高二承智班上学期周练109物理试题 含答案.docx

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高二承智班上学期周练109物理试题含答案

2019-2020年高二（承智班）上学期周练（10.9）物理试题含答案

一、选择题

1．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=44

cos（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．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：

n2=22：

5，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接U=220

sin100πt（V）的交流电．则（）

A.交流电的频率为100HzB.通过R1的电流为2

A

C.通过R2的电流为

AD.变压器的输入功率为200W

3．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．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u=220

（v）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100HzB.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220WD.电流表A的示数为10A

5．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“36V40W”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．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．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（）

A.

B.

C.

D.

8．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．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t（V）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.Al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．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RL＞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．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：

2B.2：

1C.2：

3D.3：

2

12．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=I22RD.I1U1=I2U2

13．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l0A，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22×104V

B.乙是电压互感器，输电线两端电压是22×103v

C.甲是电流互感器，通过输电线的电流是100A

D.乙是电流互感器，通过输电线的电流是0.1A

14．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．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e=NBSωcosωt

B.矩形线圈产生的感应电动势的有效值为

NBSw

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．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．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100

V

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．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．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500

v

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．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nBSωB.线圈中的电动势为0

C.穿过线圈的磁通量为0D.穿过线圈的磁通量变化率最大

二、计算题

21．（20分）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RMN=1Ω和RPQ=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．（18分）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。

参考答案

1．AC

2．C

3．CD

4．C

5．B

6．AC

7．A

8．C

9．D

10．D

11．B

12．D

13．A

14．D

15．AD

16．CD

17．C

18．ABD

19．CD

20．B

21．

（1）B=2T；

（2）q=3C；（3）F2=-5.2N（负号说明力的方向沿斜面向下）（4）

（1）

………………….（1分）

………………….（1分）

………………….（1分）

………………….（1分）

代入数据得：

B=2T………………….（1分）

（2）

………………….（1分）

………………….（2分）

代入数据可得:

q=3C………………….（1分）

（3）

………………….（1分）

………………….（1分）

………………….（1分）

………………….（1分）

规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得:

代入数据：

F2=-5.2N（负号说明力的方向沿斜面向下）………………….（1分）

（4）MN棒做变加速直线运动，当s=5m时，

因为速度v与位移s成正比，所以电流I、安培力也与位移s成正比，

安培力做功W安=-

………………….（3分）

22．

（1）1Ab→a

（2）1N方向平行于导轨平面向上（3）1.5J

（1）在0～4s内，由法拉第电磁感应定律：

①

由闭合电路欧姆定律：

②

根据楞次定律方向由b→a③

（2）当t＝2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力

④

对ab棒受力分析，由平衡条件：

⑤

方向平行于导轨平面向上⑥

（3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：

⑦

产生的感应电流

⑧

棒下滑至速度稳定时，棒两端电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：

⑨

得

⑩

由动能定理，得

（11）

（12）

（13）