根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热单选题 变式练 2025年高考物理二轮复习备考
文档属性
| 名称 | 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热单选题 变式练 2025年高考物理二轮复习备考 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 468.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-11 09:33:10 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热单选题 变式练 2025年高考物理二轮复习备考
1．在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡、的电功率之比为（ ）
A．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4
2．如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（ ）
A．理想电压表读数为50V
B．理想电流表读数为0.8A
C．电阻R消耗的电功率为45W
D．电阻R在50秒内产生的热量为2025J
3．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图1所示的交流电，B通以图2所示的正弦式交变电流。两电热器的电功率之比为（ ）
A．2：1 B．
C．1：1 D．
4．已知某直流电流I通过电阻R时，其热功率为P，某正弦交流电通过该电阻时，其热功率为2P，则该正弦交流电的最大值为（ ）
A． B．2I C． D．I
5．三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的电流，（甲）为正弦式交流电，三个图中的I0和周期T都相同。下列说法中正确的是（ ）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半
C．在相同时间内，（甲）、（乙）发热量相等，是（丙）发热量的2倍
D．在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小
6．A、B是两个完全相同的电热器，当A通以图甲所示的方波式交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流时，A、B的发热功率相等。则IA：IB为（ ）
A．5：4 B．4：5 C． D．
7．如图所示，MN右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，某同学用粗细均匀、总阻值为R的漆包电阻丝做成两个半径均为r的半圆形闭合金属线圈，图中O点导线交叉处不连通。金属线圈可绕两半圆直径所在的转轴（恰好与边界MN重合）转动。金属线圈以角速度匀速转过半圈的过程中产生的热量与以角速度匀速转过一圈的过程中产生的热量相等，则等于（ ）
A．2：1 B．4：1 C．1：2 D．1：4
8．一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前周期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为Q2。则Q1︰Q2等于（ ）
A．2︰1 B．5︰2 C．10︰3 D．12︰5
9．如图所示，圆形单匝线圈和正方形单匝线圈用完全相同的均匀电阻丝制成，线圈与线圈的周长相等，将它们放置在同一匀强磁场中，线圈绕其直径匀速转动，线圈绕其对称轴匀速转动，线圈和线圈的转轴均和磁场方向垂直，两线圈转动的角速度相同，则两线圈消粍的电功率之比为（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲、乙所示分别为两交变电源的输出电压随时间变化的图像，让它们分别接在阻值相同的定值电阻的两端，则时间T内与甲、乙两电源相接的电阻产生的热量之比为（ ）
A． B． C． D．
参考答案
1．C
两个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另一个灯泡与电源串联，根据电路图可知在一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期，电压有效值相等，则根据
可知
故选C。
2．D
设交流电电压有效值为，根据有效值定义可得
解得
则理想电压表读数为；根据欧姆定律可得理想电流表读数为
电阻R消耗的电功率为
电阻R在50秒内产生的热量为
故选D。
3．A
根据有效值的定义，则有，方波
得
正弦交流电的电流有效值
根据功率公式P=I2R得到
故选A。
4．B
由题意可知，接直流电时
接正弦交流电时
解得
故选B。
5．B
甲、乙电流的有效值分别为
，
根据电流有效值的定义对丙有
解得
由可得在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半，故选B。
6．C
根据有效值的定义，取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，则有
得
图乙所示的正弦式交变电流的有效值为
A、B的发热功率相等，根据可知
IA：IB=
故选C。
7．A
金属线圈转动过程中产生的电动势最大值
电路中电流的有效值
金属线圈以角速度匀速转过半圈过程中产生的热量
金属线圈以角速度匀速转过一圈过程中产生的热量
得
故A正确，B、C、D错误。
故选A。
8．C
设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得
设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得
则
故选C。
9．C
根据题意，线圈与线圈的周长相等，设正方形线圈的边长为，由几何关系有
可得线圈的半径
线圈的面积
线圈的面积
两线圈产生的感应电动势有效值为
则两线圈产生的感应电动势有效值之比为
由电阻定律
可知，两线圈的电阻之比
由公式
可得，两线圈消耗的电功率之比为
故选C。
10．A
设定值电阻的阻值为R，由图甲可知一个周期内定值电阻产生的热量
由图乙可知一个周期内定值电阻产生的热量
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热单选题 变式练 2025年高考物理二轮复习备考
1．在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡、的电功率之比为（ ）
A．2︰1 B．1︰1 C．1︰2 D．1︰4
2．如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（ ）
A．理想电压表读数为50V
B．理想电流表读数为0.8A
C．电阻R消耗的电功率为45W
D．电阻R在50秒内产生的热量为2025J
3．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图1所示的交流电，B通以图2所示的正弦式交变电流。两电热器的电功率之比为（ ）
A．2：1 B．
C．1：1 D．
4．已知某直流电流I通过电阻R时，其热功率为P，某正弦交流电通过该电阻时，其热功率为2P，则该正弦交流电的最大值为（ ）
A． B．2I C． D．I
5．三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的电流，（甲）为正弦式交流电，三个图中的I0和周期T都相同。下列说法中正确的是（ ）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半
C．在相同时间内，（甲）、（乙）发热量相等，是（丙）发热量的2倍
D．在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小
6．A、B是两个完全相同的电热器，当A通以图甲所示的方波式交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流时，A、B的发热功率相等。则IA：IB为（ ）
A．5：4 B．4：5 C． D．
7．如图所示，MN右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，某同学用粗细均匀、总阻值为R的漆包电阻丝做成两个半径均为r的半圆形闭合金属线圈，图中O点导线交叉处不连通。金属线圈可绕两半圆直径所在的转轴（恰好与边界MN重合）转动。金属线圈以角速度匀速转过半圈的过程中产生的热量与以角速度匀速转过一圈的过程中产生的热量相等，则等于（ ）
A．2：1 B．4：1 C．1：2 D．1：4
8．一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前周期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为Q2。则Q1︰Q2等于（ ）
A．2︰1 B．5︰2 C．10︰3 D．12︰5
9．如图所示，圆形单匝线圈和正方形单匝线圈用完全相同的均匀电阻丝制成，线圈与线圈的周长相等，将它们放置在同一匀强磁场中，线圈绕其直径匀速转动，线圈绕其对称轴匀速转动，线圈和线圈的转轴均和磁场方向垂直，两线圈转动的角速度相同，则两线圈消粍的电功率之比为（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲、乙所示分别为两交变电源的输出电压随时间变化的图像，让它们分别接在阻值相同的定值电阻的两端，则时间T内与甲、乙两电源相接的电阻产生的热量之比为（ ）
A． B． C． D．
参考答案
1．C
两个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另一个灯泡与电源串联，根据电路图可知在一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期，电压有效值相等，则根据
可知
故选C。
2．D
设交流电电压有效值为，根据有效值定义可得
解得
则理想电压表读数为；根据欧姆定律可得理想电流表读数为
电阻R消耗的电功率为
电阻R在50秒内产生的热量为
故选D。
3．A
根据有效值的定义，则有，方波
得
正弦交流电的电流有效值
根据功率公式P=I2R得到
故选A。
4．B
由题意可知，接直流电时
接正弦交流电时
解得
故选B。
5．B
甲、乙电流的有效值分别为
，
根据电流有效值的定义对丙有
解得
由可得在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半，故选B。
6．C
根据有效值的定义，取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，则有
得
图乙所示的正弦式交变电流的有效值为
A、B的发热功率相等，根据可知
IA：IB=
故选C。
7．A
金属线圈转动过程中产生的电动势最大值
电路中电流的有效值
金属线圈以角速度匀速转过半圈过程中产生的热量
金属线圈以角速度匀速转过一圈过程中产生的热量
得
故A正确，B、C、D错误。
故选A。
8．C
设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得
设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得
则
故选C。
9．C
根据题意，线圈与线圈的周长相等，设正方形线圈的边长为，由几何关系有
可得线圈的半径
线圈的面积
线圈的面积
两线圈产生的感应电动势有效值为
则两线圈产生的感应电动势有效值之比为
由电阻定律
可知，两线圈的电阻之比
由公式
可得，两线圈消耗的电功率之比为
故选C。
10．A
设定值电阻的阻值为R，由图甲可知一个周期内定值电阻产生的热量
由图乙可知一个周期内定值电阻产生的热量
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录