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1、
【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫 第三章 2知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1
1.(2012·川師附中高二檢測)圖3-2-5中各圖線不表示交流的是( )
圖3-2-5
解析:選B.根據(jù)交變電流的定義可知:只有B項所描述的電流(電流的方向不變)不是交流電.
圖3-2-6
2.如圖3-2-6是某交流發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的圖像,根據(jù)圖像可以判定( )
A.此交變電流的周期為0.1 s
B.此交變電流的頻率為5 Hz
C.將標有“12 V 3 W”的燈泡接在此交變電流上,燈泡可以正常發(fā)光
D.此交流電的電壓的最大值為12 V
解析:選BD.題圖
2、告訴我們,交變電流的周期是0.2 s,頻率f==Hz=5 Hz,即A選項錯誤,B選項正確.“12 V 3 W”燈泡中12 V是有效值,題圖中12 V為最大值,故C選項錯誤;故選B、D.
3.一個燈泡和一個電感器相連后與一個交流電源相接,現(xiàn)將一塊鐵芯插入線圈之后,該燈泡將( )
A.變亮 B.變暗
C.對燈沒影響 D.以上說法均不對
解析:選B.電感器對交流電有阻礙作用,插入鐵芯之后阻礙作用明顯增強,所以燈泡變暗.
圖3-2-7
4.如圖3-2-7所示,白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端,當交變電源的頻率增加時( )
A.電燈變暗
B.電燈變亮
3、
C.電燈亮度不變
D.不能確定
解析:選B.直流電不能通過電容器,而交流電能“通過”電容器,且交流電的頻率越高,電流的通過能力也越高,所以B選項正確.
5.一交流電壓u=311sin314t V,加在一個“220 V,40 W”的燈泡上,則
(1)這個燈泡能正常發(fā)光嗎?
(2)如果用多用電表(交流電流擋)測量通過這個燈泡的電流,示數(shù)應(yīng)該多大?
解析:(1)該交流電的有效值U=V≈220 V
所以燈泡能正常發(fā)光.
(2)由P=UI,I== A= A.
答案:(1)能 (2) A
一、選擇題
圖3-2-8
1.如圖3-2-8所示的是電流i隨時間t做周期性變化的圖像
4、,下列描述正確的是( )
A.電流的大小變化,方向也變化,是交流電
B.電流的大小變化,方向不改變,不是交流電
C.電流的大小不變,方向不變,是直流電
D.電流的大小不變,方向變化,是交流電
解析:選D.只要電流的方向變化就是交流電,此題電流大小不變,方向變化,是交流電.
2.下列說法中正確的是( )
A.使用交流電的電器設(shè)備銘牌上所標的電壓、電流值均為峰值
B.用交流電壓表和電流表測得的交流數(shù)值是有效值
C.用交流電壓表和電流表測得的交流數(shù)值是峰值
D.所有交變電流都存在U=U0/的關(guān)系
解析:選B.交流電壓表和電流表測量的是交流電的有效值,B正確;C錯誤;交流用電
5、器銘牌上標的是有效值,A錯誤;U=U0/僅適用于正弦式(余弦式)交流電,D錯誤.
3.一交流電的電壓u=220sin100πt V,若將它加在阻值為100 Ω的電阻兩端(電源內(nèi)阻不計),則下列說法中錯誤的是( )
A.電流的表達式為i=2.2sin100πt A
B.電流的最大值為2.2 A
C.流過電阻的電流是恒定的
D.流過電阻的電流是變化的,但不是按正弦規(guī)律變化的
解析:選CD .根據(jù)i=可知:i=2.2sin100πt A,故A選項正確,C、D選項錯誤;由表達式i=2.2sin100πt A可知:電流的最大值為2.2 A,故B選項正確.
4.一個電阻接在10 V的直流電
6、源上,它的發(fā)熱功率是P,當接到電壓為u=10sinωt V的交流電源上,它的發(fā)熱功率是( )
A.0.25P B.0.5P
C.P D.2P
解析:選B.計算交流的發(fā)熱功率,必須用有效值,即P′===,而P==,所以P′=,故B選項正確.
圖3-2-9
5.(2012·海南學(xué)業(yè)水平預(yù)測)如圖3-2-9所示,L1和L2是兩個完全相同,標有“6 V 0.1 A”的燈泡,C是額定電壓10 V的電容器,ab之間接有6 V的交流電源.則( )
A.燈泡L1發(fā)光,L2不發(fā)光
B.燈泡L1和L2都發(fā)光
C.燈泡L1和L2亮度相同
D.燈泡L1比L2亮一些
解析:
7、選BD.交流能夠“通過”電容器,但電容器對交流有阻礙作用.
圖3-2-10
6.如圖3-2-10所示,三個燈泡是相同的,額定功率足夠大,直流電源E1內(nèi)阻可以忽略,交流電源E2電動勢的有效值與E1相等,自感線圈電阻不計.當開關(guān)S接到接點A時,三燈亮度相同,當開關(guān)S接到接點B時( )
A.甲、乙、丙三燈亮度相同
B.甲燈最亮,丙燈不亮
C.甲燈和乙燈亮度相同,丙燈不亮
D.乙燈最亮,丙燈不亮
解析:選D.當開關(guān)S接到A點時,三個相同的燈泡亮度相同,說明通過三個燈泡的電流大小相等,三個支路對所加頻率的交流電的阻礙作用相同.當開關(guān)S接B點時,由于所加的是直流電,含電阻支路的阻礙作用
8、不變,含電感線圈支路的阻礙作用減小(線圈有“通直流,阻交流”的作用),含電容支路的阻礙作用變?yōu)闊o窮大(電容有“通交流,隔直流”的作用).所以甲燈亮度不變,乙燈變亮,丙燈不亮.
7.甲、乙分別表示兩種電壓的波形,其中如圖3-2-11甲所示電壓按正弦規(guī)律變化.下列說法正確的是( )
圖3-2-11
A.圖甲表示交變電流,圖乙表示直流電
B.兩種電壓的有效值相等
C.圖甲所示電壓的周期為2×10-2 s
D.圖甲所示的電壓的有效值為100 V
解析:選C.由題中圖像的縱坐標知,電壓的正、負分別表示電壓的方向,因此兩圖均為交變電流,A選項錯誤;對于正弦式電流才有U有效=,雖然題中兩
9、圖的最大值相同,但題中圖乙所示的非正弦(余弦)式電流不適用上式,故B選項錯誤;由題中圖像可知T=2×10-2 s,故C選項正確;由于交流電壓的最大值是311 V,所以有效值為220 V,故D選項錯誤.
8.(2012·湖北武漢統(tǒng)考)在兩個阻值相同的電阻上分別通以如圖3-2-12甲所示的正弦交變電流和如圖乙所示的方形波電流,它們的峰值和周期都相同.則兩電阻在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為( )
圖3-2-12
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.2∶3
解析:選B.正弦交變電流的有效值為I=
它流經(jīng)電阻R在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
Q1=I2 Rt=I Rt.
方形波電流經(jīng)
10、過電阻R在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
Q2=I Rt
所以=.
9.電阻R1、R2與交流電源按照圖3-2-13甲方式連接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上開關(guān)S后,通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示.則( )
圖3-2-13
A.通過R1的電流有效值是1.2 A
B.R1兩端的電壓有效值是6 V
C.通過R2的電流最大值是1.2 A
D.R2兩端的電壓最大值是6 V
解析:選B.由題圖知流過R2的交流電電流的最大值I2m=0.6 A,故C選項錯誤;由U2m=I2mR2=12 V,故D選項錯誤;因串聯(lián)電路流過各電阻的電流相同,則I1m=0.6 A,電流
11、有效值I1==0.6 A,故A選項錯誤;由U1=I1R1=6 V,故B選項正確.
二、非選擇題
10.電壓為u=120 sinωt V,頻率為50 Hz的交變電流,把它加在激發(fā)電壓和熄滅電壓均為u0=60 V的霓虹燈的兩端.
(1)求在一個小時內(nèi),霓虹燈發(fā)光時間有多長?
(2)試分析為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象?
解析:(1)如圖所示,畫出一個周期內(nèi)交變電流的u-t圖像,其中陰影部分對應(yīng)的時間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時間,根據(jù)對稱性,一個周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t1.
當u=u0=60 V時,
由u=120 sinωt V求得
t1=1/600 s
再由對稱性一個周期內(nèi)能發(fā)光的時間
t=T-4t1=-4× s= s
再由比例關(guān)系求得一小時內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時間為
t=× s=2400 s
(2)很明顯霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的,而熄滅的時間間隔只有 s(如圖中t2+t3那段時刻),由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象,而這個視覺暫留時間約為 s,遠大于 s,因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺.
答案:(1)2400 s (2)見解析
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