2016-2017河北定州中学高二承智班上10.9周练物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图甲为一火灾报警系统．其中R₀为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 原线圈输入电压有效值为220V

B. 副线圈输出电压瞬时值表达式u=44cos（100πt）V

C. R处出现火情时原线圈电流增大

D. R处出现火情时电阻R₀的电功率减小

2. 难度：简单

如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻R₁=R₂=25Ω，D为理想二极管，原线圈接的交流电．则（  ）

A．交流电的频率为100Hz

B．通过R₁的电流为2A

C．通过R₂的电流为A

D．变压器的输入功率为200W

3. 难度：中等

如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈的匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V．则（  ）

A．电流表的读数为0．5A

B．流过电阻的交流电的频率为l00Hz

C．变压器的输入电压的最大值为

D．变压器的输入功率为2．5W

4. 难度：中等

如图所示．一理想变压器的原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为，n₂=200匝，电阻R=8．8Ω．原线圈接入一电压的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（  ）

A．副线圈交受电流的频率是100Hz

B．t=ls的时刻，电压表V的示数为0

C．变压器的输入电功率为220W

D．电流表A的示数为10A

5. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0．5A的保险丝L，原线圈匝数n₁=600匝，副线圈匝数n₂=120匝．当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接（  ）

A．阻值为12Ω的电阻

B．并联两盏的“36V 40W”灯泡

C．工作频率为10Hz的用电设备

D．耐压值为36V的电容器

6. 难度：中等

由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R₀表示输电线的电阻．滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（  ）

A．当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动

B．当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

C．如果V₁示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

D．如果V₁示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑

7. 难度：中等

在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（  ）

8. 难度：中等

远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（  ）

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定

C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大

D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

9. 难度：中等

如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A₂为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表V₂显示加在报警器上的电压 （报警器未画出），R₃为一定值电阻．当传感器R₂所在处出现火警时，以下说法中正确的是（  ）

A．A_l的示数不变，A₂的示数增大

B．A₁的示数增大，A₂的示数增大

C．V₁的示数增大，V₂的示数增大

D．V₁的示数不变，V₂的示数减小

10. 难度：中等

如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n₁=n₄＜n₂=n₃，四根模拟输电线的电阻R₁、R₂、R₃、R₄的阻值均为R，A₁、A₂为相同的理想交流电流表L₁、L₂为相同的小灯泡，灯丝电阻R_L＞2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时（  ）

A．A₁、A₂两表的示数相同

B．L₁、L₂两灯泡的亮度相同

C．R₁消耗的功率大于R₃消耗的功率

D．R₂两端的电压小于R₄两端的电压

11. 难度：中等

理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端．已知三个灯泡均正常发光．该变压器原、副线圈的匝数之比为（  ）

A．1：2      B．2：1   C．2：3      D．3：2

12. 难度：中等

远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，电压分别为U₁、U₂，电流分别为I₁、I₂，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（　　）

A. =    B. I₂=

C. I₁U₁=I₂²R    D. I₁U₁=I₂U₂

13. 难度：简单

如图所示．L₁和L₂是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流。若已知图中n₁：n₂=100：1，n₃：n₄=1：10,V表示数为220V，A表示数为l．0A，则下列判断正确的是

A. 甲是电压互感器，输电线两端电压是2 2×10⁴ V

B. 乙是电压互感器，输电线两端电压是2 2×10³ v

C. 甲是电流互感器，通过输电线的电流是100 A

D. 乙是电流互感器，通过输电线的电流是0．1A

14. 难度：简单

关于试探电荷的说法正确的是（  ）

A．试探电荷一定带正电

B．试探电荷一定带负电

C．点电荷一定是试探电荷

D．试探电荷一定是点电荷

15. 难度：简单

如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（  ）

A．副线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

B．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为

C．当P位置不动，R减小时，电压表示数也增大

D．当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大

16. 难度：中等

如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（  ）

A．电压表的示数为6V

B．发电机的输出功率为4W

C．在l．0×10^﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量最大

D．在0．5×10^﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

17. 难度：中等

如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO₁轴匀速转动，角速度w=100rad/s，OO₁轴通过ad且同时垂直于ad和bc，距ab的距离是距dc的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V，10W”刚好正常发光．则（  ）

A．变压器原线圈两端电压有效值为100V

B．变压器原线圈中电流为1A

C．变压器的原副线圈匝数比为10：1

D．通过灯泡的交流电频率为50Hz

18. 难度：中等

图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形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，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（  ）

A．电压表的示数为10V

B．0．01s时发电机线圈平面与磁场方向平行

C．若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小

D．若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍

19. 难度：中等

如图所示，50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线圈面积为0．5m²，电阻忽略不计．线圈绕垂直于磁场的轴OO′以200rad/s的角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入“220V，100W”的灯泡，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．矩形线圈ABCD通过中性面时穿过它的磁通量为零

B．矩形线圈ABCD中产生的交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数比为25：11

D．副线圈最多能并联接入50盏“220V，100W”的灯泡

20. 难度：简单

矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动．当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时（  ）

A．线圈中的电动势为nBSω

B．线圈中的电动势为0

C．穿过线圈的磁通量为0

D．穿过线圈的磁通量变化率最大

二、计算题

21. 难度：中等

如图所示，两条平行的金属导轨相距L = lm，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m=0．2kg，电阻分别为R_MN =1Ω和R_PQ = 2Ω ．MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0．5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F₁的作用下由静止开始以a =1m/s²的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F₂作用下保持静止状态．t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）t=0～3s时间内通过MN棒的电荷量；

（3）求 t =6s时F₂的大小和方向；

（4）若改变F₁的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移s满足关系：，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到s=5m的过程中，系统产生的热量．

22. 难度：中等

如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L₁＝2m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1．5Ω的电阻；质量为m＝0．4kg、阻值r＝0．5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s²）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；

（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；

（3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1．1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。