高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流2 交变电流的描述第2课时课时训练

一、单选题

1．(2020·河北唐山检测)两只相同的电阻,分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电,两种交流电的最大值相等,且周期相等(如图甲、乙所示).在正弦波形交流电的一个周期内,正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1,其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于              (　　)

A.1∶1    B.2∶1

C.1∶2    D.4∶3

【答案】C

【解析】设两种交变电流的最大值为Im.对于正弦波形电流,其有效值I1=,对于方波形电流,其有效值I2=Im.根据焦耳定律Q=I2RT,得Q1∶Q2=∶=1∶2,选项C正确.

故选D。

2． 如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内,前三分之一周期的电压按正弦规律变化,后三分之二周期的电压恒定.根据图中数据可得,此交流电压的有效值为              (　　)

A.7.5 V B.8 V C.2 V D.3 V

【答案】C

【解析】根据电流的热效应有·+·=T,解得U=2 V,C项正确.

故选C。

3．一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36 Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为              (　　)

A.×10-5 A    B.×10-5 A

C.×10-5 A     D.×10-5 A

【答案】B

【解析】由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得0~3 s内产生的感应电流I1=2×10-5 A,3~5 s内产生的感应电流I2=3×10-5 A,且与0~3 s内方向相反,于是可作出i随时间t变化的图象如图所示.

由有效值的定义得Rt1+Rt2=I2Rt,代入数据可得I=×10-5 A,选项B正确.

故选B。

4．如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压,正弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期被截去.现在电灯上电压的有效值为              (　　)

1. Um B.     C.     D.

【答案】  D

【解析】　从u-t图象上看,每个周期正弦波形的有效值U1=,根据有效值的定义:T=××2+0,解得:U=,选项D正确.

故选D。

二、多选题

5．(多选)(2019·贵州安顺市适应性监测(三))风电是一种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量，目前处于世界领先地位．图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连．在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则(　　)

A．磁铁的转速为10 r/s

B．线圈两端电压的有效值为6 V

C．交变电流的电压表达式为u＝12sin 5πt(V)

D．该交变电流的频率为50 Hz

【答案】BC

【解析】电压的周期为T＝0.4 s，故磁铁的转速为n＝2.5 r/s，f＝2.5 Hz，故A、D错误；通过题图乙可知电压的最大值为12 V，故有效值U＝＝ V＝6 V，故B正确；周期T＝0.4 s，故ω＝＝ rad/s＝5π rad/s，故电压的表达式为u＝12sin 5πt(V)，故C正确．

故选BC。

6．(多选)(2019·云南昆明市4月教学质量检测)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈的输入电压u随时间t变化的图象如图乙所示，D为理想二极管，R为电阻箱，当电阻箱阻值R＝11 Ω时，下列说法正确的是(　　)

A．原线圈的输入电压频率为50 Hz

B．电阻箱R两端电压的有效值为11 V

C．电阻箱R消耗的功率为22 W

D．若电阻箱R阻值变小，原线圈中的电流变小

【答案】AC

【解析】由题图乙可知，T＝0.02 s，f＝＝ Hz＝50 Hz，故A正确；原线圈电压的有效值为：U1＝ V＝220 V，由变压比可知，副线圈两端的电压U2＝22 V，由于二极管具有单向导电性，由电流的热效应可知，T＝·，解得：UR＝11 V，故B错误；PR＝＝ W＝22 W，故C正确；若电阻箱R阻值变小，由于原线圈电压不变和变压器匝数比不变，所以副线圈的电压不变，所以副线圈中的电流变大，则原线圈中的电流变大，故D错误.

故选AC。