物理卷·2018届河北省武邑中学高二上学期周考（11-27）（2016-11）

物理卷·2018届河北省武邑中学高二上学期周考（11-27）（2016-11）

一、选择题 ‎1、一理想变压器的初级线圈为n1=100匝，次级线圈n2=30匝，n3=20匝，一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上，如图所示．当原线圈与e=220sinωt的交流电源连接后，变压器的输入功率是（　　）‎ A．10W B．20W C．250W D．500W ‎2、如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯灯泡相同，且都是“220V, 40W” ；当灯泡所消耗的功率都调于20W时，哪种台灯消耗的功率最小（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3、钳型电流表的外形和结构如图（a）所示，图（a）中电流表的读数为‎1.2A，图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则（　　）‎ A．这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为‎2.4A ‎ B．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为‎0.4A ‎ C．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为‎3.6A ‎ D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为‎3.6A ‎4、某正弦交流电的电流i随时间t变化的图像如图所示；由图可知：‎ A．电流的最大值为‎10A ‎ B．电流的有效值为‎10A ‎ C．该交流电的周期为0.03s ‎ D．该交流电的频率为0.02Hz ‎5、一气体放电管，当其两电极间的电压超过500V时，就放电而发光；在它发光的情况下逐渐降低电压．要降到500 V时才熄灭．放电管两电极不分正负．现有一正弦交流电源，输出电压峰值为1000V，频率为50Hz．若用它给上述放电管供电，则在一小时内放电管实际发光的时间为（　　）‎ A．10分钟 B．25分钟 C．30分钟 D．35分钟 ‎6、如图所示，理想变压器原线圈接入交流电u=Umsinωt，副线圈接有一电压表和电阻为R的负载，电压表的示数为10V，在t=T/4 （T为交变流的周期），原线圈两端电压的瞬时值100 V，由此可知变压器原副线圈的匝数比为（　　）‎ A．10：1 B．1:‎10 ‎ C．10：1 D．1：10‎ ‎7、如图甲所示，AB两端接直流稳压电源，UAB=100V，R0=40Ω，滑动变阻器的总电阻R=20Ω; 滑动片处于变阻器中点；如图乙所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB=100V，R0=40Ω，滑动片处于线圈中点位置．则下列分析中正确的是（　　）‎ A．甲图中UCD=50V，且R0中的电流为‎1.25A ‎ B．乙图中UCD=200V，且R0中的电流的有效值为‎5A ‎ C．甲图中UCD=80V，且R0中的电流的最大值约为‎2.83A ‎ D．乙图中UCD=80V，且R0中的电流的最大值约为‎2.83A ‎8、矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220 sin 100πt，关于这个交变电流，下列说法正确的是（ ）‎ A．交变电流的频率为100Hz ‎ B．电动势的有效值为220V ‎ C．电动势的峰值约为311V ‎ D．t=0时，线圈平面与中性面垂直 ‎9、如图所示，两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流，电流的最大值相等，则两只电阻产生的热功率的比是：‎ A．1：4 B．1：‎2 C．1：l D．2：l ‎10、一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T‎1升压后向远方输电；输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（　　）A．T1原、副线圈电流分别为‎103 A和‎20 A ‎ B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V ‎ C．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1 ‎ D．有6×104盏“220 V　60 W”灯泡正常发光 ‎11、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为1:5，原线圈两端的交变电压为u=20sin100πtV 氖泡的两端电压达到100V时开始发光，下列说法正确的有（）‎ A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz ‎ B．开关接通后，电压表的示数为100V ‎ C．开关断开后，电压表的示数变大 ‎ D．开关断开后，变压器的输出功率不变 ‎12、电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定则（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，如图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是（　　）‎ A．发电机能发电的主要原理是库仑定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 ‎ B．发电机能发电的主要原理是安培定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 ‎ C．发电机能发电的主要原理是欧姆定律；变压器能变压的主要原理是库仑定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 ‎ D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律；变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 ‎13、有一个电子器件，当其两端电压高于100V时导电，等于或低于100V时则不导电，若把这个电子器件接到100V、50Hz的正弦交变电流电源上，这个电子器件将（　　）‎ A．不导电 ‎ B．每秒钟导电50次 ‎ C．每秒钟导电100次 ‎ D．每次导电的时间为0.005s ‎14、家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，它主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、变压器、镇流系统、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电路后，220V交流电经变压器变压，在次级产生3.4V低压交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生2000V高压电，经镇流系统加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生微波，微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用使食物内的分子高频运动，从而使食物受热，并能最大限度地保存食物中的维生素，关于上述微波炉，下列说法正确的是（　　）‎ A．微波是由于原子外层电子受激发而产生的 ‎ B．微波是由于原子内层电子受激发而产生的 ‎ C．微波炉变压器的降压匝数比为1100：17‎ D．微波炉变压器的升压匝数比为17：10000‎ ‎15、图甲是某小型家用电器电源部分的主要工作电路图，工作时Ⅰ 部分变压器原线圈A、B两端与输出电压为220V的交流电源相连接，通过电路元件的工作最后在Ⅲ部分E、F两端输出6.0V的直流电．当A、B两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的M、N两端输出的电压如图丙所示．Ⅲ部分的自感线圈L的直流电阻可忽略不计．关于该电路及其工作过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A．Ⅰ部分的变压器是降压变压器 ‎ B．Ⅱ部分的自感线圈L的作用是阻碍直流成分，导通交流成分 ‎ C．Ⅲ部分的电容器C的作用是阻碍交流成分，导通直流成分 ‎ D．M、N两端输出电压的有效值为2U0‎ 二、计算题：‎ ‎16、如图所示为交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n匝的矩形线圈，边长ab=L1、ad=L2‎ 绕OO′轴在磁感强度为B的磁场中以角速度ω转动（不计一切摩擦），线圈电阻为r，外电路负载电阻为R．试求：‎ ‎（1）电路中伏特表的示数；‎ ‎（2）线圈每转动一周，外力所做的功。‎ ‎17、如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W；该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电．已知风叶的半径为r=‎1m，风能的利用效率为η1=4%，风力发电机的线圈共有N=200匝，磁场的磁感应强度为B=0.1T，线圈的面积为S1=‎0.2m2‎，空气的密度为ρ=‎1.3kg/m3，太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S=‎1m2‎，光能的利用效率为η ‎2=20%，π取3，结果保留2位有效数字．‎ ‎（1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？‎ ‎（2）如果在某天晚上，有‎8m/s的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？‎ ‎（3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？‎ 若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为‎1A，则此时风叶的转速为多少？‎ ‎18、如图甲矩形线框abcd的边ab=‎2L，ad=‎3L，OO/为线框的转动轴，aO=bO/=‎2L；匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度为B，OO'刚好与磁场界重合．线圈总电阻为R．当线圈绕OO'以角速度ω匀速时，试求： （1）线圈的ab边第一次出磁场前的瞬时，回路中电流的大小和方向． （2）从图示位置开始计时，取电流沿abcda方向正，请在图乙中画出线圈中电流i随时间t变化关系图（画两个周期）． （2）线圈中电流有效值.‎ ‎19、如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B0，电阻为R、边长为L的正方向线框abcd水平放置，OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′‎ 为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：‎ ‎（1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；‎ ‎（2）若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；‎ ‎（3）若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按B=B0+kt变化，k为常量，写出磁场对线框ab边的作用力随时间变化的关系式。‎ 河北省武邑中学2016-2017学年高二上学期周考（11.27）物理试题答案：‎ 一、选择题：1-5:A C C B B ‎ ‎6-10：C B BC B ABC ‎ ‎11:-15：AB D CD C A 二、计算题：16：1）由于从中性面开始转动，所以交变电动势为：e=nBL‎1L2ϖsinϖt； 由瞬时值可知，交变电流电动势的有效值为E=nBL‎1L2ϖ； 由闭合电路的欧姆定律知： 电路中伏特表的示数，即负载两端的电压U=IR； 联立①②③代入数据解得：； （2）线圈转动的周期 由能量守恒得，外力做的功等于该电源做的功：W=UIT ‎ 联立可得：；‎ ‎17：（1）设光照6小时，可给路灯供电t1小时，则太阳能光电池产生的电能E1为，解得：t1=10h 即太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作10小时． （2）‎8m/s的风速持续刮风6小时，则风能转化的电能为E2，可供路灯正常工作t2小时， 有 即 解得t2=2h 即风机所发的电可供路灯正常工作2小时． （3）设经3小时的光照和风吹，光能转化为电能为E3，风能转化为电能为E4，则 ‎； 又E3+E4=10×7h 解得v=‎10m/s，E4=86400J 设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为Um，Um=NBSω=NBS2πn， 所以 解得 即风速为‎10m/s，风叶的转速为5r/s ‎18：（1）ab边出磁场前瞬间感应电动势E1=B•‎2L•ω•‎2L=4BωL2‎ ‎（沿adcba方向） （2）cd边在磁场中运动时产生的最大感应电动势E2=B•‎2L•ωL=2BωL2 最大感应电流为 故i-t图象如图 ‎     （3）设电流有效值为I；在0～T时间内线框中焦耳热 得 ‎19: （1）线框在转动过程中，ab边的线速度： 产生的感应电动势：e＝B‎0L(ω• )sin(ωt)＝B0ωL2sinωt （2）在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：Em＝B0ωL2 电动势的有效值 在转过90°过程中产生的焦耳热： （3）若转动后磁感应强度随时间按B=B0+kt变化，在线框中产生的感应电动势大小 在线框中产生的感应电流： 线框ab边所受安培力的大小：‎