交流电（练习）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】（原卷版+解析版）

高教版第三版《物理（通用类）》 主题五 电与磁及其应用 5.6交流电 一、选择题 1. 某正弦交流电压在一个时刻的瞬时值为 。下列解释正确的是（　　） 电压的大小小于 实际方向与规定正方向相反，大小为 电压的最大值一定为 电压的有效值为 2. 某交流电的频率变为原来的倍，其他条件不变，它的周期将（　　） 变为原来的倍 变为原来的一半 保持不变 变为原来的倍 3. 某正弦交流电压的最大值为 。在瞬时值恰好为的时刻，接在电源两端的交流电压表正常示数为（　　） 4. 某设备需 交流供电，现有电源为 交流电。正确的处理是（　　） 用变压器把电压升高到更高数值 用变压器把交流电压降低到 用交流电压表把电压降低到 直接改变交流电的规定正方向 二、填空题 5. 某时刻交流电压按原规定正方向记录为 。若改用相反方向作为正方向，该时刻的瞬时值为______ ；若其最大值为 ，则改变正方向后最大值仍为______ 。 6. 甲、乙两交流电的频率分别为 和 。在相同时间内，甲、乙完成周期性变化的次数之比为______。 7. 某交流电流与 直流电流分别通过相同电阻，在相同时间内产生的热量相等，则该交流电流的有效值为______ ；若它是正弦交流电，其最大值为______ 。 8. 某交流用电设备铭牌标有“额定电压 ”。正常工作时，接在设备两端的交流电压表应读______ ；铭牌数值和交流电压表示数都表示交流电压的______值。 一、选择题 9. 四个交流信号的周期或频率如下。在相同时间内完成周期性变化次数最多的是（　　） 周期为 频率为 周期为 频率为 10. 某正弦交流电规定向右为正。它依次经历过零后进入正半周、达到正最大值、再次过零、达到负最大值四个状态。在最后一个状态，下列说法正确的是（　　） 实际方向向右，大小为 实际方向向右，大小达到最大 实际方向向左，大小为 实际方向向左，大小达到最大 11. 两正弦交流电流的最大值之比为。它们分别通过相同电阻且通电时间相同，产生的热量之比为（　　） 二、填空题 12. 某交流信号在 和 时第一次出现相同的变化状态，则该信号的周期为______ ，频率为______ 。 13. 甲正弦交流电压的最大值为 ，乙正弦交流电压的有效值为 。甲的有效值为______ ；若分别接到相同电阻两端，则相同时间内______电压产生的热量更多。（填“甲”或“乙”） 14. 示波器一次扫描用时 ，屏幕上稳定显示某交流信号的个完整周期，则该信号的周期为______ ，频率为______ 。 三、解答题 15. 有两个正弦交流电源：甲电源电压的瞬时值表达式为 ，乙电源两端交流电压表的读数为 。回答：（）甲电源两端交流电压表的读数和电压最大值各是多少？（）两电源分别接到相同电阻两端并通电相同时间，哪一个产生的热量更多？热量之比是多少？（）用变压器把乙电源电压降低，使输出端交流电压表读数为 ，输出电压的有效值和最大值各是多少？ 　 　 　 学科网（北京）股份有限公司 $ 高教版第三版《物理（通用类）》 主题五 电与磁及其应用 5.6交流电 一、选择题 1. 某正弦交流电压在一个时刻的瞬时值为 。下列解释正确的是（　　） 电压的大小小于 实际方向与规定正方向相反，大小为 电压的最大值一定为 电压的有效值为 【答案】 【解析】瞬时值的正负表示实际方向相对于规定正方向的关系。 表示实际方向与规定正方向相反，大小为 ；最大值和有效值不能仅由这一瞬时值确定。 2. 某交流电的频率变为原来的倍，其他条件不变，它的周期将（　　） 变为原来的倍 变为原来的一半 保持不变 变为原来的倍 【答案】 【解析】周期和频率互为倒数。频率变为原来的倍时，完成一次周期性变化所需的时间变为原来的一半。 3. 某正弦交流电压的最大值为 。在瞬时值恰好为的时刻，接在电源两端的交流电压表正常示数为（　　） 【答案】 【解析】交流电压表显示有效值，不随某一时刻的瞬时值变化。正弦交流电压的有效值为最大值的倍，因此示数为 。 4. 某设备需 交流供电，现有电源为 交流电。正确的处理是（　　） 用变压器把电压升高到更高数值 用变压器把交流电压降低到 用交流电压表把电压降低到 直接改变交流电的规定正方向 【答案】 【解析】变压器可以升高或降低交流电压。设备所需电压低于现有电源电压，应使用变压器把交流电压降低到 。 二、填空题 5. 某时刻交流电压按原规定正方向记录为 。若改用相反方向作为正方向，该时刻的瞬时值为______ ；若其最大值为 ，则改变正方向后最大值仍为______ 。 【答案】； 【解析】改变规定正方向会使同一时刻瞬时值的符号反转，因此由 变为 ；最大值表示绝对值能达到的最大数值，与正方向的选取无关，仍为 。 6. 甲、乙两交流电的频率分别为 和 。在相同时间内，甲、乙完成周期性变化的次数之比为______。 【答案】 【解析】频率表示 内完成周期性变化的次数。在相同时间内，完成次数之比等于频率之比，即。 7. 某交流电流与 直流电流分别通过相同电阻，在相同时间内产生的热量相等，则该交流电流的有效值为______ ；若它是正弦交流电，其最大值为______ 。 【答案】； 【解析】根据有效值定义，该交流电流的有效值就是产生相同热效应的直流电流数值，即 。正弦交流电流的最大值是有效值的倍，所以最大值为 。 8. 某交流用电设备铭牌标有“额定电压 ”。正常工作时，接在设备两端的交流电压表应读______ ；铭牌数值和交流电压表示数都表示交流电压的______值。 【答案】；有效 【解析】交流设备的额定电压和交流电压表的示数都按有效值表示。设备正常工作时，电压表读数应与额定电压相同，即 。 一、选择题 9. 四个交流信号的周期或频率如下。在相同时间内完成周期性变化次数最多的是（　　） 周期为 频率为 周期为 频率为 【答案】 【解析】完成次数最多对应频率最大、周期最小。项频率为 ，项为 ，项频率为 ，项为 ，因此项最多。 10. 某正弦交流电规定向右为正。它依次经历过零后进入正半周、达到正最大值、再次过零、达到负最大值四个状态。在最后一个状态，下列说法正确的是（　　） 实际方向向右，大小为 实际方向向右，大小达到最大 实际方向向左，大小为 实际方向向左，大小达到最大 【答案】 【解析】负半周表示实际方向与规定正方向相反，因此方向向左；负最大值的绝对值达到最大，所以该状态大小也达到最大。 11. 两正弦交流电流的最大值之比为。它们分别通过相同电阻且通电时间相同，产生的热量之比为（　　） 【答案】 【解析】正弦交流电的有效值均为各自最大值的倍，因此有效值之比仍为。相同电阻、相同时间内产生的热量与有效电流的平方成正比，所以热量之比为。 二、填空题 12. 某交流信号在 和 时第一次出现相同的变化状态，则该信号的周期为______ ，频率为______ 。 【答案】； 【解析】相邻两次出现相同变化状态的时间间隔就是一个周期，所以 。由 。 13. 甲正弦交流电压的最大值为 ，乙正弦交流电压的有效值为 。甲的有效值为______ ；若分别接到相同电阻两端，则相同时间内______电压产生的热量更多。（填“甲”或“乙”） 【答案】；乙 【解析】甲的有效值为 ，乙的有效值为 。对相同电阻而言，相同时间内有效电压越大，产生的热量越多，因此乙产生的热量更多。 14. 示波器一次扫描用时 ，屏幕上稳定显示某交流信号的个完整周期，则该信号的周期为______ ，频率为______ 。 【答案】； 【解析】个完整周期共用时 ，所以 ；再由 。 三、解答题 15. 有两个正弦交流电源：甲电源电压的瞬时值表达式为 ，乙电源两端交流电压表的读数为 。回答：（）甲电源两端交流电压表的读数和电压最大值各是多少？（）两电源分别接到相同电阻两端并通电相同时间，哪一个产生的热量更多？热量之比是多少？（）用变压器把乙电源电压降低，使输出端交流电压表读数为 ，输出电压的有效值和最大值各是多少？ 【答案】（） ； 。（）乙电源；乙、甲产生的热量之比为。（） ； 。 【解析】（）瞬时值表达式中正弦函数前的系数是最大值，因此甲的最大值为 ，有效值为 ，交流电压表读数为 。（）乙的有效值为 。相同电阻、相同时间内热量与有效电压的平方成正比，所以乙产生的热量更多，热量之比为。（）输出端交流电压表读数 就是有效值。由，最大值为 。 学科网（北京）股份有限公司 $