【创新设计】高中物理 2.3 表征交变电流的物理量每课一练 粤教版选修32(1).doc

【创新设计】2013-2014高中物理 2.3 表征交变电流的物理量每课一练 粤教版选修3-2(时间：60分钟)知识点一交变电流的周期和频率1(双选)某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期t和频率f分别为()at0.01 s bt0.02 scf100 hz df50 hz解析由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次，所以其频率为50 hz，由t，得t0.02 s.答案bd2.某交变电压随时间的变化规律如图2-3-12所示，则此交变电流的频率为_hz.线圈转动的角速度是_rad/s.若将此电压加在10 f的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_v.图2-3-12解析由图象可知此正弦交变电压的峰值um200 v，周期t0.02 s，频率f50 hz； rad/s100 rad/s.将该电压加在电容器上，电容器的耐压值应不小于200 v.答案501002003(单选)一只氖管的起辉电压为50 v，把它接在u50sin 314t的交变电源上，在一个周期内，氖管的发光时间为()a0.02 s b0.01 sc0.015 s d0.005 s解析根据题意知当瞬时电压超过50 v时氖管才发光，所以在一周期内氖管能发光的临界时间满足50sin 314t50，故t s、 s、 s、 s，对应如图所示四个位置，图中阴影部分的长度为发光时间，所以t发光 s0.01 s.答案b知识点二交流电的有效值和最大值4(单选)关于交流电的有效值u和最大值um，下列说法中正确的是()a任何形式的交流电都具有u的关系b只有正弦交流电才具有u的关系c照明电压220 v，动力电压380 v指的都是最大值d交流电压表和交流电流表测的都是最大值解析电压、电流的有效值和峰值之间的倍关系是仅限于正弦交流电而言的所以a是错误的，b是正确的，在交流电的讲述中没有特殊说明情况下的电流和电压均指有效值，c错误，交流电压表、电流表测的都是有效值，d错误答案b5(单选)已知负载上的交变电流u311sin(314t) v，i14.1sin(314t) a，根据这两式判断，下述结论中正确的是()a电压的有效值为311 v b负载电阻的大小为22 c交变电流的频率是55 hz d交变电流的周期是0.01 s解析由u311sin(314t) v可知，电压的最大值um311 v，所以其有效值u220 v，a错，又由i14.1 sin(314t) a可知，电流的最大值im14.1 a，所以r22 ，b正确，由表达式可知314 rad/s，所以t0.02 s，f50 hz，c、d错误答案b6(单选)在如图2-3-13甲所示的电路的mn间加一如图2-3-13乙所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()图2-3-13a220 v,2.20 a b311 v,2.20 ac220 v,3.11 a d311 v,3.11 a解析电压表和电流表表示的都是有效值，根据图象得出电压的有效值是220 v，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 a.答案a7(单选)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2-3-14甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图2-3-14乙所示，则()图2-3-14a电压表成协议的示数为220 vb电路中的电流方向每秒钟改变50次c灯泡实际消耗的功率为484 wd发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 j解析由题图象可知电动势的有效值为220 v，而电压表测量的是路端电压，其大小为ur95 v209 v，选项a错误；由图象读出交变电流的周期为t0.02 s，则频率f50 hz，一个周期内电流的方向要改变2次，故每秒钟电流方向要改变250100(次)，选项b错误；灯泡的实际功率为p2r295 w459.8 w，选项c错误；由焦耳定律得q2rt251 j24.2 j故正确选项为d.答案d8. (单选)在图2-3-15所示电路中，a是熔断电流i02 a的保险丝，r是可变电阻，s是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin(314t) v为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()图2-3-15a110 b110 c220 d220 解析u220 v，rmin110 .答案b9(双选)如图2-3-16所示的(a)、(b)两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的()图2-3-16a有效值 b频率c最大值 d均不一样解析由题图可知，两个交变电压最大值均为2 v，周期均为0.4 s，可知b、c正确题图(a)中电压有效值ua，题图(b)中电压有效值ubum，a错答案bc10.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向固定轴转动线圈匝数n100匝穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图2-3-17所示发电机内阻r5.0 ，外电路电阻r95 ，已知感应电动势的最大值emnm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数图2-3-17解析从题中t图线看出m1.0102 wb，t3.14102 s已知感应电动势的最大值emnm，又，故电路中电流最大值im a2 a，交流电流表读数是交流电的有效值，即i1.4 a.答案1.4 a11交变电流电压表达式为u20sin 314t v，求这个交变电压的峰值um、有效值u、周期t、频率f.画出交变电流的ut图象解析据题意，交变电流电压峰值um20 v，有效值u10 v，周期t s0.02 s，频率f50 hz.画出交变电流的电压随时间变化图象如图所示答案见解析12如图2-3-18甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的匝数n100，电阻r10 ，线圈的两端经集流环与电阻r连接，电阻r90 ，与r并联的交流电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图2-3-18乙所示正弦规律变化图2-3-18求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中电压表的示数；(3)r上的热功率解析(1)交流发电机产生电