高二物理交变电路同步练习2.doc

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3.2 交变电路 同步练习2

1.(2012·川师附中高二检测)图3－2－5中各图线不表示交流的是(　　)

图3－2－5
解析：选B.根据交变电流的定义可知：只有B项所描述的电流(电流的方向不变)不是交流电．

图3－2－6
2.如图3－2－6是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定(　　)
A．此交变电流的周期为0.1 s
B．此交变电流的频率为5 Hz
C．将标有“12 V　3 W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光
D．此交流电的电压的最大值为12 V
解析：选BD.题图告诉我们，交变电流的周期是0.2 s，频率f＝＝Hz＝5 Hz，即A选项错误，B选项正确．“12 V 3 W”灯泡中12 V是有效值，题图中12 V为最大值，故C选项错误；故选B、D.
3.一个灯泡和一个电感器相连后与一个交流电源相接，现将一块铁芯插入线圈之后，该灯泡将(　　)
A．变亮　　　　　　　　　　　B．变暗
C．对灯没影响 D．以上说法均不对
解析：选B.电感器对交流电有阻碍作用，插入铁芯之后阻碍作用明显增强，所以灯泡变暗．

图3－2－7
4.如图3－2－7所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时(　　)
A．电灯变暗
B．电灯变亮
C．电灯亮度不变
D．不能确定
解析：选B.直流电不能通过电容器，而交流电能“通过”电容器，且交流电的频率越高，电流的通过能力也越高，所以B选项正确．
5.一交流电压u＝311sin314t V，加在一个“220 V，40 W”的灯泡上，则
(1)这个灯泡能正常发光吗？
(2)如果用多用电表(交流电流挡)测量通过这个灯泡的电流，示数应该多大？
解析：(1)该交流电的有效值U＝V≈220 V
所以灯泡能正常发光．
(2)由P＝UI，I＝＝ A＝ A.
答案：(1)能　(2) A

一、选择题

图3－2－8
1.如图3－2－8所示的是电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是(　　)
A．电流的大小变化，方向也变化，是交流电
B．电流的大小变化，方向不改变，不是交流电
C．电流的大小不变，方向不变，是直流电
D．电流的大小不变，方向变化，是交流电
解析：选D.只要电流的方向变化就是交流电，此题电流大小不变，方向变化，是交流电．
2.下列说法中正确的是(　　)
A．使用交流电的电器设备铭牌上所标的电压、电流值均为峰值
B．用交流电压表和电流表测得的交流数值是有效值
C．用交流电压表和电流表测得的交流数值是峰值
D．所有交变电流都存在U＝U0/的关系
解析：选B.交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值，B正确；C错误；交流用电器铭牌上标的是有效值，A错误；U＝U0/仅适用于正弦式(余弦式)交流电，D错误．
3.一交流电的电压u＝220sin100πt V，若将它加在阻值为100 Ω的电阻两端(电源内阻不计)，则下列说法中错误的是(　　)
A．电流的表达式为i＝2.2sin100πt A
B．电流的最大值为2.2 A
C．流过电阻的电流是恒定的
D．流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的
解析：选CD .根据i＝可知：i＝2.2sin100πt A，故A选项正确，C、D选项错误；由表达式i＝2.2sin100πt A可知：电流的最大值为2.2 A，故B选项正确．
4.一个电阻接在10 V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u＝10sinωt V的交流电源上，它的发热功率是(　　)
A．0.25P　　　　　　　　　B．0.5P
C．P D．2P
解析：选B.计算交流的发热功率，必须用有效值，即P′＝＝＝，而P＝＝，所以P′＝，故B选项正确．

图3－2－9
5.(2012·海南学业水平预测)如图3－2－9所示，L1和L2是两个完全相同，标有“6 V　0.1 A”的灯泡，C是额定电压10 V的电容器，ab之间接有6 V的交流电源．则(　　)
A．灯泡L1发光，L2不发光
B．灯泡L1和L2都发光
C．灯泡L1和L2亮度相同
D．灯泡L1比L2亮一些
解析：选BD.交流能够“通过”电容器，但电容器对交流有阻碍作用．

图3－2－10
6.如图3－2－10所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线圈电阻不计．当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接到接点B时(　　)
A．甲、乙、丙三灯亮度相同
B．甲灯最亮，丙灯不亮
C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
D．乙灯最亮，丙灯不亮
解析：选D.当开关S接到A点时，三个相同的灯泡亮度相同，说明通过三个灯泡的电流大小相等，三个支路对所加频率的交流电的阻碍作用相同．当开关S接B点时，由于所加的是直流电，含电阻支路的阻碍作用不变，含电感线圈支路的阻碍作用减小(线圈有“通直流，阻交流”的作用)，含电容支路的阻碍作用变为无穷大(电容有“通交流，隔直流”的作用)．所以甲灯亮度不变，乙灯变亮，丙灯不亮．
7.甲、乙分别表示两种电压的波形，其中如图3－2－11甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是(　　)

图3－2－11
A．图甲表示交变电流，图乙表示直流电
B．两种电压的有效值相等
C．图甲所示电压的周期为2×10－2 s
D．图甲所示的电压的有效值为100 V
解析：选C.由题中图像的纵坐标知，电压的正、负分别表示电压的方向，因此两图均为交变电流，A选项错误；对于正弦式电流才有U有效＝，虽然题中两图的最大值相同，但题中图乙所示的非正弦(余弦)式电流不适用上式，故B选项错误；由题中图像可知T＝2×10－2 s，故C选项正确；由于交流电压的最大值是311 V，所以有效值为220 V，故D选项错误．
8.(2012·湖北武汉统考)在两个阻值相同的电阻上分别通以如图3－2－12甲所示的正弦交变电流和如图乙所示的方形波电流，它们的峰值和周期都相同．则两电阻在相同时间内产生的热量之比为(　　)

图3－2－12
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．2∶3
解析：选B.正弦交变电流的有效值为I＝
它流经电阻R在时间t内产生的热量为
Q1＝I2 Rt＝I Rt.
方形波电流经过电阻R在时间t内产生的热量为
Q2＝I Rt
所以＝.
9.电阻R1、R2与交流电源按照图3－2－13甲方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.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(　　)

图3－2－13
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流最大值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
解析：选B.由题图知流过R2的交流电电流的最大值I2m＝0.6 A，故C选项错误；由U2m＝I2mR2＝12 V，故D选项错误；因串联电路流过各电阻的电流相同，则I1m＝0.6 A，电流有效值I1＝＝0.6 A，故A选项错误；由U1＝I1R1＝6 V，故B选项正确．
二、非选择题
10.电压为u＝120 sinωt V，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u0＝60 V的霓虹灯的两端．
(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？
解析：(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u－t图像，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1.

当u＝u0＝60 V时，
由u＝120 sinωt V求得
t1＝1/600 s
再由对称性一个周期内能发光的时间
t＝T－4t1＝－4× s＝ s
再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为
t＝× s＝2400 s
(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有 s(如图中t2＋t3那段时刻)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为 s，远大于 s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．
答案：(1)2400 s　(2)见解析

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