高中物理教科版选修3-2检测：第二章　2.描述交流电的物理量 Word版含解析

2.描述交流电的物理量 /基础巩固 /1.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是(　　) / A.交变电流的周期为0.125 s B.交变电流的频率为8 Hz C.交变电流的有效值为 2 A D.交变电流的最大值为4 A 解析:由题图可知,交变电流的周期T=0.250 s,频率f= 1 ?? =4 Hz,故选项A、B错误;交变电流的有效值 I= ?? m 2 ?? = 20 2 ×10 A= 2 A,故选项C正确;交变电流的最大值Im= ?? m ?? =2 A,故选项D错误. 答案:C /2.下列说法错误的是(　　) A.耐压值为300 V的电容器两端可安全接到220 V的交流电源上 B.交流电气设备上所标出的额定电压值和额定电流值均为有效值 C.计算交流电的电功、电功率及电热时电压、电流必须用交流电的有效值 D.没有特别说明时交流电的数值均指有效值 解析:有效值为220 V的交流电电压的最大值为311 V,高于电容器的耐压值300 V,选项A错误;交流电气设备上所标出的额定电压值和额定电流值均为有效值,选项B正确;计算交流电的电功、电功率及电热时电压、电流必须用交流电的有效值,选项C正确;没有特别说明时交流电的数值均指有效值,选项D正确. 答案:A /3.(多选)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示,下列说法正确的有(　　) / A.t1时刻线圈位于中性面 B.t2时刻通过线圈的磁通量最大 C.电动势的有效值为 ?? m 2 D.一个周期内交变电流的方向改变一次 解析:矩形线圈中产生正弦交变电流,当线圈通过中性面时,磁通量最大,感应电动势为零,电动势方向发生改变.而当线圈与磁场平行时,磁通量为零,感应电动势最大,磁通量的变化率最大.一个周期内交变电流的方向改变两次.t1时刻感应电动势为零,线圈通过中性面,磁通量最大,线圈位于中性面,故A正确;由图t2时刻,感应电动势为最大值,通过线圈的磁通量为零,故B错误;电动势的有效值为 ?? m 2 ,故C正确;一个周期内交变电流的方向改变两次,故D错误. 答案:AC /4.(多选)阻值为10 Ω的电阻接在电压波形如图所示的交流电源上,以下说法正确的是(　　) / A.电压的有效值为10 V B.通过电阻的电流的有效值为 2 2 A C.电阻消耗的电功率为5 W D.电阻每秒产生的热量为10 J 解析:由电压波形图可知电压的峰值为10 V,有效值为 5 2 V,通过电阻的电流的有效值为I= ?? ?? = 2 2 A,选项A错误,选项B正确;电阻消耗的电功率为P=I2R=5 W,选项C正确;电阻每秒产生的热量为Q=Pt=5 J,选项D错误. 答案:BC /5.如图所示的坐标图是一交变电流的i-t图像,其中0~1 s等时间段的图像为正弦曲线的一部分,则该交变电流的有效值为(　　) / A.4 A B.2 2 A C. 8 3 A D. 2 30 3 A 解析:设该交变电流的有效值为I,由有效值的定义得 ?? m 2 2 ?? ?? 1 + ?? m 2 ?? ?? 2 = ?? 2 ????.而t=t1+t2,代入数据解得 I= 2 30 3 A,故选项D正确. 答案:D /6.某交变电压为u=6 2 sin314?? V,则(　　) A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为2 s B.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光 C.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁 D.耐压6 V的电容器可以直接用在此电源上 解析:由表达式可知电压的最大值是6 2 V,角速度是100π rad/s,所以电压的有效值是6 V,周期是0.02 s,所以B正确,A、C、D错误. 答案:B /7.交流电源电压u=20sin 100πt V,电路中电阻R=10 Ω,如图所示,电路中电流表和电压表的读数分别为(　　) / A.1.41 A,14.1 V B.1.41 A,20 V C.2 A,20 V D.2 A,14.1 V 解析:电流表和电压表测量的是交变电流的有效值,由u=20sin 100πt V 知Um=20 V, 故U= ?? m 2 =10 2 V≈14.1 V,电流表的读数I= ?? ?? =1.41 A,故选项A正确. 答案:A ... ...