1、内蒙古赤峰二中2017-2018学年高一上学期周考物理试题一、选择题（1-4为单选；5-8为多选）1.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则 （ ）A. t0005 s时线框的磁通量变化率为零B. t001 s时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311 VD. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz【答案】B【解析】【详解】由图乙可知，当0.05s时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，故A错误；由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，处于中性面，故B正
2、确；线框产生的产变电动势的有效值，故C错误；由图可知，交流电的周期为0.02s，则频率为：，故D错误。所以B正确，ACD错误。2.小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()A. 峰值是e0 B. 峰值是2e0C. 有效值是 D. 有效值是【答案】D【解析】【详解】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动
3、势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，即，故选项C错误；选项D正确3.图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为31，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是()A. ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab27sin 100t(V)B. 电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光C. 流过灯L2的
4、电流每秒钟方向改变50次D. ab输入端输入功率Pab18 W【答案】B【解析】由输入端交变电压u的图象，可知cd输入端电压的最大值27V；变压器初级电压有效值27V，副线圈电压为9V，则副线圈三只灯泡均能正常发光。电流表的读数为I=3A=2A，原线圈电流为，所以原线圈的灯泡也能正常发光，选项B错误。Ab端输入电压有效值为27V+9V=36V；T=0.02s，可求出ab输入端电压的瞬时值表达式为uab=36sin100t（V），则A正确；由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错误； ab输入端输入功率Pab=46=24W，故D错误；
5、故选A。点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化分析的思路先干路后支路，以不变应万变最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值4.如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压某变电所电压u011000sin 100t V的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器（ ）A. 原、副线圈匝数比为501B. 副线圈中电流的频率是100 HzC. 原线圈的导线比副线圈的要粗D. 输入原线圈
6、的电流等于居民小区各用电器电流的总和【答案】A【解析】【详解】A、降压变压器输入电压的最大值为V，则有效值为11000V，则：，故A正确；B、交流电的频率，经过变压器后，交流电的频率不变，故B错误；C、降压变压器中副线圈的电流大于原线圈的电流，则副线圈导线比原线圈导线粗，故C错误；D、副线圈的电流等于居民小区各用电器电流总和，与原副线圈的电流不相等，所以输入原线圈的电流不等于居民小区各用电器电流的总和，故D错误；故选A。【点睛】关键是根据原副线圈的匝数之比等于电压比求出原副线圈匝数比，根据原副线圈电流的大小判断线圈导线的粗细。5.一个含有理想变压器的电路如图所示，其中R1、R3、R4为定值电阻
7、，R2为滑动变阻器，电表为理想电表，u为正弦交流电源，输出电压有效值恒定，当滑片P从左向右滑动的过程中，下列说法正确的是A. 电压表示数变大B. 电容器C所带电荷量始终不变C. 电流表示数减小D. 理想变压器输出功率增大【答案】AC【解析】设电流表的示数为I，原副线圈匝数比为n，正弦交流电源输出电压为U，则变压器输入电压为U-IR1，副线圈中电流为nI，电压表示数为，则有,当滑片P从左向右滑动的过程中，R2增大，电流表示数I减小，C正确；电压表示数增大，A正确；因为是交变电流，电容器C所带电荷量正负、大小始终在变化，B错误；理想变压器输出功率，减小，D错误；故选AC。6.面积为S的两个完全相同
8、的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为BB0cost，从图示时刻(t0时刻)起计时，则() A. 两线圈中的磁通量变化规律均为B0ScostB. 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C. 两线圈中产生的交变电流的有效值不同D. 从此刻起，T/4时间流过线圈截面的电量相同【答案】AD【解析】由于甲线圈在磁场中以周期T绕OO轴作匀速转动，所以其角速度为，其磁通量为=BScost=B0Scost，乙线圈的磁通量为=BS=B0Scost，所以两线圈在面积相同的情况下两者的磁通量的变化规律相同，
9、那么两者实际产生的交流电是相同的，因此两线圈中感应电动势达到最大值的时刻、两线圈中产生的交流电流的有效值、T/4时间内流过线圈截面的电量都是相同的，故AD正确，BC错误。故选AD。7.如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.以直径ab为轴匀速转动，转速为n, ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直) , M和N是两个滑环，负载电阻为R .线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是 A. 转动过程中线圈中始终有电流产生B. 从图示位置起转过1/4圈的时间内产生的平均感应电动势为C. 从图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为
10、D. 转动过程中电流表的示数为【答案】BD【解析】由图知，当线圈转至右边无场区的时候，线圈中没有电流产生，所以A错误；根据法拉第电磁感应定律可求，从图示位置起转过1/4圈的时间内产生的平均感应电动势为，所以B正确；从图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻R的电荷量，故C错误；产生电动势的最大值为，所以电流的最大值为，转动的过程产生电流随时间变化规律如图所示，根据有效值的定义代入解得有效值即电流表的示数为，故D正确。8.如图甲所示，理想变压器原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表，副线圈电路中接有理想二极管和两电阻值均为6 的灯泡。当原线圈中输入的交变电压如图乙所示时，电流表的示数为1A。则
11、( ) A. 电压表的示数为70.7 V B. 变压器原、副线圈的匝数比为5:2C. 灯泡a消耗的电功率为50/3W D. 灯泡b 消耗的电功率为25/3W【答案】BD【解析】原线圈接交流电的有效值为： ，故电压表读数为50V，选项A错误；设次级电压有效值为U2，则在一个周期内：，解得U2=20V，可得变压器原、副线圈的匝数比为,选项B正确；灯泡b消耗的电功率为，选项D正确；灯泡a消耗的电功率为，选项C错误；二计算题9.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统有一台内阻为1 的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为14，降压变压器匝数比为41，输电线的总电阻R4 ，全校共22个班，每班有“220 V 40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则（1）发电机输出功率多大？（2）发电机电动势多大？（3）输电效率多少？【答案】(1) 5424W (2) 250 V（3）97%【解析】（1）发电机的输出功率： 而 所以， （2），r为发电机内阻， ，所以，. （3）.
