2022年高中物理 第三章 第三節(jié) 交變電流練習(xí) 新人教版選修1-1

2022年高中物理 第三章 第三節(jié) 交變電流練習(xí) 新人教版選修1-1 ?基礎(chǔ)鞏固 1．(多選)如下列四幅圖所示，屬于交變電流的是(　　) 解析：圖象中正負(fù)表示電流方向，A圖中電流數(shù)值總為正值，表示電流方向不變，是直流電；B圖中形狀類似正弦圖象，但由于電流值總為正，也是直流電；C圖中電流強(qiáng)度不隨時(shí)間變化，但方向隨時(shí)間作周期性改變，是交變電流；D圖中電流大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化，是正弦式交變電流． 答案：CD 2．(單選)關(guān)于交變電流與直流電的說法中，正確的是(　　) A．如果電流大小做周期性變化，則一定是交變電流 B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變 C．交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的 D．直流電的方向可以發(fā)生周期性變化 解析：交變電流是指大小和方向都隨時(shí)間做周期變化的電流．而方向不隨時(shí)間變化叫直流電，所以A、C、D錯(cuò)，B正確． 答案：B 3．(單選)下列說法正確的是(　　) A．正弦式交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次 B．交變電流的有效值總是最大值的倍 C．因?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同 D．若正弦式交變電流的最大值是10 A，則它的最小值是－10 A 解析：線圈平面每經(jīng)過中性面一次，電流方向改變一次，在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過中性面．對(duì)于正弦式交變電流有效值是最大值的1/倍，對(duì)其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系．交變電流的有效值是從電流做功角度定義的，它與電流的平均值本質(zhì)不同，從i－t圖象也可看出，正弦交變電流不隨時(shí)間做線性變化，故有效值和平均值不同．若正弦式交變電流最大值為10 A，最小值應(yīng)為0 A，－10 A表示電流反向最大． 答案：A 4．(單選)一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度4π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如下圖所示，則(　　) A．交變電流的頻率是4π Hz B．當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面與磁感線平行 C．當(dāng)t＝0.5 s時(shí)，e有最大值 D．交變電流的周期是0.5 s 解析：由于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度題中已給出，所以線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率可以由公式直接求出，線圈的頻率和交變電流的頻率是相同的，ω＝4π rad/s，而ω＝2πf，故f＝2 Hz，T＝＝0.5 s．由圖象可看出：t＝0時(shí)e＝0，線圈位于中性面，即線圈平面跟磁感線垂直，t＝0.5 s時(shí)ωt＝2π，e＝0. 答案：D 5．(單選)電阻R1、R2與交流電源按照下圖中方式連接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如下圖所示．則(　　) A．通過R1的電流有效值是1.2 A B．R1兩端的電壓有效值是6 V C．通過R2的電流最大值是1.2 A D．R2兩端的電壓最大值是6 V 解析：從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6 A，電流有效值為：I＝＝0.6 A，R1兩端電壓為U1＝IR1＝6 V，R2兩端電壓最大值為Um＝ImR2＝0.6×20 V＝12 V，綜上所述，正確選項(xiàng)為B. 答案：B 6．(單選)一個(gè)電熱器接在10 V的直流電源上，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q；今將該電熱器接在一正弦式交流電源上，它在2t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q.則這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是(　　) A．最大值是10 V，有效值是10 V B．最大值是10 V，有效值是5 V C．最大值是5 V，有效值是5 V D．最大值是20 V，有效值是10 V 解析：設(shè)電熱器電阻為R，則Q＝t＝t， 設(shè)交流電源電壓最大值為Um，則有效值為， 則Q＝·2t，得Um＝10 V， 則Ue＝＝5 V. 答案：B 7．(單選)一個(gè)電阻R接在10 V的直流電源上，它的發(fā)熱功率為P，當(dāng)它接在電壓為U＝10sin ωt (V)的交流電源上時(shí)，發(fā)熱功率為(　　) A．0.25P　　B．0.5P C．P　　　 D．2P 解析：由題意知，電阻R接直流電源時(shí)： P＝＝，① 接交流電源時(shí)，U＝10sin ωt V，其Ue＝ V＝5 V，則P′＝＝，② 比較①②得P′＝0.5P. 答案：B 8．(單選)如下圖所示，甲、乙、丙三種電路中，閉合開光后，關(guān)于燈泡能否發(fā)光，下列說法正確的是(　　) A．甲能正常發(fā)光 B．乙能正常發(fā)光 C．丙能正常發(fā)光 D．都不能正常發(fā)光 解析：甲圖的燈泡兩端有一條導(dǎo)線連接，兩端電動(dòng)勢(shì)一樣，不會(huì)形成電壓，甲圖燈不會(huì)發(fā)光，所以A錯(cuò)；乙圖直流電不能持續(xù)通過電容器，不會(huì)給燈泡提供電壓，乙圖燈不會(huì)持續(xù)發(fā)光，所以B錯(cuò)；丙圖交流電可以通過電容器，電路中有電流，所以丙圖燈能發(fā)光，C正確． 答案：C ?能力提升 9．(多選)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e＝50sin 100 πt(V)．對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有( ) A．最大值是50 V B．頻率是100 Hz C．有效值是25 V D．周期是0.02 s 答案：CD 10．(多選)一正弦式交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知(　　) A．該交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝100sin 25πt V B．該交變電流的頻率為25 Hz C．該交變電流的電壓的有效值為100 V D．若將該交變電流的電壓加在阻值為R＝100 Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50 W 解析：從題圖中可知，周期T＝4×10－2s，峰值Um＝100 V，故交變電流的頻率f＝＝25 Hz，有效值Ue＝＝50 V，加在R＝100 Ω的電阻上時(shí)的功率P＝＝50 W，電壓瞬時(shí)值表達(dá)式U＝Umsin t＝100sin 50πt V，所以B、D項(xiàng)正確． 答案：BD