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河北省武邑中学2022学年高二物理上学期周考试题11.27含解析

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河北省武邑中学2022-2022学年高二物理上学期周考试题(11.27,含解析)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.10WB.20WC.250WD.500W【答案】A【解析】考点:变压器【名师点睛】本题的难点在于认清楚副线圈的理解方式,两个副线圈的匝数抵消一部分,结合变压器的变压原理和功率公式即可求解。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.【答案】C【解析】试题分析:-16-从该题题干的问法上可以看出,该题是正确选项为唯一选项的单选题.台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率.由A、B、C、D四选项分析可知:C中理想变压器功率损耗为零,电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20W.而其他选项中,不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法,滑动变阻器上总有功率损耗,台灯的消耗功率都大于20W.故选C。考点:电功率【名师点睛】本题考查滑动变阻器及变压器在控制电路中的作用;要知道电路中电功率消耗与那些因素有关.掌握选择题的解答技巧。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2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6AD.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【答案】C【解析】考点:变压器【名师点睛】该知识点题目比较简单,且题目单一,只要记住了原副线圈的输入功率和输出功率关系,输入电压和输出电压的关系一切题目都能顺利解出。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:-16-A.电流的最大值为10AB.电流的有效值为10AC.该交流电的周期为0.03sD.该交流电的频率为0.02Hz【答案】B【解析】试题分析:根据图象,该交流电的最大电流为10A,周期为0.02s,故AC错误;电流有效值:,故B正确;该交流电的频率为:,选项D错误;故选B。考点:交流电【名师点睛】本题考查的是学生读图的能力,根据图象读出交流电的最大值和周期,再逐项计算即可。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500V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【答案】B【解析】考点:交流电-16-【名师点睛】本题考查了交流电表达式的灵活应用,写出交流电的表达式,灵活应用数学知识即可正确解答。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100V,由此可知变压器原副线圈的匝数比为(  )A.10:1B.1:10C.10:1D.1:10【答案】C【解析】考点:变压器;交流电的有效值【名师点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题。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1.25AB.乙图中UCD=200V,且R0中的电流的有效值为5AC.甲图中UCD=80V,且R0中的电流的最大值约为2.83AD.乙图中UCD=80V,且R0中的电流的最大值约为2.83A【答案】B【解析】-16-试题分析:R的上半部分与R0串联的总电阻为:R′=R0+=50Ω;由欧姆定律可得流过R0的电流为:;R0两端的电压为:U0=I0R0=2A×40Ω=80V;即CD两端的电压为80V,通过R0的电流为2A.由乙图可知AB之间的线圈是原线圈,CD之间的线圈是副线圈,滑片处于线圈中点位置时原副线圈匝数比为1:2,根据电压与匝数成正比可求出CD两端的电压为:U2=2U1=200V,通过R0的电流为:,故选B.考点:变压器;欧姆定律【名师点睛】本题考查欧姆定律的就用,只需明白电路结构即可顺利求解.对变压器要知道输入电压和输出电压的关系该题就能顺利解出。8、矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220sin 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100HzB.电动势的有效值为220VC.电动势的峰值约为311VD.t=0时,线圈平面与中性面垂直【答案】BC【解析】考点:交流电【名师点睛】对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达式中各个物理量的含义。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:-16-A.1:4B.1:2C.1:lD.2:l【答案】B【解析】试题分析:设电阻为R,根据交变电流的图象可知:正弦交流电流的有效值为:,方波电流的有效值为:I2=1V,据P=I2R得两只电阻产生的热功率的比是:,故选B.考点:交流电的有效值【名师点睛】本题考查了求解交流电有效值的方法:电流热效应法.注意在不同类型交流电中的不同列式。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103A和20AB.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220VC.T1和T2的变压比分别为1:50和40:1D.有6×104盏“220V 60W”灯泡正常发光【答案】ABD【解析】-16-用户得到的电压即为降压变压器的输出电压U4=220V④由③④可知B正确.降压变压器的匝数比②由①②知C错误用户得到的功率P3=P2-10%P2=0.9×4000KW=3600KW可供灯泡正常发光的盏数,故D正确.故选ABD。考点:远距离输电【名师点睛】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用,要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压,不是发电机的输出电压.本题突破点是由输电线上的损失功率,从而算出电线上的电流。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100HzB.开关接通后,电压表的示数为100VC.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【答案】AB【解析】-16-考点:变压器;交流电【名师点睛】本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。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【答案】D【解析】考点:发电机和电动机的原理;电流的磁效应【名师点睛】本题考查了发电机和电动机的原理,以及电流的磁效应及应用;知道发电机和电动机的原理是本题的关键。-16-13、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【答案】CD【解析】试题分析:100V、50Hz的正弦交变电流电源中100V指的是有效值,其最大值为100V,则电子器件的电压在100V<u≤100V范围内可以导电,所以A错误;结合交流电的特点,每个周期内有两次100V<u≤100V,所以每秒内导电50×2=100次,所以C正确,B错误;由于,所以一个周期内-以及-2π内导电每个周期内分两次共有一半时间导电,则每次导电时间为,所以D正确.故选CD。考点:交流电【名师点睛】本题属于基础题,考查了交变电流有效值与最大值的关系,可以结合交变电流的图象进行分析。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1100:17D.微波炉变压器的升压匝数比为17:10000【答案】C-16-【解析】考点:变压器【名师点睛】此题考查了电磁波在实际生活上的应用,我们需要了解微波炉的工作原理,产生机理。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【答案】A【解析】考点:变压器;电容和电感【名师点睛】-16-本题考查的就是物理学中各种器材的作用,要知道二极管的作用是通过正向的电流,阻止负向的电流,电容器C的作用是通交流阻直流,自感线圈L的作用是通直流阻交流,了解不同的器材的特点即可轻松解答本题。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。【答案】(1)(2)【解析】-16-考点:交流电;能量守恒定律【名师点睛】据题境明确感应电动势的瞬时值,知道电压表示数为有效值,与电路知识向衔接是解题的关键;灵活应用能量守恒的角度求外力做的功.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η2=20%,π取3,结果保留2位有效数字.-16-(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?【答案】(1)10h(2)2h(3)5r/s【解析】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-16-考点:能量守恒定律;动量定理【名师点睛】此题考查了能量守恒定律及动量定理的应用;解题时要善于建立物理模型是解决实际问题的关键,注意电能与风能及光能之间的转化关系。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.【答案】(1)(沿adcba方向)(2)图像如图;(3)【解析】-16-   考点:交流电的产生【名师点睛】线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流,会求感应电动势和感应电流的最大值并能画出图象,理解有效值的定义。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。【答案】(1)e=B0ωL2sinωt(2)(3)【解析】-16-试题分析:(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考点:法拉第电磁感应定律;闭合电路欧姆定律;焦耳定律【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律,及焦耳定律的应用,掌握安培力表达式的内容,注意只有是正弦式交流电时,最大值与有效值才存在倍的关系。-16-

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2022-08-25 12:04:36 页数:16
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文章作者:U-336598

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