2021-2022版高中物理-第五章-交变电流-2-描述交变电流的物理量课时练习新人教版选修3-2.docVIP

2021-2022版高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量课时练习新人教版选修3-2

2021-2022版高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量课时练习新人教版选修3-2

PAGE

10-

2021-2022版高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量课时练习新人教版选修3-2

2021-2022版高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量课时练习新人教版选修3-2

年级：

姓名：

描述交变电流的物理量

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)

1.(多选)矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转动轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是 ()

A.此交变电流的频率为0.2Hz

B.1s内电流方向变化10次

C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行

D.1s内线圈转5圈

【解析】选B、D。由题图知T=0.2s,故f==Hz=5Hz,即1s内完成5个周期,线圈转5圈,每转1圈电流方向改变2次,故A错误,B、D正确;在t=0.1s时,e=0,所以线圈平面与磁场方向垂直,故C错误。

2.(多选)有两支交变电流表达式分别是:u1=110sin(100πt+)V,u2=220sin(100πt+)V。下列说法正确的是 ()

A.它们的峰值相同

B.它们的周期相同

C.它们的相位差恒定

D.它们的变化步调一致

【解析】选B、C。u1代表的交流电的电压峰值为110V,角速度为ω=2πf=100πrad/s,则频率f=50Hz,初相位为。u2代表的交流电的电压峰值为

220V,角速度为ω=2πf=100πrad/s,则频率f=50Hz,初相位为。所以它们的峰值不同,A错误;由于频率相同f=50Hz,故T均为0.02s,B正确;其相位差ΔΦ=-=为定值,C正确,D错误。

3.(多选)图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是 ()

A.图甲表示交流电,图乙表示直流电

B.两种电压的有效值相等

C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin(100πt)V

D.两种电压的周期相同

【解析】选C、D。题图甲、乙都表示交流电,题图甲中有效值U=V≈220V,而题图乙中的有效值不存在这一关系,所以它们的有效值不相同,故A、B错误;由题图甲看出T=2×10-2s,ω==100πrad/s,所以u=311sin(100πt)V,由题图可知两种电压的周期都是2×10-2s,C、D正确。

4.电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示,则 ()

A.通过R1的电流有效值是1.2A

B.R1两端的电压有效值是6V

C.通过R2的电流最大值是1.2A

D.R2两端的电压最大值是6V

【解析】选B。R1与R2串联,R1与R2中的电流变化情况应相同,电流有效值I1=I2=0.6A,电流最大值I1m=I2m=0.6A,电压有效值U1=I1R1=6V,U2=I2R2=12V,电压最大值U1m=U1=6V,U2m=U2=12V。综上所述,B项正确。

【加固训练】

电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上,下列判断正确的是 ()

A.线圈转动的角速度ω=100rad/s

B.在t=0.01s时刻,穿过线圈的磁通量最大

C.电热丝两端的电压U=100V

D.电热丝此时的发热功率P=1800W

【解析】选D。由题图可以看出该交变电流的周期T=0.02s,则角速度ω==

rad/s=100πrad/s,故A错误;t=0.01s时刻,电压达到最大,则此时磁通量变化率最大,磁通量为零,故B错误;电热丝两端电压为路端电压UR=U=

×=90V,故C错误;根据电功率公式P==W=1800W,故D正确;故选D。

5.如图所示电路中,电源电压u=311sin(100πt)V,A、B间接有“220V440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是 ()

A.交流电压表的示数为311V

B.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3A

C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D.1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J

【解析】选D。由u=311sin(100πt)V可知,交变电压的有效值为220V,故交流电