高中物理 3.1 交变电流的特点练习 鲁科版选修32.doc

3.1 交变电流的特点a组1.(多选)关于交变电流和直流电的说法中,正确的是()a.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流b.直流电的大小可以变化,但方向一定不变c.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的d.交变电流的最大特征就是电流的方向发生变化解析:交变电流和直流电的根本区别是电流方向是否变化,故选项a错误,选项b正确;交变电流的方向一定发生变化,但不一定按正弦或余弦规律变化,故选项c错误,选项d正确。答案:bd2.(多选)如图所示是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()a.周期是0.2 s,电流的峰值是10 ab.周期是0.15 s,电流的峰值是10 ac.频率是5 hz,电流的有效值是7.07 ad.频率是0.2 hz,电流的有效值是5 a解析:由图象可知t=0.2 s,im=10 a,故频率f=5 hz,i=5 a=7.07 a。故选项a、c正确,选项b、d错误。答案:ac3.如图所示,下列对图象的描述正确的是()a.该电压是恒定电压b.该电压是直流电压c.该电压的周期是0.2 sd.该电压的频率是 hz解析:从图象可以看出每经过0.3 s开始重复上一个过程,所以0.3 s是一个周期,频率是 hz;在一个周期内,前0.1 s电压为正值,后0.2 s电压为负值,表示前后电流方向相反,所以是交变电流,选项a、b、c错误,选项d正确。答案:d4.关于交变电流的下列说法正确的是()a.正(余)弦式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.若正弦式交变电流电压的最大值为10 v,则它的最小值为-10 vd.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:交变电流在一个周期内电流方向改变两次,选项a正确;对于选项b,只有正弦式交变电流最大值才和有效值有这样的关系,选项b错误;交变电流电压正负表示方向,最小值为0,选项c错误;只有直流电流表通入交流时指针的偏向、偏角大小随电流方向、大小发生变化,选项d错误。答案:a5.若某正弦式交变电流电压的有效值为100 v,能加在电容为10 f的电容器上,则该电容器的耐压值应不小于()a.100 vb.100 vc.200 vd.200 v解析:由正弦式交变电流电压最大值和有效值的关系式u=可得,um=200 v。电容器正常工作时的耐压值应不小于交变电流电压的最大值,故选项c正确。答案:c6.如图所示,正弦式交变电流的电压的最大值为311 v,负载电阻r=440 ,不考虑电表内阻影响,则电路中交流电压表和电流表的示数分别为()a.311 v,0.707 ab.220 v,0.5 ac.311 v,10 ad.311 v,0.05 a解析:交流电压表、交流电流表示数均为有效值,故u= v=220 v,i= a=0.5 a。选项b正确。答案:b7.(多选)对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列说法中正确的是()a.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:i-t图象中i数值的正负表示电流的方向,图中电流始终为非负值,表示电流方向不变,是直流电,选项a正确,选项b错误;从图中可以看出每经过0.01 s,i-t图象重复一次,周期为0.01 s,电流最大值为0.2 a,选项c正确,选项d错误。答案:ac8.(多选)在相同的时间内,某正弦式交变电流通过一阻值为100 的电阻产生的热量,与一电流为3 a的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则()a.此交变电流的有效值为3 a,最大值为3 ab.此交变电流的有效值为3 a,最大值为6 ac.电阻两端的交变电压的有效值为300 v,最大值为300 vd.电阻两端的交变电压的有效值为300 v,最大值为600 v解析:根据交变电流有效值的定义知交变电流的有效值即为直流电的电流,为3 a;根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系知,交变电流的最大值为3 a;根据欧姆定律u=ir,则有u有效=i有效r,um=imr,得电阻两端的交变电压的有效值为300 v,最大值为300 v。选项a、c正确。答案:ac9.某一电热器接在u=110 v的直流电源上,每秒产生的热量为q;现把它改接到正弦式交流电源上,每秒产生的热量为2q,则该交流电压的最大值um是()a.110 vb.110 vc.220 vd.220 v解析:接在直流电源上,q=t,接在正弦式交流电源上应有2q=t,所以um=2u=220 v。选项c正确。答案:cb组1.三个相同的电阻,分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流,三个图中的i0和周期t相同。下列说法中正确的是()a.在相同时间内三个电阻发热量相等b.在相同时间内,甲、乙发热量相等,是丙发热量的2倍c.在相同时间内,甲、丙发热量相等,是乙发热量的d.在相同时间内,乙发热量最大,甲次之,丙的发热量最小解析:甲图象电流的有效值为i0,乙图象电流的有效值为i0,丙图象根据电流有效值的定义有=i2rt,解得电流有效值i=i0,根据焦耳定律,相同时间内产生的热量之比等于电流有效值的二次方之比,即q1q2q3=121,选项c正确。答案:c2.(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(a)和(b)所示的方波交变电压和正弦式交变电压电路中,两种电压的周期和峰值都相等,则()a.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ua=u0;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,选项a正确,选项b错误;两电炉消耗功率之比为p甲p乙=21,选项c正确,选项d错误。答案:ac3.一个边长为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的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为多大?解析:由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得e=s,i=由题图可知03 s内,i1= a=210-5 a在35 s内,i2= a=-310-5 a根据有效值的定义得i2rt=rt1+rt2,代入数据得i=10-5 a。答案:10-5 a4.先后用如图甲、乙所示的电流通过丙图中的电阻r,则电流表的示数分别为多少?解析:电流表的示数为通过r的电流的有效值。题图甲中的i-t图象是正弦式曲线,在前半个周期内,它的有效值与正弦式交变电流的有效值相同,i= a,后半个周期不产生热量,则交流电在一个周期内通过电阻r所产生的热量q交=。恒定电流在一个周期内通过电阻