2024-2025學(xué)年高中物理第3章交變電流與遠(yuǎn)距離輸電第1節(jié)交變電流的特點(diǎn)作業(yè)含解析魯科版選擇性必修2

PAGE5-交變電流的特點(diǎn)(15分鐘30分)一、選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分)1.關(guān)于交變電流和直流電的說(shuō)法中，正確的是()A.假如電流大小隨時(shí)間做周期性變更，則肯定是交變電流B.直流電的大小和方向肯定不變C.交變電流肯定是按正弦規(guī)律變更的D.交變電流的最大特征就是電流方向隨時(shí)間做周期性的變更【解析】選D。直流電的特征是電流的方向不變，電流的大小可以變更。交變電流的特征是電流的方向隨時(shí)間變更。交變電流有多種形式，正弦式溝通電只是交變電流中最基本、最簡(jiǎn)潔的一種，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。2.下列提到的交變電流，不是指有效值的是()A.溝通電壓表讀數(shù) B.保險(xiǎn)絲的熔斷電流C.電容器的擊穿電壓 D.380V動(dòng)力電壓【解析】選C。溝通電壓表、電流表的讀數(shù)，保險(xiǎn)絲的熔斷電流，380V動(dòng)力電壓指的都是有效值；電容器的擊穿電壓指的是電壓的最大值，故選項(xiàng)C符合題意?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】有一臺(tái)運(yùn)用溝通電的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“220V”的字樣，這“220V”是指()A.溝通電電壓的瞬時(shí)值B.溝通電電壓的最大值C.溝通電電壓的平均值D.溝通電電壓的有效值【解析】選D。家用電器上所標(biāo)的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬時(shí)值，所以運(yùn)用溝通電的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“220V”的字樣，這“220V”是指溝通電電壓的有效值，選項(xiàng)D正確。3.(多選)某小型溝通發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻。下列說(shuō)法正確的是()A.交變電流的周期是0.25sB.交變電流的頻率為8HzC.交變電流的最大值為2AD.交變電流的有效值為2A【解析】選A、C。由e-t圖像可知，交變電流的周期為0.25s，故頻率為4Hz，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A，故有效值為A，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)將阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的溝通電源上，以下說(shuō)法正確的是()A.電壓的有效值為10VB.該溝通電的周期為0.02sC.通過(guò)電阻的電流有效值為AD.電阻消耗電功率為5W【解析】選C、D。由u-t圖像可知，溝通電壓最大值為10V，有效值U==V=5V，故A錯(cuò)誤；依據(jù)圖像可干脆讀出溝通電的周期T=0.04s，故B錯(cuò)誤；由歐姆定律可知，通過(guò)電阻的電流I==A=A，故C正確。電阻的電功率為P==W=5W，故D正確。4.在電路的M、N間加一如圖所示的正弦式交變電流，負(fù)載電阻為100Ω，若不考慮電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，則溝通電壓表和溝通電流表的讀數(shù)分別為()A.220V，2.20A B.311V，2.20AC.220V，3.11A D.311V，3.11A【解析】選A。由題中圖像可知Um=311V，因?yàn)槭钦沂浇蛔冸娏?，所以電壓的有效值UV=220V，即為溝通電壓表的示數(shù)，溝通電流表的示數(shù)I===2.20A，也為有效值，所以A正確。二、非選擇題(10分)5.如圖所示為余弦溝通電的圖像，依據(jù)圖像回答下列問(wèn)題：(1)該溝通電的周期多大？(2)該溝通電的頻率多大？(3)該溝通電電壓的有效值多大？【解析】(1)由圖像可知該交變電流的周期T=0.08s。(2)由f=可知：f=Hz=12.5Hz。(3)U==V=77.78V。答案：(1)0.08s(2)12.5Hz(3)77.78V(10分鐘20分)6.(6分)一個(gè)白熾燈燈泡上標(biāo)有“220V40W”，那么為了使它正常發(fā)光，所運(yùn)用的正弦溝通電應(yīng)是()A.電壓最大值為220V，電流最大值為0.18AB.電壓最大值為311V，電流最大值為0.26AC.電壓有效值為220V，電流有效值為0.26AD.電壓有效值為311V，電流有效值為0.18A【解析】選B。電器上的標(biāo)識(shí)一般不加特別說(shuō)明皆指溝通電的有效值。由P=UI解得I≈0.18A，Um≈311V，Im≈0.26A，故B正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?，可以?duì)交變電流進(jìn)行整流，將交變電流變?yōu)橹绷?，一種簡(jiǎn)潔的整流電路如圖甲所示，ab為交變電流信號(hào)輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻R兩端輸出的電壓信號(hào)如圖乙所示，則關(guān)于該輸出信號(hào)，下列說(shuō)法正確的是()A.頻率為100HzB.電壓有效值為50VC.一個(gè)標(biāo)有“90V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作D.若電阻R=10Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為1.5×104J【解析】選D。由圖乙可知，該電壓的周期為0.02s，故頻率為f==50Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖乙可知前半個(gè)周期內(nèi)的最大電壓Um=100V，后半個(gè)周期沒(méi)有電壓，依據(jù)電流的熱效應(yīng)知，一個(gè)周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量×0.01=×0.02，得電壓有效值為U=50V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器兩端的瞬時(shí)電壓不應(yīng)超過(guò)最大電壓，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電阻R產(chǎn)生的熱量應(yīng)運(yùn)用電壓的有效值進(jìn)行計(jì)算，故產(chǎn)生的熱量為Q=t=1.5×104J，選項(xiàng)D正確。7.(14分)如圖甲是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在溝通電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示。此時(shí)接在電熱絲兩端的溝通電壓表的讀數(shù)是多