高二物理交变电路同步练习3

3.2交变电路同步练习21.(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3－2－62.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0.1sB．此交变电流的频率为5HzC．将标有“12V3W”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12V解析：选BD.题图告诉我们，交变电流的周期是0.2s，频率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.2)Hz＝5Hz，即A选项错误，B选项正确．“12V3W”灯泡中12V是有效值，题图中12V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3－2－74.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＝311sin314tV，加在一个“220V，40W”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＝eq\f(311,\r(2))V≈220V所以灯泡能正常发光．(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、选择题图3－2－81.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/eq\r(2)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/eq\r(2)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＝220sin100πtV，若将它加在阻值为100Ω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＝2.2sin100πtAB．电流的最大值为2.2AC．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＝eq\f(e,R)可知：i＝2.2sin100πtA，故A选项正确，C、D选项错误；由表达式i＝2.2sin100πtA可知：电流的最大值为2.2A，故B选项正确．4.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u＝10sinωtV的交流电源上，它的发热功率是()A．0.25PB．0.5PC．PD．2P解析：选B.计算交流的发热功率，必须用有效值，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选项正确．图3－2－95.(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“6V0.1A”的灯泡，C是额定电压10V的电容器，ab之间接有6V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3－2－106.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3－2－11A．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2×10－2sD．图甲所示的电压的有效值为100V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＝eq\f(Um,\r(2))，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＝2×10－2s，故C选项正确；由于交流电压的最大值是311V，所以有效值为220V，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3－2－12A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．2∶3解析：选B.正弦交变电流的有效值为I＝eq\f(I0,\r(2))它流经电阻R在时间t内产生的热量为Q1＝I2Rt＝eq\f(1,2)Ieq\o\al(2,0)Rt.方形波电流经过电阻R在时间t内产生的热量为Q2＝Ieq\o\al(2,0)Rt所以eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(1,2).9.电阻R1、R2与交流电源按照图3－2－13甲方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.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3－2－13A．通过R1的电流有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流最大值是1.2AD．R2两端的电压最大值是6eq\r(2)V解析：选B.由题图知流过R2的交流电电流的最大值I2m＝0.6eq\r(2)A，故C选项错误；由U2m＝I2mR2＝12eq\r(2)V，故D选项错误；因串联电路流过各电阻的电流相同，则I1m＝0.6eq\r(2)A，电流有效值I1＝eq\f(I1m,\r(2))＝0.6A，故A选项错误；由U1＝I1R1＝6V，故B选项正确．二、非选择题10.电压为u＝120eq\r(2)sinωtV，频率为50Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u0＝60eq\r(2)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？eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(已知人眼的视觉暂留时间约为\f(1,16)s))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＝60eq\r(2)V时，由u＝120eq\r(2)sinωtV求得t1＝1/600s再由对称性一个周期内能发光的时间t＝T－4t1＝eq\f(1,50)－4×eq\f(1,600)s＝eq\f(1,75)s再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为t＝eq\f(3600,0.