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《2021_2022学年高中物理第二章交变电流2描述交流电的物理量课时练习含解析教科版选修3_2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、描述交流电的物理量 (25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知( )A.交变电流的周期是0.02sB.交变电压的峰值是100VC.在1.0×10-2s时线圈与中性面垂直D.交变电压的瞬时表达式是u=100cos50πt(V)【解析】选B、C。由图像可知,交流电的最大值为Um=100V,电流的周期为0.04s,故A错误、B正确;在1.0×10-2s时线圈感应电动势最大,磁通量最小,故此时线圈与中性面垂直,故C正确;交流电的角速度ω==50πrad/s,所
2、以交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin50πt(V),故D错误。故选B、C。【加固训练】 如图是一正弦式交变电流的电流与时间图像。此交流电的周期和峰值分别为( )A.0.01s 10A B.0.02s 10AC.0.02s 10AD.0.01s 10A【解析】选B。从图像可以直接读出此交流电的周期和峰值分别为0.02s、-12-10A,选项B正确。2.如图所示为一交流电压随时间变化的图像。每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得,此交流电压的有效值为( )A.7.5V B.8V C.3V
3、D.2V【解析】选D。如题图所示,它不是正弦式电流,因此有效值不是等于最大值除以,取一个周期进行分段,在0～0.01s是正弦式电流,则电压的有效值等于3V,在0.01～0.03s是恒定电流,则有效值等于9V,由电流热效应得:×+×=解得:U=2V,故D正确。3.(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是( )A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10π
4、t(A)-12-D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A【解析】选A、D。由题图乙可知,电流的周期T=0.2s,则ω==10πrad/s由交流电的电流表达式i=Imsinωt(A),可知电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)A正确;根据ω=2πn,可知转速为5r/s,B错误;由于转速与风速成正比,当风速加倍时,转速也加倍,即角速度加倍,由Im==可知,电流的最大值也加倍,即Im=1.2A,则电流的表达式为i=1.2sin20πt(A)电流的有效值I==A=AC错误、D正确。故选A、D。4.如甲图所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交变电源上,通过装置P
5、使加在电热丝上的电压的波形如乙图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为( )A.110V B.156V C.220V D.311V【解析】选B。由图像可知该交变电流的周期T=2×10-2s,可分两段0～0.01s和0.01～0.02s,根据有效值的定义可得·+0=T,U==156V,故选B。5.(多选)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为I,下列说法正确的是( )-12-A.线框中感应电流的有效值为2IB.
6、线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为D.线框转一周的过程中,产生的热量为【解析】选B、C。根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势e=BSωsinωt,电流i==sinωt,线框转过时的感应电流为I=·,电流的有效值I′==I,故A错误;线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS,又I=·,解得BS=,所以B正确;从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为q==,故C正确;转一周产生的热量Q=I′2RT,代入解得:Q=·R·=,故D错误。6.如图所示交流电,下列说法正确的是( )A.周期为0.
7、02sB.有效值为200VC.将该电压加在交流电压表两端时,电压表读数为200VD.将该交流电压加在发光电压和熄灭电压均为200V的小灯上,小灯1秒钟内发光次数为100次,发光时间为0.75s-12-【解析】选A。由题图可知,周期为2×10-2s,频率为50Hz,故A正确;根据有效值的定义有·T=·+·解得有效值为100V,故B错误;将该电压加在交流电压表两端时,电压表读数为其有效值,即100V,故C错误;将该交流电压加在发光电压和熄灭电压均为200V的小灯上,由题图可知小灯一个周期内发光两次,则小灯1秒钟内发光次数为100次。前四分之一个周期u=200sin
8、2πftV=200sin100πtV当
