2019_2020学年高中物理第2章交变电流第3节表征交变电流的物理量课后提能训练粤教版.docx

第3节 表征交变电流的物理量基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1下列关于交流的几种说法中，正确的是()A交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B交流电流表和交流电压表的值是瞬时值C跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值【答案】C2如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()甲乙A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值都是311 VC图甲所示电压的瞬时值表达式为u220sin(100t) VD以上说法都不对【答案】D3如图所示为一交流电的电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是()A5 AB5 A C A D A【答案】B4(2019房山质检)如图是一正弦式交流电的电流随时间变化的图象由图象可知，这个电流的()A有效值为5 A，周期为0.02 sB有效值为5 A，周期为0.01 sC最大值为10 A，周期为0.02 sD最大值为10 A，周期为0.01 s【答案】A【解析】根据图象可以知道周期为T0.02 s，该交流电的最大电流为10 A，有效值I A5 A故A正确，B、C、D错误5(2019凯里校级模拟)在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一个周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定电阻R的阻值为12 ，电表均为理想电表下列判断正确的是()A电压表的示数为6 VB该交变电流的电压有效值为4 VC电阻R一个周期内产生的热量一定等于9 JD电流表的示数为0.5 A【答案】CD【解析】由焦耳定律得123，即电压有效值U6 V，电表读数为有效值，故A、B错误；热量根据有效值进行计算，则QT9 J，故C正确；电流表读数为有效值，则I0.5 A，故D正确6(2019六安校级月考)下列关于交流电路的说法正确的是()A电容器的击穿电压为交流电压的最大值B电路中电流表的示数为电流的有效值C教室内日光灯的额定电压为电压的平均值D电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值【答案】AB【解析】电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A正确；电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B正确；教室内日光灯的额定电压为220 V，是电压的有效值，故C错误；电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D错误二、非选择题7如图所示，两个完全相同的电热器，分别通过电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比PaPb等于多少？甲乙【答案】21【解析】对于乙图有Ib，PbIRIR，对于甲图的方波交变电流来说，由于每时刻通过电阻R的电流都是Im，只是方向做周期性变化，而对于电流通过电阻发热来说，它与电流方向是没有关系的因此从热效应来说，甲图交变电流与电流是Im的恒定电流是等效的，甲图交变电流有效值就是Im.即IaIm，PaIRIR，所以PaPb 1218(2019曲阜名校月考)图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、总电阻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按图乙所示正弦规律变化(取3.14)求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值；(2)电路中交流电压表的示数甲 乙【答案】(1)200 V(2)90 V【解析】(1)由图乙可得 m2102 Wb， rad/s100 rad/s，故交流发电机产生的电动势的最大值为Emnm1002102100 V200 V(2)交流发电机产生的电动势有效值为E100 V，由串联电路特点得电路中交流电压表的示数为U90 V能力提升9(2019济源名校联考)如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的et图象分别如图乙中曲线a、b所示，则()甲乙A两次t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B曲线a表示的交变电动势的频率为25 HzC曲线b表示的交变电动势有效值为15 VD曲线a、b对应的线圈转速之比为32【答案】D【解析】在t0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，故A错误；曲线a的交变电流的频率f Hz50 Hz，故B错误；由图可知，a的周期为2102 s，b的周期为3102 s，由n可知转速与周期成反比，故曲线a、b对应的线圈转速之比为32，曲线a表示的交变电动势最大值是30 V，根据EmNBS、2n得曲线b表示的交变电动势最大值是20 V，则有效值为U V10 V，故C错误，D正确10一正弦式交变电流的图象如图所示由图可知，该交变电流的周期为_s，频率为_Hz，电流的峰值为_A，有效值为_A在0到0.02 s时间内，流过电路某一截面的电荷量为_，在这段时间内，流过电路电流的平均值为_【答案】0.02506300【解析】周期T和频率f是描述交变电流变化快慢的物理量，由图可知，周期T0.02 s故频率f50 Hz，该交变电流的峰值Im6 A，故有效值I3 A在0到0.02 s的时间内，前0.01 s流过电路的电流为正向，后0.01 s流过电路的电流为负向由对称性可知，两段时间内流过电路的电荷量等大、异号，故0到0.02 s内流过电路的电荷量q0.由平均电流的定义可知，0到0.02 s内的平均电流为011如图所示是一个周期性变化电压的ut图象求其最大值、周期和有效值【答案】10 V0.16 s7.91 V【解析】从图中即可看出电压的最大值Um10 V，完成一次全变化所需的时间为T0.16 s然而，由于该变化电压不是正弦交变电压，所以有效值要由定义来计算，即找到与其等效热效应的直流电压值根据焦耳定