河北省武邑中学学年高二上学期周考1127物.docx
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河北省武邑中学学年高二上学期周考1127物
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=220
sinωt的交流电源连接后,变压器的输入功率是( )
A.10WB.20WC.250WD.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500
V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
:
1B.1:
10
C.10:
1D.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:
4B.1:
2C.1:
lD.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103A和20A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C.T1和T2的变压比分别为1:
50和40:
1
D.有6×104盏“220V 60W”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=20
sin100πtV 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η2=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:
ACCBB
6-10:
CBBCBABC
11:
-15:
ABDCDCA
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:
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- 河北省 武邑 中学 学年 上学 期周考 1127