2019年高考物理第二轮练习学案3

2019年高三物理二轮练习精品教学案专项九3-4注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

【考情分析】《大纲》对选修3－4中的所列的内容，除简谐运动的公式和图象，横波的图象，波速、波长和频率〔周期〕的关系，光的折射定律为Ⅱ类要求外，其余所有内容均为Ⅰ类要求。

振图象，波速、波长和频率〔周期〕的关系。

试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律，特别是通过波的图象综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力!复习时重点仍为波的图象，同时也应对振动的规律及图象加以重视。

【知识归纳】1、简谐运动的动力学特征：回复力及加速度与位移大小成正比，方向总是与位移的方向相反，始终指向平衡位置，其表达式为：F ＝-kx 。

2、物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动、位移、回复力、加速度、速度都随时间按“正弦”或“余弦”的规律变化，它们的周期均相同，其位移x ＝t A ωsin 。

3、简谐运动的两种模型是弹簧振子和单摆，当单摆摆角 10<α时，可以看成简谐运动，其周期公式为T ＝g L π2。

4、机械波〔1〕机械波的产生条件：①波源；②介质。

〔2〕机械波的特点①机械波传播的是振动的形式和振动的能量，质点在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。

实质：通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去。

②介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与波源相同。

③机械波的传播速度只由介质决定。

〔3〕波速、波长、周期、频率的关系λλ⋅==f T v5、振动图象和波动图象的物理意义不同，振动图象反映的是质点的位移随时间的变化关系，而波动图象是介质中各个质点在某时刻的位移。

选择题专项训练（四）（时间:20分钟满分:48分）本卷共8小题,每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项屮，1帀题只有一个选项符合题目要求,6 *题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.（2016・全国卷/）一平行板电容器两极板之问充满云母介质，接在恒压直流电源上。

若将云母介质移出，则电容器（）A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变2.一屮子与一质量数为水/Pl）的原子核发生弹性正碰。

若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后屮子的速率之比为A+1A-1A.4A（&+1）2C.3.CA FB 777777777 7777777^TT如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的久〃两块木板,在木板A上放着质量为刃的物块C,木板和物块均处于静止状态异、B、C之间以及〃与地面之间的动摩擦因数均为"，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为马,现用水平恒力F向右拉木板A,则下列判断正确的是（）A.不管厂多大，木板〃一定保持静止B.A. C之间的摩擦力大小一定等于mgC.〃受到地面的滑动摩擦力大小一定小于FD.A.〃之间的摩擦力大小不可能等于尸4.无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域，和两个等量界种的点电荷形成的电场等效。

如图所示,P为一无限大金属板，0为板前距板为厂的一带正电的点电荷，沏V为过。

点和金属板垂直的直线，直线上畀、〃是和0点的距离相等的两点。

下面关于/I、〃两点的电场强度用和层、电势如和如判断正确的是（）M PA QB N()^-1卫+1B. (&+1)2工A.E A>E B, e,\ <（1）8B.E A >E B, Of > eC. E A >E B, e,\二如D. E A =Ef h eA > ©aB如图所示，通电直导体棒放在间距为/的光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为斤的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的屮点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为〃的匀强磁场屮, 弹簧伸长禺棒处于静止状态。

仿真模拟练(一)第Ⅰ卷(选择题共48分)二、选择题(本题共8小题,每小题6分。

在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.下列说法正确的是()A.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量B.原子核内部某个中子转变为质子和电子,转变来的电子从原子核中发射出来,这就是α衰变C.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后,在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率D.同种频率的光照射不同的金属,从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小,还具有动量,故A错误;原子核内部某个中子转变为质子和电子,电子从原子核中发射出来,这就是β衰变,故B错误;氢原子在向低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子,因此放出的光子的频率不一定等于入射光子的频率,故C错误;根据光电效应方程E km=hν-W0知,同种频率的光照射不同的金属,从金属逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小,故D正确。

15.如图所示,小车的上表面由中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上。

今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。

关于这个过程,下列说法正确的是()A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化D.车上曲面的竖直高度等于,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,A错误。

由小球恰好到最高点,可知在最高点两者有共同速度,对于小车、小球组成的系统,由动量守恒定律有mv=2mv',得共同速度v'=。

小车动量的变化为,这个增加的动量是小车受到的合力的总冲量的大小,B 错误。

由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,C所述情况是可能的,两曲面光滑时会出现这个情况,所以C正确。

2019年高三第二次综合练习理综物理含答案xx．5本试卷共16页，共300分。

考试时长150分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参考：可能用到的相对原子质量：本部分共20小题，每小题6分，共120分。

在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

13．下列四种现象中与光的干涉有关的是A．雨后空中出现彩虹B．肥皂泡的表面呈现彩色C．一束白光通过三棱镜后形成彩色光带D．一束白光通过很窄的单缝后在光屏上形成彩色光带14．图为氢原子的能级示意图。

现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时A．能发出3种不同频率的光B．能发出4种不同频率的光C．能发出5种不同频率的光D．能发出6种不同频率的光15．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1，电阻R=55Ω。

原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压的有效值为220V。

则原线圈中电流的大小为A．0.25A B．1.0AC．4.0A D．16A16．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为(cm)，则A．质点的振幅为16cmB．质点的振动周期为2sC．在0~1s内，质点的速度逐渐减小D．在1~2s内，质点的动能逐渐减小17．如图1所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。

用I表示线圈中的感应电流，取顺时针方向的电流为正。

则图3中的I-t图像正确的是18．2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。

嫦娥三号的部分飞行轨道示意图如图所示。

假设嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力。

下列说法中正确的是A．嫦娥三号沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，速度逐渐变小B．嫦娥三号沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球的引力对其做负功C．若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，则可计算出月球的密度D．嫦娥三号在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等19．在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动。

（新资料卷）河北2019年高考物理二轮专项练习力及物体的平衡教案力及物体的平衡【一】力的分类1、按性质分重力〔万有引力〕、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……〔按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

〕2、按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……3、按产生条件分场力〔非接触力，如万有引力、电场力、磁场力〕、接触力〔如弹力、摩擦力〕。

【二】重力地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。

重力又能够叫做重量。

实际上重力G 只是万有引力F 的一个分力。

对地球表面上的物体，万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ，如下图。

由于f 比G 小得多〔f与G 的比值不超过0.35%〕，因此高考说明中明确指出：在地球表面附近，能够认为重力近似等于万有引力。

物体各部分都要受到重力作用。

从效果上看，我们能够认为各部分受到的重力作用都集中在一点，这一点叫做物体的重心。

重心可能在物体内，也可能在物体外。

【三】弹力1、弹力的产生条件弹力的产生条件是：两个物体直截了当接触，并发生弹性形变。

2、弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

例1、如下图，光滑但质量分布不均的小球，球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌角之间。

试画出小球所受的弹力。

解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面，因此沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。

关于圆球形物体，所受的弹力必定指向球心，但不一定指向重心。

〔由于F 1、F 2、G 为共点力，重力的作用线必须通过O 点，因此P 、O 必在同一竖直线上，P 点可能在O 的正上方〔不稳定平衡〕，也可能在O 的正下方〔稳定平衡〕。

2019年高三物理二轮练习精品教学案专项八3-3注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

【考情分析】《大纲》对选修3－3中的所有内容均为Ⅰ类要求。

其中对分子动理论与统计观点作了特别说明，只要求定性了解。

因此，选修3－3中所涉及的考点不会有难度较大的试题出现。

主要涉及分子的微观估算、分子力和分子势能的变化、布朗运动的理解、热学两大定律的理本概念入手，难度不会太大，且定性分析的可能性较大!对这部分知识的复习，重在对基本概念和基本原理的透彻理解，此外，应特别注意对“热力学第一定律”、“热力学第二定律”、“气体分子运动的特点”、“气体压强的微观意义”这些知识点的理解和掌握。

【知识归纳】1、分子动理论的基本观点〔1〕物体是由大量分子组成的〔2〕分子的热运动布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中固体小颗粒的永不停息的无规那么运动。

特点：①永不信息上；②无规那么；③颗粒越小越明显；④温度越高越激烈。

成因：布朗运动是由于液体分子无规那么运动对小颗粒撞击力不平衡引起的。

〔3〕分子间的作用力Array①分子间同时存在着相互作用的引力和斥力、②引力和斥力都随着距离的减小而增大，随着距离的增大而减小，但斥力变化得快、③分子力与分子间距离的关系：〔r当r=r0时，F引=F斥当r>r0时，F引>F斥当r<r0时，F引<F斥当分子间距离r>10r02、物体的内能〔1〕〔2〕分子势能：分子间的相互作用和相对位置决定的能叫分子势能。

选择题专项训练（二）（时间：20分钟 满分:48分）本卷共8小题,每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项屮，1帀题只有一个选项符合题目要 求,6 *题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.一只蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在英滑落Z 前的爬行过程屮受力情况是 （）A. 碗对蜗牛的支持力变大B. 碗对蜗牛的摩擦力变大C. 碗对蜗牛的作用力变小D. 地面对碗的摩擦力逐渐变小2.某物体做直线运动的厂广图象如图甲所示，据此判断图乙（F 表示物体所受合力，十表示物体运动的 时间）四个选项正确的是（）3. 在中国航天骄人的业绩中有这些记载:天宫一号在离地面343 km 的圆形轨道上飞行;嫦娥一号 在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上飞行;北斗卫星导航系统由同步卫星（地球静止轨道卫星, 在赤道平面，距赤道的高度约为36 000 km ）和倾斜同步卫星（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组TV™成。

则下列分析正确的是（）3nA. 设天宫一号绕地球运动的周期为7；用G 表示引力常量，则用表达式 求得的地球平均密度比真 实值要大B. 天宫一号的飞行速度比同步卫星的飞行速度要小C. 同步卫星和倾斜同步卫星同周期、同轨道半径,但二者的轨道平面不在同一平面内D. 嫦娥一号与地球的距离比同步卫星与地球的距离小4. 图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分力尸滑行的时间，技术人员通过测 量绘制出如图乙所示的示意图。

是滑道的竖直高度，〃点是昇C 竖直线上的一点，且有AD 二DE25 m, 滑道/IF 可视为光滑的，滑行者从坡顶A 点由静止开始沿滑道/IF 向下做直线滑动,g 収10 m/s 2,则滑 行者在滑道/IF 上滑行的时间为 （）A. © sB.2 sC. « s 1).2^ s 质量为刃的物体沿着半径为厂的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为r,如图所示，若物体与 球壳之间的动摩擦因数为"，则物体在最低点时的（）A. 向心加速度为mu^c.对球壳的压力为rB •向心力为m甲 A乙D.受到的摩擦力为m/ \\N： \! '・dc6.（2018 •全国卷〃）如图所示，同一平面内的臼、方、c、〃四点处于匀强电场屮，电场方向与此平面平行,対为臼、c连线的屮点，河为方、〃连线的屮点。

学案2 描述交流电的物理量[学习目标定位] 1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系.2.能理解电流的有效值是与热效应有关的量，而平均值只是简单意义的平均.3.掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的计算．1．线圈在某一段时间内从一个位置转动到另一个位置的过程中产生的平均电动势为E ＝N ΔΦΔt. 2．恒定电流产生电热的计算遵循焦耳定律，Q ＝I 2Rt .一、周期和频率1．周期：交变电流作一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期，通常用T 表示，单位 是s.2．频率：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数，叫做它的频率，通常用f 表示，单位是Hz.3．周期和频率互为倒数，即T ＝1f 或f ＝1T.4．线圈转动的角速度ω等于频率的2π倍，即ω＝2πf . 二、峰值有效值1．峰值：U m 和I m 分别表示了在一个周期内电压和电流所能达到的最大值．2．交变电压的峰值不能超过(选填“超过”或“低于”)电容器、二极管等元器件所能承受的电压，否则就有被击穿而损坏的危险．3．有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值．4．正弦式交变电流的有效值I 、U 与峰值I m 、U m 的关系：I ＝22I m ，U ＝22U m . 5．人们通常说的家庭电路的电压是220 V ，指的是有效值．使用交流电表测出的数值是正弦交流电的有效值．一、周期和频率[问题设计] 如图1所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？图1答案 周期T ＝0.02 s ；频率f ＝50 Hz. [要点提炼]1．交流电变化越快，则周期越短，频率越大．2．角速度与周期的关系：ω＝2πT.3．转速(n )：线圈单位时间(1 s 或1 min)转过的圈数，单位是r/s 或r/min.角速度与转速的关系：ω＝2πn (n 单位为r/s)或ω＝πn30(n 单位为r/min)．4．我国电网中交变电流的周期是0.02 s ，频率是50 Hz. 二、峰值有效值 [问题设计]1．图2是通过一个R ＝1 Ω的电阻的电流i 随时间变化的曲线．这个电流不是恒定电流． (1)怎样计算1 s 内电阻R 中产生的热量？(2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R ，也能在1 s 内产生同样的热，这个电流是多大？图2答案 (1)Q ＝I 21Rt 1＋I 22Rt 2＝42×1×0.5 J ＋22×1×0.5 J ＝10 J(2)由Q ＝I 2Rt 得I ＝ Q Rt ＝ 101×1A ＝10 A2．某交流电压瞬时值表达式u ＝62sin (100πt ) V ，把标有“6 V ,2 W ”的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏？把一个能承受的最大电压为6 V 的电容器接在此电源上会不会被击穿？ 答案 小灯泡不会被烧坏，交流电压瞬时值表达式u ＝62sin (100πt ) V 中6 2 V 是最大值，其有效值为6 V ，而标有“6 V,2 W ”的小灯泡中的6 V 是有效值．电容器会被击穿． [要点提炼]1．峰值：也叫最大值，它是所有瞬时值中的最大值．(1)当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，E m ＝NBSω(转轴垂直于磁感线)． (2)电容器接在交流电路中，交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值．2．有效值的应用(1)计算与电流热效应有关的量(如功率、热量)要用有效值．(2)交流电表的测量值，电气设备标注的额定电压、额定电流，通常提到的交流电的数值指有效值．3．有效值的计算(1)正弦式交变电流：根据E＝E m2、U＝U m2、I＝I m2计算其有效值．(2)非正弦式交变电流：只能根据电流的热效应计算．计算时要注意三同：“相同电阻”上、“相同时间”内、产生“相同热量”．计算时，“相同时间”一般取一个周期．4．平均值的应用计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值，即q＝I·Δt＝ERΔt＝NΔΦR，这是平均值应用最多的一处．一、对描述交变电流物理量的认识例1一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图3所示，由图可知()图3A．该交流电的电压的有效值为100 VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25t VD．并联在该电压两端的电压表指针不停摆动解析根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周期为4×10－2 s，所以频率为25 Hz，A错，B对；而ω＝2πf＝50π rad/s，所以u＝100sin (50πt) V，C错；交流电压表的示数为交流电的有效值而不是瞬时值，不随时间变化，D错．答案 B二、正弦式交变电流有效值的计算例2一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4甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则()图4A ．电压表的示数为220 VB ．电路中的电流方向每秒钟改变50次C ．灯泡实际消耗的功率为484 WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析 电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由题图知电动势的最大值E m ＝220 2 V ，有效值E ＝220 V ，灯泡两端电压U ＝RER ＋r ＝209 V ，A 错；由题图甲知T ＝0.02 s ，一个周期内电流方向变化两次，可知1 s 内电流方向变化100次，B 错；灯泡的实际功率P ＝U 2R ＝209295 W ＝459.8 W ，C 错；电流的有效值I ＝ER ＋r ＝2.2 A ，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q r ＝I 2rt ＝2.22×5×1J ＝24.2 J ．D 对． 答案 D三、非正弦式交变电流有效值的计算例3 如图5所示是一交变电流随时间变化的图像，求此交变电流的有效值．图5解析 设该交变电流的有效值为I ′，直流电的电流强度为I ，让该交变电流和直流电分别通过同一电阻(阻值为R )，在一个周期(T ＝0.2 s)内，该交变电流产生的热量：Q ′＝I 21Rt 1＋I 22Rt 2＝(42)2R ×0.1＋(－32)2R ×0.1＝5R 在一个周期内直流电通过该电阻产生的热量 Q ＝I 2RT ＝0.2I 2R .由Q ＝Q ′得，0.2I 2R ＝5R ，解得I ＝5 A ，即此交变电流的有效值I ′＝I ＝5 A 答案 5 A四、有效值、瞬时值、平均值的区别应用例4 在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n ＝100匝，边长为20 cm ，电阻为10 Ω，转动频率f ＝50 Hz ，磁场的磁感应强度为0.5 T ，求：(1)外力驱动线圈转动的功率．(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的瞬时值大小．(3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量． 解析 (1)线圈中交变电动势的最大值E m ＝nBSω＝100×0.5×(0.2)2×2π×50 V ＝628 V .交变电动势的有效值E ＝E m2＝314 2 V.外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等． 即P 外＝E 2R ＝(3142)210W ＝1.97×104 W.(2)线圈转到与中性面成30°角时，其电动势的瞬时值 e ＝E m sin 30°＝314 V ，交变电流的瞬时值 i ＝e R ＝31410A ＝31.4 A. (3)在线圈从中性面转过30°角的过程中，线圈中的平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt，平均感应电流I ＝ER ＝n ΔΦR ·Δt， 通过线圈横截面的电荷量为q ，则q ＝I Δt ＝n ΔΦR ＝nBl 2(1－cos 30°)R＝100×0.5×0.22×(1－0.866)10 C＝2.68×10－2 C.答案 (1)1.97×104 W (2)314 V 31.4 A (3)2.68×10－2 C1．(对描述交变电流物理量的认识)如图6是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 ( )图6A ．周期是0.01 sB ．最大值是220 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin (100πt ) V 答案 C解析 由题图可知，该交变电压的周期为0.02 s ，最大值为311 V ，而有效值U ＝U m 2＝3112 V＝220 V ，故A 、B 错误，C 正确．正弦交变电压的瞬时值表达式u ＝U m sin ωt ＝311sin (2π0.02t ) V ＝311sin (100πt ) V ，故D 选项错误．2．(正弦式交变电流有效值的计算)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T .从中性面开始计时，当t ＝112T 时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V ，则此交变电流的有效值为( ) A ．2 2 V B ．2 VC. 2 VD.22V 答案 A解析 先用代入法求出感应电动势的最大值：由e ＝E m sin ωt 得2 V ＝E m sin (2πT ×T12)，由此得E m ＝4 V ，因此有效值为2 2 V ．选项A 正确．3.(非正弦式交变电流有效值的计算)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图7所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为 ( )图7A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V答案 B解析 根据电流的热效应计算电流的有效值．由(0.1)2R ×0.4×2＋(0.2)2R ×0.1×2＝I 2R ×1可得，流过电阻的电流的有效值I＝1025A，电阻两端电压的有效值为U＝IR＝410 V，B正确．题组一对描述交变电流物理量的认识1．下列提到的交流电，不是指有效值的是()A．交流电压表的读数B．保险丝熔断电流C．电容器击穿电压D．220 V交流电压答案 C解析电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值．2．以下说法正确的是()A．交变电流的有效值就是它的平均值B．任何交变电流的有效值都是它最大值的1 2C．如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为Q RD．以上说法均不正确答案 D解析有效值是根据电流的热效应来定义的，平均值并不是有效值，例如线圈在匀强磁场中转动一圈，其平均电动势为零，故A错．在正弦(余弦)式交变电流中，其有效值为最大值的12，对于其他交变电流并不一定满足此关系，故B错．交变电流要产生热量需要一定的时间，C选项中没有告诉时间，因此是错误的．3．下列关于交变电流的说法正确的是()A．若交变电流的峰值为5 A，则它的最小值为－5 AB．用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动C．我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz，故电流方向每秒改变100次D．正弦交变电流i＝20sin (10πt) A的峰值为20 A，频率为100 Hz答案 C解析电流的负值表示电流方向与规定正方向相反，不表示大小，A项错误；交流电流表测交变电流时，指针不会来回摆动，B项错误；我国工农业生产和生活用的交变电流，周期为0.02 s，交流电方向一个周期改变两次，所以每秒改变100次，C项正确；由ω＝2πf得正弦交变电流i＝20sin (10πt) A的频率为5 Hz，D项错误．题组二非正弦式交变电流有效值的计算4．阻值为1 Ω的电阻上通以交变电流，其i－t关系如图1所示，则在0～1 s内电阻上产生的热量为 ( )图1A ．1 JB ．1.5 JC ．2 JD ．2.8 J答案 D解析 因为所加的电流为交变电流，大小在变化，所以只能分时间段来求热量．在0～1 s 内有效电流的瞬时值大小为1 A 和2 A 的时间段分别为t 1＝0.4 s ，t 2＝0.6 s ，所以Q ＝I 21Rt 1＋I 22Rt 2＝2.8 J.5．某一交变电流的电压波形如图2所示，求这一交变电流的电压的有效值U .图2答案 210 V解析 假设让一直流电压U 和如题图所示的交流电压分别加在同一电阻两端，交变电流在一个周期内产生的热量Q 1＝2(U 21R ·T 4＋U 22R ·T4)＝82R ·T 2＋42R ·T 2.直流电在一个周期内产生的热量Q 2＝U 2R ·T .由交变电流有效值的定义知Q 1＝Q 2，即82R ·T 2＋42R ·T 2＝U 2R ·T .解得U ＝210 V.题组三 正弦式交变电流有效值的计算6．如图3甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 ( )图3A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左答案 AC7．电阻R 1、R 2与交流电源按照如图4甲所示方式连接，R 1＝10 Ω、R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示．则( )图4A ．通过R 1的电流的有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流的最大值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压最大值是6 2 V 答案 B解析 由题图乙可得，正弦交变电流的最大值I m ＝0.6 2 A ，所以电流的有效值I ＝I m2＝0.6 A ，电阻R 1、R 2串联，所以电流的最大值均为0.6 2 A ，有效值均为0.6 A ．由欧姆定律U ＝IR 得，U 1＝IR 1＝6 V ，所以U 1m ＝2U 1＝6 2 V ；U 2＝IR 2＝12 V ，U 2m ＝2U 2＝12 2 V. 8.在图5所示电路中，A 是熔断电流I 0＝2 A 的保险丝，电阻可不计，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 ＝2202sin 314t V ．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )图5A ．110 2 ΩB ．110 ΩC ．220 ΩD ．220 2 Ω答案 B解析 E ＝220 V ，R min ＝E I 0＝2202Ω＝110 Ω.9．把U 0＝10 V 的直流电压加在阻值为R 的电阻上，其发热功率跟另一个正弦交变电压加在阻值为R2上的电功率相同，则这个交变电流的电压的峰值为 ( )A ．10 VB ．10 2 VC ．20 VD ．20 2 V答案 A解析 直流电压U 0加在阻值为R 的电阻上，而交变电流加在阻值为R2的电阻上，它们联系的桥梁是发热功率相等．设这个交变电压的有效值为U ，则由电功率公式得U 20R T ＝U 2R2T ，U＝2U 02，故U m ＝ 2U ＝U 0＝10 V ．正确答案为A.题组四 瞬时值、峰值、有效值、平均值的区别应用10．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( ) A ．π/2B ．2/πC ．2πD ．π答案 B11.如图6所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R ＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1πT ，当线圈以300 r/min 的转速匀速转动时，求：图6(1)电路中交流电压表和交流电流表的示数；(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R 的电荷量． 答案 (1)31.86 V 3.54 A (2)0.16 C 解析 (1)E m ＝NBSω＝100×1π×0.05×2π×30060 V ＝50 VE ＝E m2＝25 2 V ≈35.4 V.电流表示数I ＝ER ＋r ＝3.54 A ，电压表示数U ＝IR ＝3.54×9 V ＝31.86 V. (2)从图示位置转过90°的过程中， E ＝N ΔΦΔt ，又因为I ＝E R ＋r ，q ＝I Δt ，联立得q ＝N ΔΦR ＋r ＝NBSR ＋r≈0.16 C.12.如图7所示，矩形线圈面积为S ，匝数为N ，线圈电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R .当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有图7(1)通过电阻R 的电荷量q ；(2)电阻R 上所产生的热量Q .答案 (1)NBS R ＋r (2)πN 2B 2S 2ωR 4(R ＋r )2解析 本题考查交变电流平均值、有效值的应用，关键要知道求电荷量用交变电流的平均值，求热量用交变电流的有效值．(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ＝BS ，线圈转过90°的时间为Δt ＝T 4＝2π4ω＝π2ω，平均感应电动势为E ＝N ΔΦΔt ＝2NBSωπ.平均感应电流为I ＝E R ＋r ＝2NBSωπ(R ＋r ).通过电阻R 的电荷量为q ＝I ·Δt ＝NBS R ＋r. (2)线圈中感应电动势有效值和最大值E m 的关系是E ＝E m 2＝NBSω2，电路中电流的有效值为I ＝E R ＋r ＝NBSω2(R ＋r ). 电阻R 上产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝πN 2B 2S 2ωR 4(R ＋r )2.。