2013-2014学年高中物理创新设计规范练习描述正弦交流电的物理量（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在如图所示的电路中，A是熔断电流I₀＝2 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是

e＝220sin(314t )V.为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于       (　　)．

　　　　　　　　　　　　　　　　

A．110Ω          B．110 Ω 

C．220 Ω      D．220Ω

二、填空题

2. 难度：中等

如图所示表示的是交流电的电流随时间变化的图像，负方向为正弦图像的一部分，则此交流电的电流的有效值是________A.

三、计算题

3. 难度：中等

有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流．求这两个电热器的电功率之比．

四、选择题

4. 难度：中等

一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为    (　　)．

A．5 V    B．5 V

C．10 V           D．10 V

5. 难度：中等

某小型发电机产生的交变电动势为e＝50 sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有   (　　)．

A．最大值是50 V           B．频率是100 Hz

C．有效值是25 V            D．周期是0.02 s

6. 难度：中等

一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知(　　)．

A．该交流电的电压的有效值为100 V

B．该交流电的频率为25 Hz

C．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t) V

D．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W

7. 难度：中等

正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲中所示的方法连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V．图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像，则                   (　　)．

甲　　　　　　　　　　乙

A．通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R＝cos 100πt(A)

B．通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R＝cos 50πt(A)

C．R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R＝cos 100πt(V)

D．R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R＝cos 50πt(V)

8. 难度：中等

电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦交流电的图像如图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电流的说法正确的是                   (　　)．

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3∶2

C．交流电a的电动势的有效值为5V

D．交流电b的电动势的最大值为5 V

9. 难度：中等

电阻R₁、R₂与交流电源按照如图甲所示方式连接，R₁＝10 Ω，R₂＝20 Ω.合上开关S后，通过电阻R₂的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则 (　　)．

A．通过R₁的电流有效值是0.6 A

B．R₁两端的电压有效值是6 V

C．通过R₂的电流最大值是1.2A

D．R₂两端的电压最大值是6V

五、填空题

10. 难度：中等

一正弦式交变电流的图像如图所示．由图可知，该交变电流的周期为______s，频率为______Hz，电流的峰值为______A，有效值为______A．在0到0.02 s时间内，流过电路某一截面的电荷量为________，在这段时间内，流过电路电流的平均值为________．

六、计算题

11. 难度：中等

交变电流电压表达式为u＝20sin(314t) V，求这个交变电压的最大值U_m、有效值U、周期T、频率f.画出交变电流的电压u－t图像．

12. 难度：中等

有一正弦交流电源，电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U₀＝60 V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长．为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？