第3章 第1节 交变电流的特点-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课时作业word（鲁科版）

第1节　交变电流的特点 课时作业·巩固提升 基础巩固 一、选择题 1.如图所示,以下电流随时间变化的图像中不属于交变电流的是(　A　) 解析:交变电流是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,电流的方向变化的是B、C、D,故B、C、D是交变电流,A是直流电流,选项A正确。 2.下列说法正确的是(　D　) A.跟直流电流有相同热效应的交变电流的值是交变电流的有效值 B.交变电流的有效值总是最大值的 C.因为有效值表示交变电流产生的平均效果,所以有效值与平均值 相同 D.若正弦式交变电流的最大值是10 A,则它的最小值是0 解析:根据有效值的定义可知,选项A错误;对于正弦式交变电流, 其有效值是最大值的,而对于其他的交变电流不一定有这样的关系。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的,与平均值不同。 交变电流的正负表示电流的方向,不表示电流的大小,正弦式交变电流的最小值为零,选项B、C错误,D正确。 3.下列选项中提到的交变电流的物理量,不是指有效值的是(　C　) A.交流电压表的读数 B.保险丝熔断电流 C.电容器击穿电压 D.220 V交流电压 解析:电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值。 4.一台家用电冰箱的铭牌上标有“220 V　100 W”,这表明所用交变电流的电压(　C　) A.峰值是380 V B.峰值是220 V C.有效值是220 V D.有效值是311 V 解析:家用电冰箱铭牌上标有的“220 V　100 W”是指有效值,而由于电源是正弦式交变电流,则峰值与有效值的关系为U=,所以峰值为 220 V,即为311 V,故A、B、D错误,C正确。 5.如图所示为某一线圈通过的交变电流的it图像(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为(　B　) A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 解析:设电流的有效值为I,由I2RT=()2R·+(2I0)2R·,解得I=I0,故B正确。 6.如图所示是某种交变电流随时间变化的图线,i>0部分的图线是一个正弦曲线的正半周,i<0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周, 其最大值如图所示,由图像可知(　C　) A.交变电流的周期为T B.交变电流的周期为4T C.交变电流的有效值为 I0 D.交变电流的有效值为 I0 解析:交变电流的周期为3T,选项A、B错误;在0到T时间内交变电流的有效值为2I0,在T到3T时间内交变电流的有效值为I0,根据有效值的定义可得(2I0)2RT+R·2T=I2R·3T,解得I=I0,选项C正确, D错误。 7.某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示,现用该电源对标称值为“5 V　10 W”的电动机供电,电源内阻不计,下列说法正确的是(　C　) A.电动机的内阻为2.5 Ω B.电动机的发热功率为10 W C.通过电动机的电流为2 A D.通过电动机的电流为2 A 解析:由题图知该电源电动势最大值Em=5 V,则有效值E=5 V,通过电动机的电流I= A=2 A,电动机是非纯电阻元件,电动机内阻 r< Ω=2.5 Ω,电动机的发热功率P热=I2r<P总=10 W,故A、B、D错误, C正确。 二、非选择题 8.如图所示,正弦式交变电流的电压U的最大值为311 V,负载电阻R=440 Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表、电流表的读数分别为　　　 V,　　　　 A。  解析:由正弦式交变电流的有效值与峰值的表达式可知,交变电流的电压的有效值U=Um=220 V,则交流电压表的读数为220 V;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流I== A=0.5 A,则交流电流表的读数为0.5 A。 答案:220　0.5 9.图中两交变电流分别通过相同电阻R。 (1)分别写出它们的有效值、周期和频率; (2)计算它们在R上产生的功率之比。 解析:(1)题图甲为正弦式交变电流,其有效值I1=0.707 Im≈3.54 A,周期T1=0.4 s,频率f1=2.5 Hz;题图乙为方波交流电,电流的大小不变,方向做周期性变化,由于热效应与电流方向无关,因而它的有效值I2=5 A,周期T2=0.3 s,频率f2= Hz。 (2)由公式P=I2R得P甲∶P乙=1∶2。 答案:(1)见解析　(2)1∶2 能力提升 一、选择题 1.(多选)如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像,每个周期内,前二分之一周期电压恒定,后二分之一周期电压按正弦规律变化。 若将此交流电连接成如图乙所示的电路,电阻R阻值为100 Ω, 则(　BD　) A.理想电压表读数为100 V B.理想电流表读数为0.75 A C.电阻R消耗的电功率为56 W D.电阻R在100 s内产生的热量为5 625 J 解析:根据电流的热效