，C项错误；电功率PIU4200W800W，所以D项错误。4(2016辽宁葫芦岛市高二上学期期末)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则(BD)A电压表的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变100次C灯泡实际消耗的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：电动势的有效值为EEm220V，所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为U2.295209(V)，选项A错；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B正确；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J，选项D对。 5(2018山东师大附中第7次学分认定)如图所示，有矩形线圈面积为S。匝数为n，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是(BD)A磁通量的变化量为nBSB平均感应电动势为e2nBS/C电阻R所产生的焦耳热为D通过电阻R的电量值为QnBS/(Rr)解析：A项：根据公式21BS，故A错误；B项：由法拉第电磁感应定律可知，Ennn，故B正确；C项：最大感应电动势：EmnBS，电动势有效值：E，回路中的电流有效值为：I，所以电阻R所产生的焦耳热为QI2Rt2R，故C错误；D项：由公式q，故D正确。二、非选择题6(2016北京师大附中高二下学期期中)如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：(1)线圈转至图示位置时的感应电动势； (2)电流表的读数；(3)从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；(