2016届北大附中河南分校高三周测物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t=时刻（  ）

A．线圈中的电流最大

B．穿过线圈的磁通量为零

C．线圈所受的安培力为零

D．线圈中的电流为零

2. 难度：中等

如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是（  ）

A．    B．    C．    D．

3. 难度：中等

图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n₁与副线圈的匝数n₂之比为10：1．变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端．电压表V为理想电表．则（  ）

A．原线圈上电压的有效值为100 V

B．原线圈上电压的有效值约为70.7 V

C．电压表V的读数为5.0 V

D．电压表V的读数约为3.5 V

4. 难度：中等

阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（  ）

A．电压的有效值为10V

B．通过电阻的电流有效值为A

C．电阻消耗电功率为5W

D．电阻每秒钟产生的热量为10J

5. 难度：中等

利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下述说法正确的是（  ）

A．传送带运动的速度是0.1m/s

B．传送带运动的速度是0.2m/s

C．该传送带每小时输送1800个工件

D．该传送带每小时输送7200个工件

6. 难度：中等

一台电风扇的额定电压为交流220V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示．这段时间内电风扇的用电量为（  ）

A．3.9×10^﹣2度    B．5.5×10^﹣2度    C．7.8×10^﹣2度    D．11.0×10^﹣2度

7. 难度：中等

如图，理想变压器原线圈输入电压u=U_msinωt，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器．V₁和V₂是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A₁和A₂是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示．下列说法正确的是（  ）

A．I₁和I₂表示电流的瞬时值

B．U₁和U₂表示电压的最大值

C．滑片P向下滑动过程中，U₂不变、I₁变大

D．滑片P向下滑动过程中，U₂变小、I₁变小

8. 难度：中等

如图所示，理想变压器的原线圈接u=11000sin100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r=6Ω的导线对“220V/880W”的电器R_L供电，该电器正常工作．由此可知（  ）

A．原、副线圈的匝数比为50：1

B．交变电压的频率为100 Hz

C．副线圈中电流的有效值为4 A

D．变压器的输入功率为880 W

9. 难度：中等

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（  ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11

D．允许变压器输出的最大功率为5000W

10. 难度：中等

如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T₁和降压变压器T₂向用户供电，已知输电线的总电阻R=10Ω，降压变压器T₂的原、副线圈匝数之比为4：1，副线圈与用电器R₀组成闭合电路．若T₁、T₂均为理想变压器，T₂的副线圈两端电压u=220sin100πt（V），当用电器电阻R₀=11Ω时（  ）

A．通过用电器的电流有效值为20A

B．升压变压器的输入功率为4650W

C．发电机中的电流变化频率为100Hz

D．当用电器的电阻R₀减小时，发电机的输出功率减小

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联 两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为      ，流过灯泡b的电流为     ．（结果可以为分数形式）

三、实验题

12. 难度：中等

某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）．电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．

（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图1中的实物图上连线．

（2）实验的主要步骤：

①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；

②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，      ，断开开关；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图2的R﹣t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R﹣t关系式：R=      +      t （Ω） （保留3位有效数字）．

四、计算题

13. 难度：中等

如图甲是一理想变压器的电路连接图，图乙是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10：1，电流表A₂的示数为2A，开关S断开，求：

（1）变压器的输入功率和电压表的示数；

（2）将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况．

14. 难度：中等

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.1m²，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=T．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V  11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图．求：

（1）发电机的输出电压为多少？

（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？

（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

15. 难度：简单

如图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r=0.1m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙）．线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为T，方向不变，线圈的总电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）．

（1）画出通过电珠L的电流图象（规定从L→b为正方向）；

（2）在0.1s～0.15s内推动线圈运动过程中的作用力；

（3）求该发电机的输出功率（其他损耗不计）．

16. 难度：中等

有条河流，流量（单位时间内流过的液体体积）Q=2m³/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻为R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（ g取10m/s²）