2016-2017学年高中物理第3章交变电流第1节交变电流的特点学业分层测评鲁科版选修.docx

交变电流的特点(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)下列说法正确的是()A使用交流电的用电器铭牌上所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值B用交流电流表和电压表测得的数值是有效值C照明电路电压220 V指的是有效值D所有交变电流的有效值和最大值之间均存在E、U和I的关系【解析】各种使用交流电的用电器铭牌上所标示的数值均为有效值，故A项错误；交流电表测得的数值为有效值，故B项正确；照明电路电压220 V指的是有效值，故C项正确；E、U、I是正弦式交变电流有效值和最大值的关系，故D项错误故正确答案为B、C.【答案】BC2(多选)对于如图317所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是() 【导学号：78870052】图317A电流大小变化、方向不变，是直流电B电流大小、方向都变化，是交变电流C电流最大值为0.2 A，周期为0.01 sD电流的周期为0.005 s，有效值为0.1 A【解析】it图象中i数值的正负表示电流的方向，图中电流始终为正值，表示电流方向不变，是直流电，A对、B错；从图中可以看出每经过0.01 s，it图象重复一次，周期为0.01 s，电流最大值为0.2 A，C对、D错【答案】AC3对交变电流的下列说法正确的是() 【导学号：78870053】A正(余)弦交变电流在一个周期内电流的方向改变两次B交变电流的最大值总是有效值的倍C若正弦交变电流的最大值为10 A，则它的最小值为10 AD演示交变电流随时间的变化规律时，应选用交流电流表【解析】一个周期内正弦交变电流方向改变两次，A正确，只有正弦交变电流，才有ImI关系，B错误，交变电流的正负表示方向，最小值为零，C错误，交流电流表的指针不随交变电流的周期变化而变化，故D错误【答案】A4如图318所示，图甲、乙分别表示两种电压的波形，下列说法正确的是()甲 乙图318A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压最大值都是311 VC两种电压的有效值相同D两种电压都是交流电压，但周期、频率、有效值都不同【解析】两种都是交流电，周期都是2102 s，最大值都是311 V，图甲的有效值为220 V，图乙中由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，A、C、D错，B对【答案】B5如图319所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为()图319A4 AB2 AC. A D. A【解析】设该交变电流的有效值为I，由有效值的定义得()2Rt1IRt2I2Rt.而tt1t2，代入数据解得：I A，故D正确【答案】D6一个电热器接在10 V的直流电压上，消耗的功率是P，当把它接到一个正弦式交变电压上时，消耗的功率是，则该交变电压的最大值是()A5 VB7.1 VC10 VD12 V【解析】设电热器的电阻为R，则P，当接在交变电压上时()2/R，解得Um5 V7.1 V.【答案】B7如图3110所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为()图3110A. B.C. D.【解析】交变电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有进入磁场和离开磁场共T/4的时间内有感应电流，则有RI2RT，所以I，D正确【答案】D8(多选)甲、乙两电炉的电阻值相等，把甲和乙两电炉分别接到如图3111(a)和(b)所示的方波交变电压和正弦式交变电压下，两种电压的周期和峰值都相等，则()图3111A用电压表测量甲电炉两端电压大B用电压表测量甲、乙两电炉两端电压一样大C两电炉消耗的电功率之比P甲：P乙21D两电炉消耗的电功率之比P甲P乙11【解析】图(a)为方波交变电压，由有效值定义可知T，即有效值为UaU0.图(b)为正弦式交变电压，有效值为Ub，电压表测量值为有效值，所以接甲电炉的电压表示数大，A正确、B错误；两电炉消耗功率之比为P甲P乙21，C正确、D错误，故正确答案为A、C.【答案】AC能力提升9(多选)如图3112甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u311sin 100t V当开关S接通时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图524乙所示，则()图3112A开关接通时，交流电压表的读数为220 VB开关接通时，交流电压表的读数为311 VC开关断开时，交流电压表的读数为311 V，电热丝功率为D开关断开时，交流电压表的读数为156 V，电热丝功率为【解析】当S接通时，加在电热丝上的瞬时电压u311 sin 100t V，所以电热丝两端的有效电压U1V220 V，故A正确，B错误当S断开时，前半个周期内所加电压不变，但后半个周期内U20，所以电热丝的功率PP0.设此时交变电压的有效值为U2，由得U2156 V，即电压表的读数为156 V，故D正确，C错误【答案】AD10正弦交变电源的电压是220 V，它跟电阻R11 210 和R2484 、电容器、电压表一起组成的电路如图3113所示，图中电压表读数为U1，电容器的耐压值为U2，保险丝D的熔断电流是I，则() 【导学号：78870054】图3113AU1220 VBU2220 VCU1220 VDI A【解析】电压表读数为电压有效值，即U1220 V，C对，A错；而用电器的耐压值必须不小于交流电的最大值，故U2220 V，B错；保险丝的熔断电流为有效值I A A A，D错【答案】C11一个边长为6 cm的正方形金属线框被置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 .磁感应强度B随时间t的变化关系如图3114所示，则线框中感应电流的有效值为多大？图3114【解析】由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得：ES，I由题图可知03 s内I1 A2105A在3 s5 s内I2A3105A根据有效值的定义得I2RtIRt1IRt2，代入数据得I105A【答案】105A12如图3115所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕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，求：图3115(1)通过电阻R的电荷量q；(2)电阻R上所产生的热量Q. 【导学号：788