新教材2024年秋高中物理課時(shí)分層作業(yè)10交變電流的描述新人教版選擇性必修第二冊(cè)

課時(shí)分層作業(yè)(十)交變電流的描述題組一周期和頻率1．電流方向每秒變更100次的交變電流，它的周期和頻率分別是()A．0.01s和100HzB．0.01s和50HzC．0.02s和50HzD．0.02s和100Hz2．(多選)一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝2202sin(100πt)V，則()A．溝通電的頻率是100πHzB．t＝0時(shí)，線圈位于中性面C．溝通電的周期是0.02sD．t＝0.05s，e有最大值題組二交變電流有效值的計(jì)算3．下列提到的溝通電，不是指有效值的是()A．溝通電壓表的讀數(shù)B．保險(xiǎn)絲熔斷電流C．電容器擊穿電壓D．220V溝通電壓4．如圖所示是一交變電流的i-t圖像，則該交變電流的有效值為()A．4A B．22AC．83A D．25．如圖所示，正弦波和方波交變電流的最大值相等，周期也相等，現(xiàn)使它們通過(guò)完全相同的電阻，則在相同的時(shí)間(遠(yuǎn)大于周期)內(nèi)，兩電阻發(fā)熱之比Q甲A．12B．12C．1題組三交變電流的四值比較6．一正弦溝通電的電壓隨時(shí)間變更規(guī)律如圖所示，則()A．溝通電的頻率為50HzB．溝通電壓的有效值為1002VC．溝通電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝100sin(50πt)VD．此溝通電壓可以干脆接耐壓值為80V的電容器7．圖甲是小型溝通發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變更的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則()A．t＝0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直B．每秒鐘內(nèi)電流方向變更100次C．燈泡兩端的電壓為22VD．0～0.01s時(shí)間內(nèi)通過(guò)燈泡的電荷量為08．(多選)圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型。在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與桿固連的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時(shí)，傳感器顯示的電壓隨時(shí)間變更的關(guān)系如圖乙所示，則()A．磁鐵的轉(zhuǎn)速為5πr/sB．線圈兩端電壓的有效值為62VC．交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝12sin5πt(V)D．該交變電壓可以干脆加在擊穿電壓為62V的電容器上9．如圖甲所示，標(biāo)有“220V40W”的燈泡和標(biāo)有“20μF300V”的電容器并聯(lián)到溝通電源上，為溝通電壓表，溝通電源的輸出電壓如圖乙所示。閉合開關(guān)，下列推斷正確的是()A．t＝0時(shí)刻，的示數(shù)為零B．燈泡恰好正常發(fā)光C．電容器不行能被擊穿D．的示數(shù)保持1102V不變10．(2024·浙江高校附屬中學(xué)高二期中)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)與計(jì)算機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)能將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變更的圖像記錄下來(lái)，如圖甲所示，讓線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)記錄了兩次不同轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的正弦溝通電的圖像如圖乙所示，則溝通電b的有效值為()A．52V B．102C．32V D．5211．(2024·河北衡水其次中學(xué)高二期中)一正弦溝通電的電壓隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖所示。由圖可知()A．該溝通電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝100sin(100πt)VB．該溝通電的頻率為25HzC．該溝通電的電壓有效值為1002VD．若將該溝通電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電流為1A12．如圖甲所示為手機(jī)無(wú)線充電工作原理的示意圖，由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數(shù)為n＝50匝，電阻r＝1.0Ω，在它的c、d兩端接一阻值R＝9.0Ω的電阻。設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場(chǎng)，其磁通量隨時(shí)間按圖乙所示的規(guī)律變更，可在受電線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為20V的正弦溝通電，設(shè)磁場(chǎng)豎直向上為正。(1)在t＝π×10-3s時(shí)，受電線圈中產(chǎn)生電流的大小，c、d兩端哪端電勢(shì)高？(2)求在一個(gè)周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)求從t1到t2時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量。課時(shí)分層作業(yè)(十)1234567891011CBCCDBCBBCBBB1．C[一個(gè)周期內(nèi)電流方向變更兩次，所以f=50Hz，則T=0.02s，C正確。]2．BC[由瞬時(shí)值表達(dá)式知，角速度ω=100πrad/s，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是按正弦規(guī)律變更的，所以t=0時(shí)，線圈平面位于中性面；因?yàn)棣?2πf，所以f=ω2π=100π2πHz=50Hz；由T=1f得，T=150s=0.02s；當(dāng)t=0.05s時(shí)，e=2203．C[電容器擊穿電壓指電容器兩端能承受的電壓的最大值。故C正確。]4．D[依據(jù)交變電流有效值的定義可得：I2R×3×10-2=422R×10-2+42R×2×10-2，解得I=23035．B[計(jì)算電阻發(fā)熱Q=I2Rt需用溝通電的有效值，題圖甲的有效值為I1=Im2，題圖乙的有效值為I2=Im，代入上式可得，Q甲Q乙6．C[由題圖可知，T=4×10-2s，故f=1T=25Hz，故A錯(cuò)誤；溝通電的最大值Em=100V，故有效值為E=Em2=502V，故B錯(cuò)誤；溝通電的角速度為ω=2πf=50πrad/s，所以其表達(dá)式為u=100sin(50πt)V，故C正確；電容器的耐壓值為溝通電的最大值，故此溝通電壓不行以干脆接耐壓值為80V7．B[由題圖乙電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變更的正弦規(guī)律圖像可知：計(jì)時(shí)起點(diǎn)e=0，即從中性面起先計(jì)時(shí)，A錯(cuò)誤；由題圖乙圖像可知：電動(dòng)勢(shì)周期為0.02s，所以頻率為50Hz，即每秒鐘內(nèi)電流方向變更100次，B正確；由題圖乙圖像可知：電動(dòng)勢(shì)的有效值為22V，所以燈泡兩端的電壓為：U=EmR2(R+r)=90100×22V=19.8V，故C8．BC[由題圖乙知，電壓的變更周期為T=0.4s，故磁鐵的轉(zhuǎn)速為n=1T=2.5r/s，故A錯(cuò)誤；通過(guò)題圖乙可知電壓的最大值為12V，則有效值U=Um2=62V，故B正確；因T=0.4s，故ω=2πT=5πrad/s，則電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=12sin5πt(V)，故C正確；電容器的擊穿電壓小于該交變電壓的最大值，故該交變電壓不能干脆加在擊穿電壓為69．B[溝通電壓表測(cè)量溝通電壓的有效值，數(shù)值保持不變且不為零，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，溝通電的有效值為U=22022V=220V，所以燈泡正常發(fā)光，故B正確；溝通電的最大值2202V≈311V>300V，所以電容器有可能會(huì)被擊穿，故C錯(cuò)誤；電壓表測(cè)量電源的路端電壓且電壓值為：U=2202210．B[由題圖乙可知，a的周期為0.4s，b的周期為0.6s，依據(jù)角速度與周期成反比，a、b對(duì)應(yīng)的線圈角速度之比為3∶2，a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是10V，依據(jù)Em=nBSω，b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是Ebm=203V，b的有效值為U=Ebm2=1011．B[由題圖可知T=0.04s，則ω=2πT=2π0.04=50πrad/s，該溝通電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=100sin(50πt)V，故A錯(cuò)誤；該溝通電的頻率為f=1T=ω2π=25Hz，故B正確；該溝通電的電壓有效值為U=1002V=502V，故C錯(cuò)誤；若將該溝通電壓加在阻值R=100Ω的電阻兩端，代入電壓的有效值，則電流為I=UR=12．解析：(1)由題圖乙知t=π×10-3s時(shí)磁通量為零，受電線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，為Em=20V線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小為I1=Im=EmR+r(2)通過(guò)電阻的電流的有效值為I=Im2=電