2016-2017學(xué)年高中物理第3章交變電流第1節(jié)交變電流的特點(diǎn)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)魯科版選修.docx

交變電流的特點(diǎn)(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)下列說(shuō)法正確的是()A使用交流電的用電器銘牌上所標(biāo)示的額定電壓、額定電流的數(shù)值均為最大值B用交流電流表和電壓表測(cè)得的數(shù)值是有效值C照明電路電壓220 V指的是有效值D所有交變電流的有效值和最大值之間均存在E、U和I的關(guān)系【解析】各種使用交流電的用電器銘牌上所標(biāo)示的數(shù)值均為有效值，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電表測(cè)得的數(shù)值為有效值，故B項(xiàng)正確；照明電路電壓220 V指的是有效值，故C項(xiàng)正確；E、U、I是正弦式交變電流有效值和最大值的關(guān)系，故D項(xiàng)錯(cuò)誤故正確答案為B、C.【答案】BC2(多選)對(duì)于如圖317所示的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖象，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870052】圖317A電流大小變化、方向不變，是直流電B電流大小、方向都變化，是交變電流C電流最大值為0.2 A，周期為0.01 sD電流的周期為0.005 s，有效值為0.1 A【解析】it圖象中i數(shù)值的正負(fù)表示電流的方向，圖中電流始終為正值，表示電流方向不變，是直流電，A對(duì)、B錯(cuò)；從圖中可以看出每經(jīng)過(guò)0.01 s，it圖象重復(fù)一次，周期為0.01 s，電流最大值為0.2 A，C對(duì)、D錯(cuò)【答案】AC3對(duì)交變電流的下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870053】A正(余)弦交變電流在一個(gè)周期內(nèi)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 A，則它的最小值為10 AD演示交變電流隨時(shí)間的變化規(guī)律時(shí)，應(yīng)選用交流電流表【解析】一個(gè)周期內(nèi)正弦交變電流方向改變兩次，A正確，只有正弦交變電流，才有ImI關(guān)系，B錯(cuò)誤，交變電流的正負(fù)表示方向，最小值為零，C錯(cuò)誤，交流電流表的指針不隨交變電流的周期變化而變化，故D錯(cuò)誤【答案】A4如圖318所示，圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，下列說(shuō)法正確的是()甲 乙圖318A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B兩種電壓最大值都是311 VC兩種電壓的有效值相同D兩種電壓都是交流電壓，但周期、頻率、有效值都不同【解析】?jī)煞N都是交流電，周期都是2102 s，最大值都是311 V，圖甲的有效值為220 V，圖乙中由于對(duì)應(yīng)相同時(shí)刻，圖甲電壓比圖乙電壓大，根據(jù)有效值的定義可知，圖甲有效值要比圖乙有效值大，A、C、D錯(cuò)，B對(duì)【答案】B5如圖319所示是一交變電流的it圖象，則該交變電流的有效值為()圖319A4 AB2 AC. A D. A【解析】設(shè)該交變電流的有效值為I，由有效值的定義得()2Rt1IRt2I2Rt.而tt1t2，代入數(shù)據(jù)解得：I A，故D正確【答案】D6一個(gè)電熱器接在10 V的直流電壓上，消耗的功率是P，當(dāng)把它接到一個(gè)正弦式交變電壓上時(shí)，消耗的功率是，則該交變電壓的最大值是()A5 VB7.1 VC10 VD12 V【解析】設(shè)電熱器的電阻為R，則P，當(dāng)接在交變電壓上時(shí)()2/R，解得Um5 V7.1 V.【答案】B7如圖3110所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為()圖3110A. B.C. D.【解析】交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)得出的，線框轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)，而線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)共T/4的時(shí)間內(nèi)有感應(yīng)電流，則有RI2RT，所以I，D正確【答案】D8(多選)甲、乙兩電爐的電阻值相等，把甲和乙兩電爐分別接到如圖3111(a)和(b)所示的方波交變電壓和正弦式交變電壓下，兩種電壓的周期和峰值都相等，則()圖3111A用電壓表測(cè)量甲電爐兩端電壓大B用電壓表測(cè)量甲、乙兩電爐兩端電壓一樣大C兩電爐消耗的電功率之比P甲：P乙21D兩電爐消耗的電功率之比P甲P乙11【解析】圖(a)為方波交變電壓，由有效值定義可知T，即有效值為UaU0.圖(b)為正弦式交變電壓，有效值為Ub，電壓表測(cè)量值為有效值，所以接甲電爐的電壓表示數(shù)大，A正確、B錯(cuò)誤；兩電爐消耗功率之比為P甲P乙21，C正確、D錯(cuò)誤，故正確答案為A、C.【答案】AC能力提升9(多選)如圖3112甲所示為電熱毯電路示意圖，交流電壓u311sin 100t V當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電熱絲的電功率為P0；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，加在電熱絲上的電壓如圖524乙所示，則()圖3112A開(kāi)關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為220 VB開(kāi)關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311 VC開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311 V，電熱絲功率為D開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為156 V，電熱絲功率為【解析】當(dāng)S接通時(shí)，加在電熱絲上的瞬時(shí)電壓u311 sin 100t V，所以電熱絲兩端的有效電壓U1V220 V，故A正確，B錯(cuò)誤當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，前半個(gè)周期內(nèi)所加電壓不變，但后半個(gè)周期內(nèi)U20，所以電熱絲的功率PP0.設(shè)此時(shí)交變電壓的有效值為U2，由得U2156 V，即電壓表的讀數(shù)為156 V，故D正確，C錯(cuò)誤【答案】AD10正弦交變電源的電壓是220 V，它跟電阻R11 210 和R2484 、電容器、電壓表一起組成的電路如圖3113所示，圖中電壓表讀數(shù)為U1，電容器的耐壓值為U2，保險(xiǎn)絲D的熔斷電流是I，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870054】圖3113AU1220 VBU2220 VCU1220 VDI A【解析】電壓表讀數(shù)為電壓有效值，即U1220 V，C對(duì)，A錯(cuò)；而用電器的耐壓值必須不小于交流電的最大值，故U2220 V，B錯(cuò)；保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值I A A A，D錯(cuò)【答案】C11一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框被置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36 .磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3114所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為多大？圖3114【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得：ES，I由題圖可知03 s內(nèi)I1 A2105A在3 s5 s內(nèi)I2A3105A根據(jù)有效值的定義得I2RtIRt1IRt2，代入數(shù)據(jù)得I105A【答案】105A12如圖3115所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，求：圖3115(1)通過(guò)電阻R的電荷量q；(2)電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：788