《2023年学业分层测评 第章 描述交变电流的物理量.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年学业分层测评 第章 描述交变电流的物理量.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)如图527所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()图527A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表达式为u220sin 100t V【解析】由波形图可知，周期T0.02 s，电压最大值Um311 V，所以有效值U220 V，该电压的表达式为uUmsin t V311sin 100t V，故选项B、C正确，A、D错误【答案】BC2如图528所示，图甲、乙分别表示两种电压的波形，下列说法正确的是() 【导学号：05002094】甲乙图528A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压最大值都是311 V
2、C两种电压的有效值相同D两种电压都是交流电压，但周期、频率、有效值都不同【解析】两种都是交流电，周期都是2102 s，最大值都是311 V，图甲的有效值为220 V，图乙的有效值小于220 V，A、C、D错，B对【答案】B3(多选)如图529甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()甲乙图529A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V【解析】由题图乙知t0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，
3、故A正确由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比TaTb23，再由周期与转速的关系n得nanb32，故B错误因Ta4102 s，故fa25 Hz，C正确因Ema15 V，而EmNBS，故EmbEma10 V，Eb5 V，D错误【答案】AC4如图5210所示为一交变电流的it图象，则此交变电流的有效值为() 【导学号：05002095】图5210A5 A B5 AC10 AD2.5 A【解析】对于正弦式交变电流可直接应用最大值为有效值的倍这一规律，将此交变电流分为前后两部分正弦式交流，可直接得到这两部分正弦式交变电流的有效值，分别为I12.5 A和I27.5 A，分别取一个周期T中的前0.0
4、1 s和后0.01 s计算产生的电热QIR0.01 JIR0.01 J，再利用有效值的定义得QI2R0.02 J，解得I2.5 A.【答案】D5(多选)有一个电子元器件，当其两端电压高于100 V时导电，等于或低于100 V时不导电，若把这个电子元器件接到100 V、50 Hz的正弦交变电压上，这个电子元器件将()A不导电B每秒导电50次C每秒导电100次D每秒电流方向改变100次【解析】电源电压100 V为有效值，则电源电压的最大值为100 V，在每个周期的0内，有一段时间加在电子元器件上的电压大于100 V，电子元件导电，在每个周期的T内，有一段时间加在电子元器件上的电压大于100 V，电
5、子元件导电，即一个周期电子元件导电两次，而每秒有50个周期，故每秒导电100次，A、B错误，C正确每秒有50个周期，每个周期内电流方向改变两次，故每秒电流方向改变100次，D正确【答案】CD6如图5211甲所示，调节台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的现将某无级调光台灯接在220 V的正弦式交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是() 【导学号：05002096】甲乙图5211A220 V B156 VC110 VD78 V【解析】由题图可知，该电流不是正弦式交变电流，但每次通电是T的正弦交变电流，其最大值与有效值的关系是U，由T，解得U1
6、10 V156 V，故B正确【答案】B7如图5212所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A下列说法正确的是()图5212A线圈消耗的电功率为1 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e2cost(V)D任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t (Wb)【解析】从垂直中性面开始其瞬时表达式为iImcos ，则电流的最大值Im2 A；线圈消耗的电功率PI2rr4 W，选项A错误；有效值I A，选项B错误；感应电动势的最大值EmImr22 V4 V
7、，任意时刻线圈中的感应电动势eEmcos t4cost(V)，选项C错误；任意时刻穿过线圈的磁通量BSsint，根据公式EmNBS得BS，sin t(Wb)，选项D正确【答案】D8(多选)如图5213是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定() 【导学号：05002097】图5213A此交变电流的频率为5 HzB该交变电流的电压瞬时值的表达式为u12sin 10t(V)C将标有“12 V3 W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光D图象上对应的0.1 s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面【解析】由图象可知，交变电流的周期T0.2 s，交变电压的最大值Um12 V，所以此交变电流
8、的频率f1/T5 Hz，角速度2/T10 rad/s，交变电压瞬时值的表达式uUmsin t12sin 10t(V)，选项A、B均正确；标有“12 V3 W”的灯泡正常发光时其两端电压的有效值为12 V，而交变电压有效值U6 V，所以灯泡不能正常发光，选项C错误；图象上对应的0.1 s时刻，交变电压瞬时值为零，穿过发电机中的线圈的磁通量最大，发电机中的线圈刚好转至中性面，选项D正确【答案】ABD能力提升9匝数为100的线圈通有如图5214所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r0.02 ，则在010 s内线圈产生的焦耳热为()图5214A80 J B85 JC90 JD12
9、5 J【解析】由交变电流的有效值定义知R(2 A)2RI2RT，该交变电流的有效值I A，线圈的总电阻R总1000.02 2 ，由QI2R总t得Q85 J，选项B正确【答案】B10如图5215所示电路中，电源电压u311sin 100t V，A、B间接有“220 V440 W”的电暖宝、“220 V220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是() 【导学号：05002098】图5215A交流电压表的示数为311 VB电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J【解析】由u311sin 1
10、00t V可知，交变电压的有效值为220 V，故交流电压表的示数为220 V，选项A错误；由两用电器的额定功率为660 W，根据PUI可知，保险丝的额定电流应不小于3 A，选项B错误；因抽油烟机220 W包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多，选项C错误；根据WPt可得1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J，选项D正确【答案】D11如图5216所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转动轴垂直已知线圈匝数n400，电阻r0.1 ，长L10.05 m，宽L20.04 m，角速度100 rad/s，磁场的磁感应强度B0.25 T线圈两端外接
11、电阻R9.9 的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，求：图5216(1)线圈中产生的最大感应电动势；(2)电流表的读数；(3)电阻上消耗的电功率【解析】(1)EmnBS，代入数据得Em4000.250.050.04100 V20 V.(2)Im，代入数据得Im A2 A.因为是正弦式交变电流，所以电流表读数即有效值I A1.41 A.(3)PI2R()29.9 W19.8 W.【答案】(1)20 V(2)1.41 A(3)19.8 W12先后用如图5217甲、乙所示的电流通过丙图中的电阻R，则电流表的示数分别为多少？ 【导学号：05002099】甲乙丙图5217【解析】电流表的示数为通过R的电流的有效值甲图中的it图象是正弦式曲线，在前半个周期内，它的有效值与正弦式交变电流的有效值相同，I A，后半个周期不产生热量，则交流电在一个周期内通过电阻R所产生的热量Q交.直流电在一个周期内通过电阻R所产生的热量Q直IRT.由于Q交Q直，所以IRT，IA2.5 A乙图中周期为0.04 s，前0.02 s内i大小方向不变，产生的热量Q1IR，后0.02 s内有效值为，产生的热量Q22R，由有效值的定义可知：IRRI2RT，即52RRI2RT，可得I2.5 A4.33 A.【答案】2.5 A4.33 A第 页
