课时跟踪检测(十二) 交变电流的特点（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版）

课时跟踪检测(十二)　交变电流的特点 1．下列各图像中不属于交流电的是(　　) 2．《曹冲称象》讲的是曹冲把象牵到船上，等船身稳定后，在船舷上齐水面的地方刻了一条线。把象牵到岸上来后再把一块一块的石头装上船，等船身沉到刚才刻的那条线和水面平齐后，石头总的重量等于大象的重量。下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是(　　) A．建立“瞬时速度”的概念 B．建立“点电荷”的概念 C．建立“交变电流有效值”的概念 D．卡文迪许测量引力常量 3．下列关于交变电流的说法正确的是(　　) A．正(余)弦式交变电流在一个周期内电流的方向改变两次 B．交变电流的最大值总是有效值的倍 C．若正弦式交变电压的最大值为10 V，则它的最小值为－10 V D．演示交变电流随时间的变化规律时，应选用交流电流表 4．(2025·北京高二月考)如图所示为一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值为(　　) A. A B．3 A C．2 A D．3 A 5．(2025·安徽亳州高二联考)可控硅元件可以实现对调速风扇进行调节，若经过元件调节后，加在风扇上的电压U与时间t的关系如图所示。则该交变电压的有效值为(　　) A. B. C. D. 6．一个边长为6 cm的正方形金属线框置于磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为(　　) A.×10－5 A B.×10－5 A C.×10－5 A D.×10－5 A 7．两个相同的定值电阻1、2分别接在正弦交流电源和直流电源的两端，直流电压恒为U0。当电阻1、2的通电时间分别为t和2t时，两个电阻上产生的热量均为Q。则该正弦交流电源电压的最大值是(　　) A.U0 B．2U0 C.U0 D.U0 8．(2025·济南高二检测)(双选)标有“220 V　40 W”的电灯和标有“20 μF　300 V”的电容器并联接到交流电源上，为交流电压表。交流电源的输出电压随时间变化的规律如图所示，闭合开关。下列判断正确的是(　　) A．t＝时刻，的示数为零 B．电灯恰能正常发光 C．电容器会被击穿 D.的示数保持110 V不变 9．(双选)利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交流电变为直流电，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示(图中曲线为正弦曲线的一部分)，则关于该输出信号，下列说法正确的是(　　) A．频率为100 Hz B．电压有效值为50 V C．若将一个标有“90 V　30 μF”的电容器并联在电阻R两端，电容器可以正常工作 D．若电阻R＝10 Ω，则1 min内R产生的热量为1.5×104 J 10．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在线圈A中通入电流i，电流i与时间t的关系如图A、B、C、D所示，那么在t1～t2这段时间内，可以观察到线圈B中产生交变电流的是(　　) 11．(4分)(2025·福建宁德高二检测)某正弦式交变电流i随时间t变化的图像如图所示。关于此交变电流，则频率为________Hz，电流的有效值为________A。 12．(10分)如图甲所示，一个电阻为R的金属圆环放在磁场中，磁场与圆环所在的平面垂直，穿过圆环的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，图中的最大磁通量Φ0和变化的周期T都是已知量，求在一个周期T的时间内，金属环中产生的焦耳热和交变电流的有效值。 13．(12分)先后用如图甲、乙所示的电流通过图丙中的电阻R，则电流表的示数分别为多少？ 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十二) 1．选A　题图A中电流的方向不变，是直流电，题图B、C、D中电流的大小、方向都做周期性变化，是交流电，B、C、D错误，A正确。 2．选C　曹冲称象采用的是“等效替代”法。“瞬时速度”的概念的建立是采用极限的思想，故A错误；“点电荷”的概念的建立是采用理想模型法，故B错误；“交变电流有效值”的概念的建立也是采用“等效替代”法，接相同的电阻，在相同时间内，交流电产生的热量与恒定电流产生的热量相同，该恒定电流的值就等于交流电的有效值，故C正确；卡文迪许测量引力常量时采用微小量放大法，故D错误。 3．选A　正(余)弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次，故A正确；只有正(余)弦式交变电流的最大值才是有效值的倍，故B错误；若正弦式交变电压的最大值为10 V，它的最小值为0，C错误；交流电流表的指针指示的是交流电的有效值，不随时间变化，故D错误。 4．选A　根据交变电流有效值的定义可得I12Rt1＋I22Rt2＝I2RT，则有42×R×0.01＋22×R×0.01＝I2R×0.02，解得此交变电流的有效值为I＝ A，故选A。 5．选C　根据有效值的定义，可得2××T＝T，解得U＝U0，故选C。 6．选B　由题图知，周期T＝5 s。当0≤t≤时，E1＝L2＝2×10－3×(6×10－2)2 V＝7.2×10－6 V，I1＝＝2×10－5 A；当＜t≤T时，E2＝L2＝3×10－3×(6×10－2)2 V＝1.08×10－5 V，I2＝＝3×10－5 A；根据有效值的定义得I2RT＝I12R·＋I22R·，解得I＝×10－5 A，选项B正确。 7．选B　设两电阻的阻值均为R，正弦交流电源电压的最大值为Um，则Q＝t，Q＝·2t，解得Um＝2U0，选项B正确。 8．选BC　交流电压表测量的是交流电压的有效值，示数保持不变且不为零，有效值U＝＝ V＝220 V，电灯恰能正常发光，故A、D错误，B正确；由题意知电容器的击穿电压为300 V，交流电压的最大值为220 V，超过电容器的击穿电压，故电容器会被击穿，C正确。 9．选BD　由题图乙可知，该电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，A错误；由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量为×0.01 s＝×0.02 s，故电压有效值为50 V，B正确；电容器两端的瞬时电压不应超过90 V，故C错误；电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故产生的热量为Q＝t＝1.5×104 J，D正确。 10．选D　由题图A可知，线圈A中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过线圈B的磁通量不变，故线圈B中不会产生感应电流，A错误；题图B中电流发生均匀变化，线圈A中产生的磁场均匀变化，线圈B中会产生感应电流，但不是交变电流，B错误；题图C中电流发生变化，线圈A中产生的磁场发生变化，线圈B中整个过程会产生交变电流，但在t1～t2这段时间内，感应电流的方向不变，故t1～t2这段时间内不能观察到线圈B中产生交变电流，C错误；题图D中电流发生变化，线圈A中产生的磁场发生变化，线圈B中整个过程会产生交变电流，t1～t2这段时间内，电流的变化率发生改变，故线圈A中产生非均匀变化的磁场，故线圈B中会产生交变电流，D正确。 11．解析：由题图可知周期为T＝0.02 s，频率为f＝＝ Hz＝50 Hz；由题图可知电流的最大值为Im＝10 A，电流的有效值为I＝＝10 A。 答案：50　10 12．解析：0～时间内，感应电动势大小为E1＝＝，感应电流大小为I1＝＝；～时间内，感应电动势、感应电流大小与0～内相同；～及～T时间内感应电动势、感应电流为0。一个周期内产生的焦耳热为Q＝2I12R＝，由有效值的定义可知I2RT＝，有效值为I＝。 答案：　 13．解析：电流表的示数为通过R的电流的有效值。题图甲中的i ­ t图像在前半个周期内是正弦式曲线，它的有效值与正弦式交变电流的有效值相同，I＝＝ A，后半个周期内不产生热量 根据有效值的定义得＝IA2RT，解得IA＝＝2.5 A。 题图乙中电流的周期为0.04 s，前0.02 s内i大小、方向不变，产生的热量Q1＝Im′2R· 后0.02 s内电流有效值为，产生的热量 Q2＝2R·，Q交＝Q1＋Q2，Q交＝I′2RT 代入数据，解得I′＝ A≈4.33 A。 答案：2.5 A　4.33 A $