【2012 精品练习】高中物理 3.1交变电流的特点知能优化训练 鲁科版选修3-2

1 3 13 1 交变电流的特点交变电流的特点 同步练习 鲁科版选修同步练习 鲁科版选修 3 23 2 1 对于如图 3 1 8 所示的电流i随时间t做周期性变化的图象 下列描述正确的是 图 3 1 8 A 电流的大小变化 方向也变化 是交流电 B 电流的大小变化 方向不变 不是交流电 C 电流的大小不变 方向不变 是直流电 D 以上说法都不正确 解析 选 B 由图象可知 该电流的大小变化 但电流方向一直没变 由交变电流 直 流电的广义定义知该电流应为直流电 2 关于交流电的有效值和最大值 下列说法正确的是 A 任何形式的交变电压的有效值都是U 的关系 Um 2 B 只有正弦式交变电压才具有U 的关系 Um 2 C 照明电压 220 V 和动力电压 380 V 指的都是最大值 D 交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值 解析 选 B 只有正弦式交变电压才有U 的关系 其他交流电不适用 故 A 错误 Um 2 B 正确 照明电压 动力电压均指有效值 交流电表测量的也是有效值 故 C D 错误 3 在阻值为R1和R2的两个电阻的两端 分别加上 50 V 的直流电压和某一交流电压 则下面关于交流电压有效值的说法正确的是 A 若两电阻在相等时间内产生的热量相等 则交流电压有效值为 50 V 2 B 若R1 R2 且两电阻热功率相等 则交流电压有效值为 50 V C 若R1 R2 且两电阻产生的热量相等 则交流电压有效值为 50 V D 不论R1是否等于R2 只要两电阻的热功率相等 则交流电压的有效值为 50 V 解析 选 B 选项 A 因不知两个电阻间的大小关系 所以不能确定交流电的有效值 所以 A 错 选项 B 两只电阻相等 又由热功率相等 所以直流电压值就等 于交流电电压 的有效值 B 正确 选项 C D 没有强调在相等的时间内产生相等的热量 故错误 4 如图 3 1 9 所示 下列对图象的描述正确的是 图 3 1 9 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 s D 该电压的频率是 10 3 Hz 解析 选 D 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 10 3 电流方向相反 所以是交变电流 D 对 A B C 错 2 5 如图 3 1 10 所示的电流通过图中的电阻R 则交变电流表的示数为多少 图 3 1 10 解析 交变电流表所表示的示数为电流的有效值 但这个电流的有效值不是 A 5 2 题图中的I t图象是正弦半波交变电流曲线 在半个周期内 它的有效值与正弦交变 电流的有效值相同 再根据该电流在一个周期内所做的功和其有效值做功等效的关系 就 可以求出通过电流表的示数 因为Im 5 A I 2 5 A Im 22 所以有 I RT IA 2 5 A I2RT 22 A I 2 答案 2 5 A 一 单项选择题 1 如图 3 1 11 所示的各图线中不表示交变电流的是 图 3 1 11 解析 选 B B 项电流方向一直为负方向 不随时间发生变化 所以 B 不表示交变电流 尽管这种电流随时间变化的图象形状与 A 相似 但 A中电流方向随时间变化 所以 A 为交 变电流 同理 C D 也为交变电流 2 对交变电流的下列说法正确的是 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 2 C 若正弦交变电流的最大值为 10 V 则它的最小值为 10 V D 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 选 A 一个周期内电流方向改变两次 A 对 对于 B 只有正弦交流电最大值才 和有效值有这样的关系 B 错 交变电流正负表示方向 最小值为 0 C 错 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 D 错 3 2011 年如皋高二检测 在我们的生活中所使用的电流一般以交变电流居多 关于 交变电流下列说法正确的是 A 交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值 B 用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的最大值 C 给定的交变电流数值 在没有特别说明的情况下是指有效值 D 保险丝的额定电流 电容器的耐压值是交变电流的有效值 解析 选 C 各类交流用电器铭牌所示的值 各类交流电表所测得的值均为有效值 给 定交流值凡是没有说明的 所指的值以及保险丝的熔断电流等均为有效值 电容器的耐压 3 值为最大值 A B D 错 C 对 4 一电热器接在 10 V 的直流电源上 产生的热功率为P 把它改接到另一正弦交变电 路中 要使产生的热功率为原来的一半 如果忽略电阻值随温度的变化 则该交变电流电 压的最大 峰 值应等于 A 5 V B 14 V C 7 1 V D 10 V 解析 选 D 以U直和U交分别表示直流电的电压和交流电压的有效值 以R表示电热 器的电阻值 则依题意在两种情况下的电功率分别为P U2 直 R P 2 U2 交 R 由以上两式有 U交 U直 1 2 因此交变电流电压的最大值为Um U交 10 V 2 5 某电容器两端所允许加的最大直流电压是 250 V 它在正弦交流电路中使用时 交 流电压可以是 A 250 V B 220 V C 352 V D 177 V 解析 选 D 电容器的耐压值是指最大值 根据正弦交流电的有效值公式得 U Um 2 V 177 V 250 1 414 6 把 220 V 的正弦交流电压加在 440 的电阻上 该电阻上 A 电压的有效值为 220 V 电流的有效值为 0 5 A B 电压的最大值为 220 V 电流的有效值为 0 5 A C 电压的有效值为 220 V 电流的最大值为 0 5 A D 电压的最大值为 220 V 电流的最大值为 0 5 A 解析 选 A 正弦交变电压 220 V 为有效值 根据欧姆定律I A 0 5 A U R 220 440 7 如图 3 1 12 所示 正弦式交流电的电压的最大值为 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 图 3 1 12 A 311 V 0 707 A B 220 V 0 5 A C 311 V 10 A 2 D 311 V 0 05 A 解析 选 B 交流电压表 电流表示数均为有效值 U V 220 V I Um 2 311 2 U R 220 440 A 0 5 A 8 一个照明电灯 其两端允许加的最大电压为 311 V 当它接入 220 V 的照明电路时 这盏灯 A 将不亮 B 灯丝将烧断 C 只能暗淡发光 D 能正常发光 解析 选 D 220 V 的电路电压有效值为 220 V 最大值为 311 V 刚好适合 9 2011 年白鹭洲高二检测 如图 3 1 13 所示 图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和 方波的交变电流与时间的变化关系 若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻 则经 过 1 min 的时间 两电阻消耗的电功之比W甲 W乙为 4 图 3 1 13 A 1 6 B 1 3 C 1 2 D 1 2 解析 选 B 图乙所示的交变电流大小不变 方向周期性变化 有效值等于瞬时值 为 I乙 1 A 图甲所示交变电流周期为 6 10 2 s 根据有效值的定义有 2 R 4 1 2 10 2 IR 6 10 2 可以求得I甲 A 所以W甲 W乙 I I 1 3 B 2 甲 3 32 甲2 乙 对 10 三个相同的电阻分别接入电压为U的恒压电路 电压峰值为Um 频率为f的正弦 交流电路 电压峰值为Um 频率为 2f的正弦交流电路中 在相同时间内三个电阻上产生 的热量之比为 A 1 1 1 B 1 1 2 C 2 1 1 D 4 2 1 解析 选 C 根据正弦交流电有效值和最大值 峰值 的关系知 正弦交变电压有效值为 U 又因为Q t知 Q1 Q2 Q3 2 1 1 故C 项正确 Um 2 U 2 R 二 非选择题 11 将一电阻接在电压随时间按图 3 1 14 所示变化的交变电流上 则该交变电流 的周期是多少 该交变电压的有效值为多少 图 3 1 14 解析 据电流的热效应在相同电阻 相同时间 一般为一周期 产生相同的热量 由图 可读出该交变电压的周期为 2t 设电阻为R 则由t1 t2 T得 U2 1 R U2 2 R U2 R t t 2t 解得U V 4 1 V 52 R 32 R U2 R17 答案 2t 4 1 V 12 如图 3 1 15 所示的电流i通过一个R 1 的电阻 它不是恒定电流 图 3 1 15 5 1 计算通电 1 s 内电阻R中产生的热量 2 如果有一个