2019-2020年高中物理 3.1交變電流的特點知能優(yōu)化訓練 魯科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 3.1交變電流的特點知能優(yōu)化訓練 魯科版選修3-2 1. 對于如圖3－1－8所示的電流i隨時間t做周期性變化的圖象，下列描述正確的是(　　) 圖3－1－8 A．電流的大小變化，方向也變化，是交流電 B．電流的大小變化，方向不變，不是交流電 C．電流的大小不變，方向不變，是直流電 D．以上說法都不正確 解析：選B.由圖象可知，該電流的大小變化，但電流方向一直沒變，由交變電流、直流電的廣義定義知該電流應為直流電． 2．關于交流電的有效值和最大值，下列說法正確的是(　　) A．任何形式的交變電壓的有效值都是U＝的關系 B．只有正弦式交變電壓才具有U＝的關系 C．照明電壓220 V和動力電壓380 V指的都是最大值 D．交流電壓表和電流表測量的是交流電的最大值 解析：選B.只有正弦式交變電壓才有U＝的關系，其他交流電不適用，故A錯誤，B正確；照明電壓、動力電壓均指有效值，交流電表測量的也是有效值，故C、D錯誤． 3．在阻值為R1和R2的兩個電阻的兩端，分別加上50 V的直流電壓和某一交流電壓，則下面關于交流電壓有效值的說法正確的是(　　) A．若兩電阻在相等時間內產生的熱量相等，則交流電壓有效值為50/ V B．若R1＝R2，且兩電阻熱功率相等，則交流電壓有效值為50 V C．若R1＝R2，且兩電阻產生的熱量相等，則交流電壓有效值為50 V D．不論R1是否等于R2，只要兩電阻的熱功率相等，則交流電壓的有效值為50 V 解析：選B.選項A，因不知兩個電阻間的大小關系，所以不能確定交流電的有效值，所以A錯；選項B，兩只電阻相等，又由熱功率相等，所以直流電壓值就等于交流電電壓的有效值，B正確；選項C、D，沒有強調在相等的時間內產生相等的熱量，故錯誤． 4．如圖3－1－9所示，下列對圖象的描述正確的是(　　) 圖3－1－9 A．該電壓是恒定電壓 B．該電壓是直流電壓 C．該電壓的周期是0.2 s D．該電壓的頻率是10/3 Hz 解析：選D.從圖象可以看出每經過0.3 s開始重復上一個過程，所以0.3 s是一個周期，頻率是 Hz，在一個周期內，前0.1 s電壓為正值，后0.2 s電壓為負值，表示前后電流方向相反，所以是交變電流，D對，A、B、C錯． 5．如圖3－1－10所示的電流通過圖中的電阻R，則交變電流表的示數(shù)為多少？ 圖3－1－10 解析：交變電流表所表示的示數(shù)為電流的有效值，但這個電流的有效值不是 A. 題圖中的It圖象是正弦半波交變電流曲線，在半個周期內，它的有效值與正弦交變電流的有效值相同，再根據(jù)該電流在一個周期內所做的功和其有效值做功等效的關系，就可以求出通過電流表的示數(shù)，因為Im＝5 A，I＝＝2.5 A， 所以有＝IRT，IA＝＝2.5 A. 答案：2.5 A 一、單項選擇題 1．如圖3－1－11所示的各圖線中不表示交變電流的是(　　) 圖3－1－11 解析：選B.B項電流方向一直為負方向，不隨時間發(fā)生變化，所以B不表示交變電流，盡管這種電流隨時間變化的圖象形狀與A相似，但A中電流方向隨時間變化，所以A為交變電流，同理C、D也為交變電流． 2．對交變電流的下列說法正確的是(　　) A．正(余)弦交變電流在一個周期內電流的方向改變兩次 B．交變電流的最大值總是有效值的倍 C．若正弦交變電流的最大值為10 V，則它的最小值為－10 V D．演示交變電流隨時間的變化規(guī)律時，應選用交流電流表 解析：選A.一個周期內電流方向改變兩次，A對；對于B，只有正弦交流電最大值才和有效值有這樣的關系，B錯；交變電流正負表示方向，最小值為0，C錯；只有直流電流表通入交流時指針的偏向、偏角大小隨電流方向、大小發(fā)生變化，D錯． 3．(xx年如皋高二檢測)在我們的生活中所使用的電流一般以交變電流居多，關于交變電流下列說法正確的是(　　) A．交流電器設備上所標的電壓和電流值是交變電流的峰值 B．用交流電流表和電壓表測定的讀數(shù)值是交變電流的最大值 C．給定的交變電流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下是指有效值 D．保險絲的額定電流、電容器的耐壓值是交變電流的有效值 解析：選C.各類交流用電器銘牌所示的值、各類交流電表所測得的值均為有效值，給定交流值凡是沒有說明的，所指的值以及保險絲的熔斷電流等均為有效值，電容器的耐壓值為最大值，A、B、D錯，C對． 4．一電熱器接在10 V的直流電源上，產生的熱功率為P.把它改接到另一正弦交變電路中，要使產生的熱功率為原來的一半，如果忽略電阻值隨溫度的變化，則該交變電流電壓的最大(峰)值應等于(　　) A．5 V B．14 V C．7.1 V D．10 V 解析：選D.以U直和U交分別表示直流電的電壓和交流電壓的有效值，以R表示電熱器的電阻值，則依題意在兩種情況下的電功率分別為P＝；＝ 由以上兩式有：U交＝ U直 因此交變電流電壓的最大值為Um＝U交＝10 V. 5．某電容器兩端所允許加的最大直流電壓是250 V．它在正弦交流電路中使用時，交流電壓可以是(　　) A．250 V B．220 V C．352 V D．177 V 解析：選D.電容器的耐壓值是指最大值，根據(jù)正弦交流電的有效值公式得：U＝＝ V＝177 V. 6．把220 V的正弦交流電壓加在440 Ω的電阻上，該電阻上(　　) A．電壓的有效值為220 V，電流的有效值為0.5 A B．電壓的最大值為220 V，電流的有效值為0.5 A C．電壓的有效值為220 V，電流的最大值為0.5 A D．電壓的最大值為220 V，電流的最大值為0.5 A 解析：選A.正弦交變電壓220 V為有效值，根據(jù)歐姆定律I＝＝ A＝0.5 A. 7．如圖3－1－12所示，正弦式交流電的電壓的最大值為311 V，負載電阻R＝440 Ω，不考慮電表內阻影響，則電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)分別為(　　) 圖3－1－12 A．311 V,0.707 A B．220 V,0.5 A C．311 V,10 A D．311 V,0.05 A 解析：選B.交流電壓表、電流表示數(shù)均為有效值，U＝＝ V＝220 V，I＝＝ A＝0.5 A. 8．一個照明電燈，其兩端允許加的最大電壓為311 V．當它接入220 V的照明電路時，這盞燈(　　) A．將不亮 B．燈絲將燒斷 C．只能暗淡發(fā)光 D．能正常發(fā)光 解析：選D.220 V的電路電壓有效值為220 V，最大值為311 V，剛好適合． 9．(xx年白鷺洲高二檢測)如圖3－1－13所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為(　　) 圖3－1－13 A．1∶6 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶ 解析：選B.圖乙所示的交變電流大小不變，方向周期性變化，有效值等于瞬時值，為I乙＝1 A，圖甲所示交變電流周期為610－2 s，根據(jù)有效值的定義有：()2R4 10－2＝IR610－2，可以求得I甲＝ A．所以W甲∶W乙＝I∶I＝1∶3，B對． 10．三個相同的電阻分別接入電壓為U的恒壓電路，電壓峰值為Um、頻率為f的正弦交流電路，電壓峰值為Um、頻率為2f的正弦交流電路中，在相同時間內三個電阻上產生的熱量之比為(　　) A．1∶1∶1 B．1∶1∶2 C．2∶1∶1 D．4∶2∶1 解析：選C.根據(jù)正弦交流電有效值和最大值(峰值)的關系知，正弦交變電壓有效值為U′＝ .又因為Q＝t知：Q1∶Q2∶Q3＝2∶1∶1，故C項正確． 二、非選擇題 11．將一電阻接在電壓隨時間按圖3－1－14所示變化的交變電流上，則該交變電流的周期是多少？該交變電壓的有效值為多少？ 圖3－1－14 解析：據(jù)電流的熱效應在相同電阻、相同時間(一般為一周期)產生相同的熱量，由圖可讀出該交變電壓的周期為2t，設電阻為R，則由t1＋t2＝T得t＋t＝2t，解得U＝ V≈4.1 V. 答案：2t　4.1 V 12．如圖3－1－15所示的電流i通過一個R＝1 Ω的電阻，它不是恒定電流 圖3－1－15 (1)計算通電1 s內電阻R中產生的熱量． (2)如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R，也能在1 s內產生同樣的熱，這個電流是多大？ 解析：(1)電流i在1 s內產生的熱量Q＝2IRt1＋2IRt2＝21210.2 J＋22210.3 J＝2.8 J. (2)由I2Rt＝Q得電流I＝＝ A＝1.67 A，即該恒定電流為1.67 A. 答案：(1)2.8 J　(2)1.67 A