人教版物理選修3-2 第5章第二節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練

1111下列各個(gè)量，其中所指為有效值的是()A交流電壓表的示數(shù)B保險(xiǎn)絲的熔斷電流C電容器的擊穿電壓D家庭用的220 V交流電壓答案：ABD2關(guān)于交變電流的有效值U和最大值Um，下列說(shuō)法正確的是()A任何形式的交流電壓的有效值都是UUm/的關(guān)系B正弦式交變電流具有UUm/的關(guān)系C照明電壓220 V和動(dòng)力電壓380 V指的都是有效值D交流電壓表和電流表測(cè)量的是交流電的最大值解析：選BC.電壓、電流的有效值和峰值之間的倍關(guān)系僅限于正弦式交變電流而言的所以A是錯(cuò)誤的，B是正確的，在交流電的講述中沒(méi)有特殊說(shuō)明情況下的電流和電壓均指有效值，C對(duì)；交流電壓表、電流表測(cè)的都是有效值，D錯(cuò)誤3.(2010年高考廣東理綜卷)如圖528是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的() 圖528A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表達(dá)式為u220sin 100t(V)解析：選BC.由波形圖可知：周期T0.02 s，電壓最大值Um311 V，所以有效值U220 V，表達(dá)式為uUmsint(V)311sin100t(V)，故選項(xiàng)B、C正確，A、D錯(cuò)誤4.好多同學(xué)家里都有調(diào)光電燈和調(diào)速風(fēng)扇，過(guò)去是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，現(xiàn)在的調(diào)光燈和調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的如圖529所示為經(jīng)一雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦式交變電流的每個(gè)二分之一周期內(nèi)，前周期被截去，調(diào)節(jié)臺(tái)燈上旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈兩端的電壓，那么現(xiàn)在電燈兩端的電壓為() 圖529AUm/2BUm/CUm/(2) D.Um解析：選A.每個(gè)二分之一周期被截去周期，原電流為正弦交流電，一個(gè)周期可以看成只剩半個(gè)周期的電壓，利用有效值的定義，得()2TT，所以U，故A正確5有兩支交流電：e1311sin(100t)V和e2220sin(50t) V，它們的峰值、有效值分別是多少？它們的頻率各是多少？t0時(shí)它們的相位差是多少？解析：兩交流電的峰值分別是311 V、220 V；有效值分別是220 V和156 V；頻率分別為50 Hz、25 Hz，t0時(shí)它們的相位差為.答案：311 V、220 V220 V、156 V50 Hz、25 Hz一、選擇題1一個(gè)照明電燈標(biāo)有“220 V60 W”字樣，現(xiàn)在把它接入最大值為311 V的正弦式交流電路中，則()A燈的實(shí)際功率大小為60 WB燈絲將燒斷C只能暗淡發(fā)光D能正常發(fā)光答案：AD2下列說(shuō)法中正確的是()A交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次B交變電流的有效值總是最大值的C因?yàn)橛行е当硎窘蛔冸娏鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同D若正弦交變電流的最大值是10 A，則它的最小值是10 A解析：選A.線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流方向改變一次，在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過(guò)中性面對(duì)于正弦式交變電流有效值是最大值的，而對(duì)于其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的，與平均值不同交變電流的正負(fù)表示電流的方向，不表示電流的大小，正弦交變電流的最小值為零3.交流電源電壓u20 sin(100t) V，電路中電阻R10 .則如圖5210電路中電流表和電壓表的讀數(shù)分別為() 圖5210A1.41 A,14.1 VB1.41 A,20 VC2 A,20 VD2 A,14.1 V解析：選A.電流表和電壓表測(cè)量的是交變電流的有效值，由u20 sin(100t)V知Um20 V，故U10 V14.1 V，電流的讀數(shù)I1.41 A，故A正確4(2011年通州高二檢測(cè))如圖5211所示是一交變電流的it圖象，則該交變電流的有效值為()圖5211A4 A B2 AC. A D. A解析：選D.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5兩個(gè)完全相同的電熱器分別通過(guò)如圖5212甲和乙所示的電流最大值相等的方波交變電流和正弦式電流，則這兩個(gè)電熱器功率Pa、Pb之比為()圖5212A11 B21C12 D41解析：選B.本題的關(guān)鍵是要理解有效值與最大值的關(guān)系式I僅對(duì)正(余)弦式電流成立，對(duì)于方波交變電流是不成立的圖甲中交變電流的有效值就是Im，故PaIR；圖乙中交變電流的有效值I，故PbI2RR，所以PaPb21.6.在圖5213所示電路中，A是熔斷電流I02 A的保險(xiǎn)絲，R是可變電阻，S是交流電源交流電源的內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e220sin314t V為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于() 圖5213A110 B110 C220 D220 解析：選B.U220 V，Rmin110 .7(2011年包頭高二檢測(cè))把一只電熱器接在100 V的直流電源上，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若將它分別接到u1100sint V和u250sin2t V的交流電源上，仍要產(chǎn)生Q的熱量，則所需時(shí)間分別是()At,2t B2t,8tC2t,2t Dt,4t解析：選B.由Qt得，接直流電時(shí)Qt，接u1時(shí)Qt1，所以t12t，同理t28t，所以選B.8一電熱器接在10 V的直流電源上，產(chǎn)生的熱功率為P.把它改接到另一正弦交變電路中，要使產(chǎn)生的熱功率為原來(lái)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(yīng)等于()A5 V B14 VC7.1 V D10 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UmU交10 V.9.電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D5214方式連接，R110 ，R220 .合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖5215所示則() 圖5214圖5215A通過(guò)R1的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流最大值是1.2 ADR2兩端的電壓最大值是6 V解析：選B.從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6 A，電流有效值為：I0.6 A，R1兩端電壓有效值為U1IR16 V，R2兩端電壓最大值為UmImR20.620 V12 V，綜上所述，正確選項(xiàng)為B.二、非選擇題10.如圖5216所示，一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)N100，線圈電阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，電阻R311 ，當(dāng)線圈以n300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)求：圖5216(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)t0時(shí)線圈在圖示位置，寫(xiě)出此交變電流電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)此電壓表的示數(shù)是多少解析：(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：EmNBSNB(2n轉(zhuǎn))()314 V.(2)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式：eEmsin t314sin10t V.(3)Uv(Em)220 V.答案：(1)314 V(2)e314sin10t V(3)220 V11.如圖5217所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n，內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)它從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，求：圖5217(1)通過(guò)電阻R的電荷量是多少？(2)外力做的功是多大？解析：(1)線圈從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90過(guò)程中，通過(guò)R的電流是逐漸增大的，計(jì)算通過(guò)電阻R的電荷量，應(yīng)該用電流的平均值所以qtt.(2)外力所做的功等于電路中電流所做的功，而計(jì)算電功應(yīng)該用交變電流的有效值由于EmnBS，所以有效值E，對(duì)于純電阻電路W電t，而t，所以W外W電.答案：(1)(2)12有一交流電壓的變化規(guī)律為u220sin314t V，若將輝光電壓為220 V的氖管接上此交流電壓，則1 s內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為多少？(提示：電壓u220 V時(shí)，氖管才發(fā)光)解析：由u220sin314t V，T0.02(s)當(dāng)u220 V時(shí)，代入220220 sin314t，得t1 s，t2 sT，t3 s T，t4 s T故在一個(gè)周期內(nèi)氖管發(fā)光的時(shí)間段為T(mén)及TT，即有一半的時(shí)間發(fā)光，故1 s內(nèi)的發(fā)光時(shí)間為t0.5(s)答案：0.5 s111