高二物理：5-2《描述交变电流的物理量》课后强化作业(新人教版)选修3-2

111【成才之路】2013-2014学年高中物理 5-2 描述交变电流的物理量课后强化作业 新人教版选修3-2基础夯实1(2013寿光现代中学高二期中)在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是()答案：C解析：我国日常生活所用交流电的峰值为311伏，周期为0.02s所以C项正确。2一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当它接入220V照明电路上，这个灯将()A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光答案：D解析：电灯的额定电压为UV220V，当它接入220V的照明电路上时能正常发光。3甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲141sin(100t)V，乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙311sin(100t)V，比较甲、乙两电流()A甲的峰值是282V，乙的峰值是622VB甲、乙的周期都是100sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变，是答案：CD解析：甲、乙的峰值分别是141V和311V，A错误；甲、乙的周期T6.28102s，B错误；甲、乙的周期相等，频率也相等，即f甲f乙，C正确；甲乙，频率相同，相位差不变，D正确。4.交流电源输出的电压U随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是()A交变电流的频率为50HzB交变电流的周期为2sC交变电压的最大值为220VD交变电压的有效值为220V答案：AC解析：由图象可知，交流电的周期为T2102s，频率f50Hz，交变电压最大值为220V，有效值为220V，故选项A、C正确。5(2013北京第六十六中学高二期中)如图所示，将R220的电阻接入电压u311sin314t V的交流电路中，则()A电压表示数是311VB电压表示数是157VC电流表示数是1ADR消耗的功率是311W答案：C解析：电压表、电流表的示数均为有效值，U220V，I1A。QI2R220W。6(2013安溪一中高二期中)两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是()A1:2 B1:4C1: D1:1答案：A解析：正弦交流电的有效值I1，方形交流电的有效值I2Im根据QI2R得Q1:Q21:2。7.如图所示是某正弦交变电流的图象，根据图象求其峰值、周期和角速度，并写出交变电流的瞬时值表达式。答案：2A0.02s100rad/si2sin100t(A)解析：由图象可知，交变电流的周期为T0.02s，角速度为100rad/s故其瞬时值表达式为iImsin100t当t0.0025s时，i1.414A所以Imsin(1000.0025)1.414A解得Im2A所以i2sin100t(A)能力提升1好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的。缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为()AUm/2 BUm/CUm/2 D.Um答案：A解析：每个二分之一周期被截去周期，原电源为正弦交流电，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义，得()2TT，所以U，故A正确。2一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，外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则()A电压表的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案：D解析：电动势的有效值为EEm220V，所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为U2.295209(V)，选项A错；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J，选项D对。 3夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行。一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调器运转1h用电()A1.0度 B1.5度C2.0度 D2.5度答案：B解析：由图象知，电功率随时间的变化周期为15min，前5min为0.5kW，后10min为2kW。设电功率的有效值为P，周期为T，据有效值定义有P1P2PT将P10.5kW，P22kW代入得：P1.5kW。此空调1h用电WPt1.5度。4将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R(m)，让它在磁感应强度为B(T)、方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动，转速为n(r/s)。导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P(W)的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则灯泡的电阻为()A. B.C. D.答案：B解析：由线圈在磁场中匀速转动所产生的感应电动势的最大值EmBS和2n可知，EmBR22n2R2nB，所以有效值E。由于小灯泡正常发光，所以R，B正确。5日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明暗交替两次，也就是说日光灯实际上是时明时暗的，在一秒钟的时间里，亮一百次，暗一百次，那么为什么我们感觉不到日光灯的闪烁呢？答案：这是由于人的视觉有一个暂留现象。视觉神经受到外界光的刺激作用消失后，视觉还会保留一个短暂的时间，这个时间大约是s，而日光灯两次发光之间的时间还不到一个周期的，就是不到s，所以就感觉不到它的“熄灭”了。如果我们伸开手掌，在日光灯下挥动，就会看到一片明暗相间、闪烁不定的现象，跟在普通的白炽灯光下挥动手掌看到的现象不同，这就是由于日光灯忽明忽暗的缘故。6如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n100匝，电阻r1.0，所围成矩形的面积S0.040m2，小灯泡的电阻R9.0，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmScos(t) ，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0的时间内，通过小灯泡的电荷量。答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0103C解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14102s，所以EmnBmS8.0V(2)电流的最大值Im0.80A有效值IA小灯泡消耗的电功率PI2R2.88W(3)在0时间内，电动势的平均值平均电流通过灯泡的电荷量Qt4.0103C111