物理选择性必修 第二册3.1 交变电流的产生精练

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【精挑】第1节交变电流的产生-1作业练习一．填空题1．若将一个标有“220V 1000W”的电炉接入 V 的交流电路中，则通过电炉的电流强度的瞬时值表达式为___________；与电路串联的电流表的示数为___________A，与电炉并联的电压表的示数为___________V。2．示波器面板如图所示，图甲图为一信号源。（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示），应将信号源的a端与示波器面板上的___________接线柱相连，b端与___________接线柱相连。（2）若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的___________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节___________旋钮。 3．如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻；原．副线圈匝数之比为2：1；电流表．电压表均为理想电表,原线圈中电流表的读数为_______,原线圈中的输入功率为_________,副线圈中电压表的读数为___________,副线圈中输出交流电的周期为_________。4．有一正弦交流电，它的电压随时变化的情况如图所示，则电压的有效值为_____，交流电的周期为________。5．如图所示为一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值是________A． 6．如图是某正弦式电流的图像，则此正弦式电流的周期为_______s，电流的有效值为_______A。7．电风扇在闪光灯下运动，闪光灯每秒闪光30次，风扇的三个叶片互成120°角安装在转轴上。当风扇转动时，若观察者觉得叶片不动，则这时风扇的转速至少是______________转/分；若观察者觉得有了6个叶片，则这时风扇的转速至少是____________转/分。8．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=______。9．某正弦交流电电流随时间变化的图象如图所示，该交流电的频率为______，角频率ω=______rad/s。t=3ms时线圈平面和磁感线______。
 10．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=____________V；电压表的示数为____________V.11．如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是______。12．如图为余弦交流电的图象，根据图象可知：该交流电的电压有效值是__V；该交流电的频率是__Hz。13．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（1）电压表V的示数为_________；（2）电路中的电流方向每秒钟改变_________次。14．把标有“，”的灯泡，接在交流电源上，若它的实际功率只有，则交流电源电压的最大值为__________（灯泡的电阻不变）。15．如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，图形的下半部被过滤，上半部不变，此电流的有效值为___________ 。16．家用调光台灯常用可控制硅实现调光，一日常照明台灯用正弦交变电流通过可控制硅后，起电压随时间变化的图象如图所示，则该电压的有效值为______。
 17．一电阻，当在它两端加上的交流电时，电流为__________，1分钟内电阻产生的焦耳热为__________。18．某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲．高阻值的电阻．变阻器R和开关连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中，闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲．乙两个电流表指针的不同的位置如图所示。（1）当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针的偏转方向是___，乙表指针的偏转方向是___(填“向右偏”．“向左偏”或“不偏转”)（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙表的偏转情况是___(填“向左偏”．“向右偏”或“不偏转”)（3）从上述实验可以初步得出结论：______ 
参考答案与试题解析1．【答案】    4.55    220    【解析】【来源】新疆维巴音郭楞蒙古自治州蒙古族高级中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1]电炉的电阻为通过电炉的电流强度的瞬时值表达式为[2]与电路串联的电流表的示数为[3]与电炉并联的电压表的示数为2．【答案】Y输入    地    竖直位移    X增益    【解析】（1）[1][2]根据示波器的操作原理,若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的Y接线柱相连，b端与地接线柱相相连；（2）[3][4]若要将图4中的波形曲线上移，应调节竖直位移旋钮，若要使此波形横向展宽，应调节X增益旋；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮。3．【答案】1A    220W    110V    0.02s    【解析】【来源】江苏省震泽中学2019-2020学年高二上学期第二次月考物理试题 【详解】[1]．由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为110V，再由输入功率和输出功率相等可得，所以原线圈的电流的大小为1A，即原线圈中电流表的读数为1A；[2]．由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为；[3]．电压表的读数为电压的有效值，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V；[4]．变压器不会改变交流电的周期和频率，所以副线圈中输出交流电的周期为4．【答案】    (1).     (2). 0.4【解析】【详解】由图可知电压的最大值为10V，有效值为，交流电的周期为0.4s。5．【答案】【解析】【分析】【详解】[1]．根据有效值的概念可求出I=A6．【答案】0.02        【解析】【来源】湖南省衡阳市欧阳遇实验中学2018-2019学年高二（下)期末物理试题 【分析】【详解】[1]根据图象可知该交流电的周期[2]该交流电的电流峰值是所以此交流电电流的有效值为7．【答案】600    300    【解析】[1]闪光灯每秒闪光30次，则闪光间隔为，当风扇转动时，若观察者觉得叶片不动，则叶片在一个闪光间隔内至少要转过120°角，则风扇转动的角速度为则最小转速为[2]当风扇转动时，若观察者觉得有了6个叶片，则叶片在一个闪光间隔内至少要转过60°角，则风扇转动的角速度为则最小转速为8．【答案】【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市第一六二中学2020-2021学年高二（下）4月物理试题 通过导线横截面的电荷量为9．【答案】50Hz    100π    平行    【解析】【来源】青海省西宁市湟中区田家寨中学2020-2021年高二（下）第一次月考物理试题 [1]由图可知，该交流电的电流最大值为4A，周期为20ms=0.02s，所以该交流电的频率为[2]角频率为ω=2πf=100πrad/s[3]当t=3ms时，线圈产生电流最大，则线圈平面和磁感线平行。10．【答案】e=10cos2πt        【解析】【来源】西藏拉萨市那曲二中2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】[1]电动势的峰值为从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为[2]根据电压分配原理可得，路端电压的峰值为则电压表示数为11．【答案】1.5V【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市第一六二中学2020-2021学年高二（下）4月物理试题 [1]根据有效值定义，可得解得，电压的有效值为12．【答案】77.8    12.5    【解析】【来源】黑龙江省牡丹江市一中2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题（文) 【详解】[1]由图可知余弦交流电最大电压是110V，所以该交流电的电压有效值是[2]由图可知，该交流电的周期为T=0.08s，则：13．【答案】209    100    【解析】【来源】福建省三明市第一中学2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 （1）[1]由发电机的图像可读出最大电动势为则电动势的有效值为则全电路的电流为电压表的示数为路端电压的有效值，有（2）[2]根据图像可读出，则频率为而线圈转一圈电流的方向改变两次，则电路中的电流方向每秒钟改变次。14．【答案】36【解析】【来源】贵州省安顺市第三高级中学2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 因灯泡的电阻不变，由，可得灯泡的电阻灯泡的实际功率是20W时，交流电的等效电压交流电源电压的最大值 15．【答案】1A【解析】【分析】【详解】根据电流热效应得解得电流有效值 16．【答案】【解析】【来源】青海省西宁市湟中区田家寨中学2020-2021年高二（下）第一次月考物理试题 [1]如图中所示为正弦交流电的每个周期有半个周期在工作，则有解得17．【答案】0.5    150    【解析】【来源】贵州省安顺市第三高级中学2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 [1]根据欧姆定律可知[2]根据焦耳热的公式，即代入数据，可得18．【答案】向右偏    向左偏    向左偏    穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化    【解析】【详解】（1）［1］［2］当滑片P较快地向左滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，可知甲表指针向右偏转，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转。（2）［3］断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转．（3）［4］由上知，当流过A线圈的电流变化时，A产生的磁场强弱发生变化，穿过线圈B的磁通量变化，从而在乙线圈产生感应电流，而且当磁场增强时，线圈乙中产生的磁场方向与原磁场相反，可得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化。