2024-2025学年高中物理第3章交变电流与远距离输电第1节交变电流的特点作业含解析鲁科版选择性必修2

PAGE5-交变电流的特点(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)1.关于交变电流和直流电的说法中，正确的是()A.假如电流大小随时间做周期性变更，则肯定是交变电流B.直流电的大小和方向肯定不变C.交变电流肯定是按正弦规律变更的D.交变电流的最大特征就是电流方向随时间做周期性的变更【解析】选D。直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以变更。交变电流的特征是电流的方向随时间变更。交变电流有多种形式，正弦式沟通电只是交变电流中最基本、最简洁的一种，故选项A、B、C错误，选项D正确。2.下列提到的交变电流，不是指有效值的是()A.沟通电压表读数 B.保险丝的熔断电流C.电容器的击穿电压 D.380V动力电压【解析】选C。沟通电压表、电流表的读数，保险丝的熔断电流，380V动力电压指的都是有效值；电容器的击穿电压指的是电压的最大值，故选项C符合题意。【补偿训练】有一台运用沟通电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指()A.沟通电电压的瞬时值B.沟通电电压的最大值C.沟通电电压的平均值D.沟通电电压的有效值【解析】选D。家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬时值，所以运用沟通电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指沟通电电压的有效值，选项D正确。3.(多选)某小型沟通发电机产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是()A.交变电流的周期是0.25sB.交变电流的频率为8HzC.交变电流的最大值为2AD.交变电流的有效值为2A【解析】选A、C。由e-t图像可知，交变电流的周期为0.25s，故频率为4Hz，选项A正确，选项B错误；依据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A，故有效值为A，选项C正确，选项D错误。【补偿训练】(多选)将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的沟通电源上，以下说法正确的是()A.电压的有效值为10VB.该沟通电的周期为0.02sC.通过电阻的电流有效值为AD.电阻消耗电功率为5W【解析】选C、D。由u-t图像可知，沟通电压最大值为10V，有效值U==V=5V，故A错误；依据图像可干脆读出沟通电的周期T=0.04s，故B错误；由欧姆定律可知，通过电阻的电流I==A=A，故C正确。电阻的电功率为P==W=5W，故D正确。4.在电路的M、N间加一如图所示的正弦式交变电流，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则沟通电压表和沟通电流表的读数分别为()A.220V，2.20A B.311V，2.20AC.220V，3.11A D.311V，3.11A【解析】选A。由题中图像可知Um=311V，因为是正弦式交变电流，所以电压的有效值UV=220V，即为沟通电压表的示数，沟通电流表的示数I===2.20A，也为有效值，所以A正确。二、非选择题(10分)5.如图所示为余弦沟通电的图像，依据图像回答下列问题：(1)该沟通电的周期多大？(2)该沟通电的频率多大？(3)该沟通电电压的有效值多大？【解析】(1)由图像可知该交变电流的周期T=0.08s。(2)由f=可知：f=Hz=12.5Hz。(3)U==V=77.78V。答案：(1)0.08s(2)12.5Hz(3)77.78V(10分钟20分)6.(6分)一个白炽灯灯泡上标有“220V40W”，那么为了使它正常发光，所运用的正弦沟通电应是()A.电压最大值为220V，电流最大值为0.18AB.电压最大值为311V，电流最大值为0.26AC.电压有效值为220V，电流有效值为0.26AD.电压有效值为311V，电流有效值为0.18A【解析】选B。电器上的标识一般不加特别说明皆指沟通电的有效值。由P=UI解得I≈0.18A，Um≈311V，Im≈0.26A，故B正确。【补偿训练】利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流，一种简洁的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是()A.频率为100HzB.电压有效值为50VC.一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作D.若电阻R=10Ω，则1min内R产生的热量为1.5×104J【解析】选D。由图乙可知，该电压的周期为0.02s，故频率为f==50Hz，选项A错误；由图乙可知前半个周期内的最大电压Um=100V，后半个周期没有电压，依据电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量×0.01=×0.02，得电压有效值为U=50V，选项B错误；电容器两端的瞬时电压不应超过最大电压，选项C错误；电阻R产生的热量应运用电压的有效值进行计算，故产生的热量为Q=t=1.5×104J，选项D正确。7.(14分)如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在沟通电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时接在电热丝两端的沟通电压表的读数是多