高二物理交變電路同步練習3

3.2交變電路同步練習21.(2012·川師附中高二檢測)圖3－2－5中各圖線不表示交流的是()圖3－2－5解析：選B.根據交變電流的定義可知：只有B項所描述的電流(電流的方向不變)不是交流電．圖3－2－62.如圖3－2－6是某交流發(fā)電機產生的交變電流的圖像，根據圖像可以判定()A．此交變電流的周期為0.1sB．此交變電流的頻率為5HzC．將標有“12V3W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光D．此交流電的電壓的最大值為12V解析：選BD.題圖告訴我們，交變電流的周期是0.2s，頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.2)Hz＝5Hz，即A選項錯誤，B選項正確．“12V3W”燈泡中12V是有效值，題圖中12V為最大值，故C選項錯誤；故選B、D.3.一個燈泡和一個電感器相連后與一個交流電源相接，現將一塊鐵芯插入線圈之后，該燈泡將()A．變亮B．變暗C．對燈沒影響D．以上說法均不對解析：選B.電感器對交流電有阻礙作用，插入鐵芯之后阻礙作用明顯增強，所以燈泡變暗．圖3－2－74.如圖3－2－7所示，白熾燈和電容器串聯后接在交變電源的兩端，當交變電源的頻率增加時()A．電燈變暗B．電燈變亮C．電燈亮度不變D．不能確定解析：選B.直流電不能通過電容器，而交流電能“通過”電容器，且交流電的頻率越高，電流的通過能力也越高，所以B選項正確．5.一交流電壓u＝311sin314tV，加在一個“220V，40W”的燈泡上，則(1)這個燈泡能正常發(fā)光嗎？(2)如果用多用電表(交流電流擋)測量通過這個燈泡的電流，示數應該多大？解析：(1)該交流電的有效值U＝eq\f(311,\r(2))V≈220V所以燈泡能正常發(fā)光．(2)由P＝UI，I＝eq\f(P,U)＝eq\f(40,220)A＝eq\f(2,11)A.答案：(1)能(2)eq\f(2,11)A一、選擇題圖3－2－81.如圖3－2－8所示的是電流i隨時間t做周期性變化的圖像，下列描述正確的是()A．電流的大小變化，方向也變化，是交流電B．電流的大小變化，方向不改變，不是交流電C．電流的大小不變，方向不變，是直流電D．電流的大小不變，方向變化，是交流電解析：選D.只要電流的方向變化就是交流電，此題電流大小不變，方向變化，是交流電．2.下列說法中正確的是()A．使用交流電的電器設備銘牌上所標的電壓、電流值均為峰值B．用交流電壓表和電流表測得的交流數值是有效值C．用交流電壓表和電流表測得的交流數值是峰值D．所有交變電流都存在U＝U0/eq\r(2)的關系解析：選B.交流電壓表和電流表測量的是交流電的有效值，B正確；C錯誤；交流用電器銘牌上標的是有效值，A錯誤；U＝U0/eq\r(2)僅適用于正弦式(余弦式)交流電，D錯誤．3.一交流電的電壓u＝220sin100πtV，若將它加在阻值為100Ω的電阻兩端(電源內阻不計)，則下列說法中錯誤的是()A．電流的表達式為i＝2.2sin100πtAB．電流的最大值為2.2AC．流過電阻的電流是恒定的D．流過電阻的電流是變化的，但不是按正弦規(guī)律變化的解析：選CD.根據i＝eq\f(e,R)可知：i＝2.2sin100πtA，故A選項正確，C、D選項錯誤；由表達式i＝2.2sin100πtA可知：電流的最大值為2.2A，故B選項正確．4.一個電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率是P，當接到電壓為u＝10sinωtV的交流電源上，它的發(fā)熱功率是()A．0.25PB．0.5PC．PD．2P解析：選B.計算交流的發(fā)熱功率，必須用有效值，即P′＝eq\f(Ueq\o\al(2,有效),R)＝eq\f(（Um/\r(2)）2,R)＝eq\f(102,2R)，而P＝eq\f(Ueq\o\al(2,直),R)＝eq\f(102,R)，所以P′＝eq\f(P,2)，故B選項正確．圖3－2－95.(2012·海南學業(yè)水平預測)如圖3－2－9所示，L1和L2是兩個完全相同，標有“6V0.1A”的燈泡，C是額定電壓10V的電容器，ab之間接有6V的交流電源．則()A．燈泡L1發(fā)光，L2不發(fā)光B．燈泡L1和L2都發(fā)光C．燈泡L1和L2亮度相同D．燈泡L1比L2亮一些解析：選BD.交流能夠“通過”電容器，但電容器對交流有阻礙作用．圖3－2－106.如圖3－2－10所示，三個燈泡是相同的，額定功率足夠大，直流電源E1內阻可以忽略，交流電源E2電動勢的有效值與E1相等，自感線圈電阻不計．當開關S接到接點A時，三燈亮度相同，當開關S接到接點B時()A．甲、乙、丙三燈亮度相同B．甲燈最亮，丙燈不亮C．甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮D．乙燈最亮，丙燈不亮解析：選D.當開關S接到A點時，三個相同的燈泡亮度相同，說明通過三個燈泡的電流大小相等，三個支路對所加頻率的交流電的阻礙作用相同．當開關S接B點時，由于所加的是直流電，含電阻支路的阻礙作用不變，含電感線圈支路的阻礙作用減小(線圈有“通直流，阻交流”的作用)，含電容支路的阻礙作用變?yōu)闊o窮大(電容有“通交流，隔直流”的作用)．所以甲燈亮度不變，乙燈變亮，丙燈不亮．7.甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中如圖3－2－11甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是()圖3－2－11A．圖甲表示交變電流，圖乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．圖甲所示電壓的周期為2×10－2sD．圖甲所示的電壓的有效值為100V解析：選C.由題中圖像的縱坐標知，電壓的正、負分別表示電壓的方向，因此兩圖均為交變電流，A選項錯誤；對于正弦式電流才有U有效＝eq\f(Um,\r(2))，雖然題中兩圖的最大值相同，但題中圖乙所示的非正弦(余弦)式電流不適用上式，故B選項錯誤；由題中圖像可知T＝2×10－2s，故C選項正確；由于交流電壓的最大值是311V，所以有效值為220V，故D選項錯誤．8.(2012·湖北武漢統(tǒng)考)在兩個阻值相同的電阻上分別通以如圖3－2－12甲所示的正弦交變電流和如圖乙所示的方形波電流，它們的峰值和周期都相同．則兩電阻在相同時間內產生的熱量之比為()圖3－2－12A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．2∶3解析：選B.正弦交變電流的有效值為I＝eq\f(I0,\r(2))它流經電阻R在時間t內產生的熱量為Q1＝I2Rt＝eq\f(1,2)Ieq\o\al(2,0)Rt.方形波電流經過電阻R在時間t內產生的熱量為Q2＝Ieq\o\al(2,0)Rt所以eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(1,2).9.電阻R1、R2與交流電源按照圖3－2－13甲方式連接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上開關S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示．則()圖3－2－13A．通過R1的電流有效值是1.2AB．R1兩端的電壓有效值是6VC．通過R2的電流最大值是1.2AD．R2兩端的電壓最大值是6eq\r(2)V解析：選B.由題圖知流過R2的交流電電流的最大值I2m＝0.6eq\r(2)A，故C選項錯誤；由U2m＝I2mR2＝12eq\r(2)V，故D選項錯誤；因串聯電路流過各電阻的電流相同，則I1m＝0.6eq\r(2)A，電流有效值I1＝eq\f(I1m,\r(2))＝0.6A，故A選項錯誤；由U1＝I1R1＝6V，故B選項正確．二、非選擇題10.電壓為u＝120eq\r(2)sinωtV，頻率為50Hz的交變電流，把它加在激發(fā)電壓和熄滅電壓均為u0＝60eq\r(2)V的霓虹燈的兩端．(1)求在一個小時內，霓虹燈發(fā)光時間有多長？(2)試分析為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現象？eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(已知人眼的視覺暫留時間約為\f(1,16)s))解析：(1)如圖所示，畫出一個周期內交變電流的u－t圖像，其中陰影部分對應的時間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時間，根據對稱性，一個周期內霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t1.當u＝u0＝60eq\r(2)V時，由u＝120eq\r(2)sinωtV求得t1＝1/600s再由對稱性一個周期內能發(fā)光的時間t＝T－4t1＝eq\f(1,50)－4×eq\f(1,600)s＝eq\f(1,75)s再由比例關系求得一小時內霓虹燈發(fā)光的時間為t＝eq\f(3600,0.