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4.在电阻R上分别加如图(1)、(2)所示的交变电压u1和u2,在较长的相等时间内,电阻R上产生的热量相等,电阻R的阻值变化可以忽略,那么(  )
A.交变电压u2的最大值Um等于UB.交变电压u2的最大值Um等于$\sqrt{2}$U
C.交变电压u1的有效值等于$\frac{U}{\sqrt{2}}$D.交变电压u1的有效值等于U

分析 直流和交流求解焦耳热都可以运用焦耳定律,对于交流,要用有效值求解热量.采用比例法处理.根据有效值与最大值关系求出最大值.

解答 解:设电热器的电阻为R.
当电热器接在电压为U的直流电源上时,Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t
当电热器改接到交流电源上时,Q=$\frac{{U}_{1}^{2}}{R}t=\frac{{U}_{2}^{2}}{R}t=\frac{{(\frac{{U}_{m}}{\sqrt{2}})}^{2}}{R}•t$
可得:U1=U2=U,${U}_{m}=\sqrt{2}U$
故AC错误,BD正确
故选:BD

点评 该题考查有效值的概念与意义,关键在于根据有效值求交流电产生的热量.另外,求解交流电的功率、电功等也用有效值.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图甲所示,在坐标轴y轴左侧存在一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,y轴右侧存在如图乙所示宽度为L的有界交变电场(规定竖直向下为正方向),此区间的右侧存在一大小仍为B方向垂直纸面向内的匀强磁场,有一质量为m,带电量为q的正粒子(不计重力)从x轴上的A点以速度大小为v方向与x轴正方向夹角θ=60°射出,粒子达到y轴上的C点时速度方向与y轴垂直,此时区域内的电场开始从t=0时刻开始变化,在t=2T时刻粒子从x轴上的F点离开电场(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)C点距坐标原点距离y;
(2)交变电场的周期T及电场强度Eo的大小;
(3)带电粒子进入右侧磁场时,区域内的电场消失,要使粒子仍能回到A点,左侧磁感应强度的大小、方向应如何改变?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关.他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系.砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为$\frac{10}{π}$牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如表所示:
半径r/cm质量m/kg角速度ω(rad/s)转动动能Ek/J
4126.4
41314.4
41425.6
42212.8
43219.2
44225.6
81225.6
121257.6
1612102.4
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为EK=kmω2r2( 比例系数用k表示).合理猜想K的值为1000,单位没有 (填“有”或“没有”)
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是控制变量法.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.用如图所示器材研究电磁感应现象和判定感应电流方向.
(1)用笔画线代替导线将实验电路补充完整.
(2)合上开关,能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是BCD
A.插入软铁棒            B.拔出小线圈
C.使变阻器阻值变大       D.断开开关
(3)某同学发现闭合开关后,将滑线变阻器的滑片向左滑动时,发现电流表指针向右偏转.则当他将铁芯向上拔出时,能观察到电流计指针向左(选填“向右”或“向左”)偏转.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.一正弦交变电流的图象如图所示.由图可知(  )
A.该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin25tV
B.该交变电流的频率为50Hz
C.该交变电流的电压的有效值为100$\sqrt{2}$V
D.若将该交变电流加在阻值为R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50W

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中,实验简要步骤如下:
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.
C.用浅盘装入约2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地洒在水面上.
D.用公式d=$\frac{V}{S}$求出薄膜厚度,即油酸分子的大小.
E.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
(1)上述实验步骤的合理顺序是ECBAD.
(2)若实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有6mL油酸,用注射器量得1mL上述溶液中有50滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中,待水面稳定后,将玻璃板盖在浅盘上,在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20mm.求:
①油酸膜的面积是2.2×10-2m2
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.2×10-11m3
③根据上述数据,估测出油酸分子的直径是6×10-10m.(取一位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长L=0.4m的细绳悬于以v=2m/s向左匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比FA:FB为(g=10m/s2)(  )
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用宏观物体,一般不适用于微观粒子,这说明(  )
A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
B.经典力学不是万能的,它有一定的适用范围
C.牛顿定律适用于研究原子中电子的运动规律
D.相对论和量子论不否认经典力学,经典力学是它们的特殊情形

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系”的实验.

(1)如图甲所示,在小车上固定宽度为l的挡光片(图中未画出),将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上,释放小车,传感器记录下小车经过光电门的时间△t1、△t2,可以测得小车的加速度a=$\frac{{(\frac{l}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{l}{△{t}_{1}})}^{2}}{2d}$(用题中的符号L、d、△t1、△t2表示),用螺旋测微器测得挡光片的宽度l如图乙所示,则l=10.243mm
(2)若把钩码的重力当作小车所受到的合外力,应满足条件平衡摩擦力、钩码的质量比小车的质量小得多(写两条)
(3)在满足(2)的条件下,若利用此装置来验证“动能定理”,还需要记录的物理量有小车的质量M、砝码的质量m,需要验证的关系式是$\frac{1}{2}M{(\frac{l}{△{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{l}{△{t}_{1}})}^{2}=mgd$.

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