2017高考物理交变电流专题02交流电的“四值”含解析.docx

专题02 交流电的“四值”1（2016河南十校联考）图乙是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。发电机线圈内阻为10，外接一只电阻为90的灯泡，不计电路的其他电阻，则A灯泡两端的电压为198V B每秒钟内电流方向改变50次 C灯泡实际消耗的功率为537.8W D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为48.4J【参考答案】.AD 【考点定位】考查交变电流、功率及其相关知识。2.一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，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()A.105 A B.105 AC.105 A D.105 A【参考答案】.B 3.如图5甲所示的电路，已知电阻R1R2R。和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，UAB0)。由此可知()A.在A、B之间所加的交变电压的周期为2 sB.在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(V)C.在A、B之间所加的交变电压的最大值为20 VD.加在R2上电压的有效值为20 V【参考答案】.B 4(多选)(2015湖北武汉二月调研)如图8所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分。下列说法正确的是()A.图甲、图乙均表示交变电流B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(V)C.图乙所示电压的有效值为20 VD.图乙所示电压的有效值为10 V【参考答案】.ABD 【名师解析】根据交变电流的定义，图甲、图乙均表示交变电流，选项A正确；图甲所示电压最大值为Um20 V，周期为0.02 s，则电压的瞬时值表达式uUmsint20sin 100t(V)，选项B正确；根据有效值的定义有T，解得图乙所示电压的有效值为U10 V，选项C错误，D正确。5.如图9所示，虚线两侧有垂直线框平面磁感应强度均为B的匀强磁场，直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，绕垂直于线框平面轴O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是()A. B. C. D.【参考答案】.B 6如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度100 rad/s。线圈的匝数N100匝，边长ab0.2 m、ad0.4 m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小BT。电容器放电时间不计。下列说法正确的是()A.该线圈产生的交流电动势峰值为50 VB.该线圈产生的交流电动势有效值为25 VC.电容器的耐压值至少为50 VD.电容器的电容C变大时，电流表的示数变小【参考答案】.B7.(多选)(2016河南郑州一模)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计。从如图11所示位置开始计时，则()A.电路中电流的最大值ImB.电路中电流的瞬时表达式为iImsin tC.电流表的读数为D.灯泡的电功率为R【参考答案】.AD 【名师解析】感应电动势的最大值EmBL2，则电流的最大值Im，选项A正确；由线圈电流为最大值时开始计时，故电路中电流的瞬时表达式应为iImcos t，选项B错误；电流表的读数为有效值，为IIm，选项C错误；灯泡的电功率PI2RIR，选项D正确。8.(2016北京朝阳区一模)一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图12所示。由图可知该交变电流()A.周期为0.125 sB.电压的有效值为10 VC.电压的最大值为20 VD.电压瞬时值的表达式为u10sin 8t(V)【参考答案】.B 9.(多选)一正弦交流电源的ut图象如图14甲所示，将它接在图乙所示电路的ef两端，若电阻的阻值为110 ，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250 V的理想电表，则下列说法中正确的是()A.通过电阻的电流方向1秒钟改变50次B.交流电压表示数为220 VC.产生该交变电流的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100 rad/sD.在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28104 J【参考答案】.BC 10.某交变电压为u8sin 157t(V)，则()A.用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 sB.此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源C.把额定电压为8 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光D.把击穿电压为6 V的电容器接在此电源上，电容器正常工作【参考答案】.B【名师解析】根据u8sin 157t(V)可知157 rad/s，解得周期为T0.04 s，选项A错误；电磁打点计时器所接交流电源的频率不一定是50 Hz，若用该交变电流作为电源，则打点时间间隔为0.04 s，选项B正确；该交变电流的电压最大值为Um8 V，有效值为U4 V；额定电压8 V指的是有效值，选项C错误；电容器击穿电压为6 V，比最大值8 V要小，因此该电容器不能正常工作，选项D错误。11.(2016广东湛江调研)如图1，实验室一台手摇交流发电机的内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的最大值为10 VC.外接电阻R所消耗的电功率为10 WD.电路中理想交流电流表的示数为1 A【参考答案】.D 12.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V，6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为()A.isin 5t(A) B.isin 10t(A)C.i1.41sin 5t(A) D.i1.41sin 10t(A)【参考答案】.D 【名师解析】因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I1 A，则电流的最大值为Im A1.41 A。因为转速n5 r/s，且2n，所以10 rad/s，故电路中电流的瞬时值表达式为i1.41sin 10t(A)，选项D正确。13.如图2甲所示，标有“220 V40 W”的灯泡和标有“20 F300 V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是()图2A.t时刻，的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.的示数保持110 V不变【参考答案】.B 【名师解析】的示数应是电压的有效值220 V，故A、D错误；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值Um220 V311 V，大于电容器的额定电压，故有