2020人教新课标高考物理总复习课时跟踪检测(三十六) 交变电流的产生及描述 含解析 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 9:35:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

课时跟踪检测(三十六) 交变电流的产生及描述

[A级——基础小题练熟练快]

1.(2019·金华调研)一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如下列各图所示,在相同时间内电阻产生热量最大的是( )

解析:选D 选项A、B中交变电流的有效值都为2 A,选项C中恒定电流的大小为1.5 A,选项D中交变电流的有效值为2 A,根据热量的表达式Q=I2Rt得出选项D正确。

2.(2018·汉中模拟)一交流电压为u=1002sin (100πt)V,由此表达式可知( ) A.用电压表测该电压其示数为50 V B.该交流电压的周期为0.02 s

C.将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100 W D.t=

1

s时,该交流电压的瞬时值为50 V 400

解析:选B 由交流电压瞬时值表达式可知电压的有效值为100 V,故用电压表测该电压其示数为100 V,选项A错误;ω=100π rad/s,则周期T=泡恰好正常工作,选项C错误;把t=

=0.02 s,选项B正确;该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端,灯ω

1

s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V,选项D错误。 400

中匀速转动,线圈相连,则下列说法

3.(多选)电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场的电动势随时间变化的图像如图所示。现把线圈与电阻为9 Ω的电热丝正确的是( )

A.线圈转动的角速度为31.4 rad/s

B.如果线圈转速提高一倍,则电流发生改变 C.电热丝两端的电压U=1002 V D.电热丝的发热功率P=1 800 W

解析:选BD 从题图可知T=0.02 s,ω=T=314 rad/s,故选项A错误;其他条件不变,如果线圈转速提高一倍,角速度ω变为原来的两倍,则电动势最大值Em=NBS ω变为原来的两倍,电压的有效值变为原来的两倍,根据欧姆定律可知电流发生改变,故选项B正确;该交流电压的最大值为200 V,所以有效值为1002 V,U29?902?2

电热丝两端电压U=×1002 V=902 V,故选项C错误;根据P=R得P= W=1 800 W,选项D正确。

99+1

4.图甲所示电压按正弦规律变化,图乙所示电压是正弦交流电的一部分。下列说法正确的是( )

A.图乙所示的电压也是正弦交流电压

B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=10sin 50πt(V) C.图乙所示电压的周期与图甲所示电压周期相同 D.图甲所示电压的有效值比图乙所示电压的有效值小

解析:选D 题图乙所示电压只有一部分按正弦交流电压变化,整个不能称为正弦交流电压,选项A错误;题图甲所示电压的瞬时值表达式为u=10sin 100πt(V),选项B错误;题图乙所示电压的周期为题图甲所示电压周

期的2倍,选项C错误;题图甲所示电压的有效值为52 V,对题图乙由R·=RT,得电压的有效值为U=

210 V,因此选项D正确。

5.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知纯电阻R与R并联的是一个理想的交流电压表,D是理想二极管(它的导电反向电阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,其瞬时值的表达式100πt(V),则交流电压表的示数为( )

A.10 V C.15 V

B.20 V D.14.1 V

的阻值不随温度变化。特点是正向电阻为零,为

u=20

2sin

?Um?2

?2?TU2

解析:选D 二极管具有单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R断路。电压表的示数为加在U2

R两端电压的有效值,设为U,在正半周内,交流电压的有效值为20 V,由电流的热效应,在一个周期内有RT202T

=·,解得U=102 V=14.1 V,选项D正确。 R2

6.(2019·惠州五校联考)如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度。给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为( )

A.220 V

B.110 V

220

C. V

2110D. V

2

解析:选B 设电压的有效值为U,根据有效值定义有

?220?2

?2?TU2

R

·=T,解得U=110 V,则B正确。 2R

7.(多选)如图甲为小型交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、总电阻r=5 Ω,线圈的两端与阻值为95 Ω的电阻R连接,交流电压表为理想电表。t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。若交流发电机产生的电动势的最大值为Em,电压表的示数为U,则( )

A.Em=200 V,U=134 V B.Em=134 V,U=95 V

C.通过电阻R的电流每秒内方向改变约50次 D.电阻R实际消耗的功率为190 W

解析:选AD 交流发电机产生的电动势的最大值Em=nBSω,而Φm=BS,由题图乙可知Φm=2.0×102 Wb,

Em-

T=2π×102 s,所以ω=100 rad/s,Em=200 V,电动势的有效值E==1002 V,由闭合电路欧姆定律,可

2E1知电路中电流的有效值I==2 A,电压表的示数为U=IR=134 V,故选项A正确,B错误;频率f=≈16

TR+rHz,故通过电阻R的电流每秒内方向改变约32次,选项C错误;电阻R消耗的功率为P=I2R=190 W,故选项D正确。

8.(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知( )

A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25πt)V B.该交流电的频率为25 Hz

C.该交流电的电压的有效值为1002 V

D.若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W

解析:选BD 从题给图像中可得该交流电压最大值为Um=100 V,交流电的周期为T=4×102 s,所以频率

1

为f=T=25 Hz,选项B正确;角速度为ω=2πf=50π rad/s,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=