2021-2022学年高中物理 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量训练（含解析）新人教版选修3-2.docx

1、描述交变电流的物理量课后篇巩固提升基础巩固1.下列提到的交变电流,不是指有效值的是()A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压解析电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值。答案C2.下列关于交变电流的说法正确的是()A.若正弦式交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦交变电流i=20sin(10t) A的峰值为20 A,频率为100 Hz解析电流的负值表示电流方向与规定正方向相反,不表示大小,正弦式交变电流的最小值应

2、为0,A项错误;交流电流表测交变电流时,指针不会来回摆动,B项错误;我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0.02s,交变电流方向一个周期改变两次,所以每秒改变100次,C项正确;由=2f得正弦式交变电流i=20sin(10t)A的频率为5Hz,D项错误。答案C3.(多选)关于交变电流的有效值和最大值,下列说法正确的是()A.任何形式的交变电流的有效值都有I=Im2的关系B.正弦式交变电流的有效值有I=Im2的关系C.我国家庭电路的电压220 V和工厂用的动力电路的电压380 V指的都是有效值D.交流电压表和电流表测量的是交变电流的最大值解析正弦式交变电流的有效值和最大值之间满足I=Im2的关

3、系,但不是任何形式的交变电流的有效值都有I=Im2的关系,故A选项错误,B选项正确。由交变电流有效值的定义可知,C选项正确。交流电压表和电流表测量的是交变电流的有效值,故D选项错误。答案BC4.如图所示,两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流,电流的最大值相等,则两只电阻产生的热功率的比是()A.14B.12C.11D.21解析正弦波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q正=12A2RT,则P正=Q正T=12A2R=12R。方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q方=(1A)2RT,则P方=Q方T=(1A)2R=R。P正P方=12,B选项正确。答案B5.下图是一个正弦式交变电流的图象,下

4、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10 AD.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 A解析由图象可知T=0.2s,Im=10A,故频率f=1T=5Hz,有效值I=Im2=52A=7.07A,故A正确,B、C、D错误。答案A6.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦式交流电源,它的热功率变为P2,则该交变电流的最大值为()A.4 AB.6 AC.2 AD.42 A解析由P=I2R,R=PI2=P16,接交流电源时P2=I2P16,2I2=16,I=42A,Im=2

5、I=242A=4A。答案A7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 ,若外接一只电阻为95.0 的灯泡,如图乙所示,则()A.电压表V的示数为220 VB.电路中的电流方向每秒改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2 J解析电压表的示数为灯泡两端电压的有效值,由图象可知电动势的峰值Em=2202V,则其有效值E=220V,灯泡两端电压U=IR=ER+rR=209V,故A选项错误;由图象可知T=0.02s,一个周期内电流方向改变2次,可知1s内电流方向改变100次,故B选项错误;灯泡的实际功率P=

6、U2R=459.8W,C选项错误;电流的有效值I=ER+r=2.2A,发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为Q=I2rt=24.2J,故D选项正确。答案D能力提升1.(多选)有一个电子元器件,当其两端电压高于100 V时导电,等于或低于100 V时不导电,若把这个电子元器件接到100 V、50 Hz的正弦交变电压上,这个电子元器件将()A.不导电B.每秒导电50次C.每秒导电100次D.每秒电流方向改变100次解析电源电压100V为有效值,则电源电压的最大值为1002V,在每个周期的0T2内,有一段时间加在电子元器件上的电压大于100V,电子元件导电,在每个周期的T2T内,有一段时间加在电子元器件上

7、的电压大于100V,电子元件导电,即一个周期电子元件导电两次,而每秒有50个周期,故每秒导电100次,A、B错误,C正确。每秒有50个周期,每个周期内电流方向改变两次,故每秒电流方向改变100次,D正确。答案CD2.在如图所示电路中,A是熔断电流I0=2 A的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源。交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=2202sin(314t) V。为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于()A.1102B.110 C.220 D.2202解析U=220V,Rmin=UI0=2202=110。答案B3.如图甲所示,调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的

8、亮度的。现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上,经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时电压表的示数是()A.220 VB.156 VC.110 VD.78 V解析虽然图示电流不是正弦式交变电流,根据正弦式交变电流的图象对称性可知,只要有14T的图线就满足最大值是有效值的2倍,根据电流有效值定义有U2RT=Um22RT2。解得U=1102V156V,故B对。答案B4.(多选)如图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为n,整个线圈的电阻为r,在磁感应强度为B的磁场中,线圈绕OO轴以角速度匀速转动,外电阻为R,当线圈由图示位置转过90的过程中,下列说法中正确的是()A.磁通量的变化量为=nBSB.平均感应电动势为