河北省鸡泽县第一中学2017-2018学年高二上学期寒假作业物理试题六

2017—2018学年寒假作业物理试题六一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()2．500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中．若输送功率为3200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P损，则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)()A．0.4P损B．0.16P损C．2.5P损D．6.25P损3．一交流发电机，当转速为n1时，其交变电动势e＝220sin(100πt)V，现有如下的说法，其中正确的是()A．在t＝0时，线圈中的磁通量为0B．该交流发电机线圈的转速为50r/sC．若加在标有“220V,100W”的灯泡的两端，灯泡能正常发光D．若线圈的转速加倍，则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V,60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则()A．电流表的示数为eq\f(3\r(2),220)AB．电源输出功率为1200WC．电流表的示数为eq\f(3,220)AD．原线圈两端电压为11VA．UmB.eqB.eq\f(Um,\r(2))C.eq\f(Um,2)D.eq\f(Um,4)A．副线圈两端的电压有效值均为6VB．副线圈两端的电压有效值均为108eq\r(2)VC．灯泡Ⅰ变亮，灯泡Ⅱ变亮D．灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮二、多项选择题A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10VA．阻值为14.4Ω的电阻B．并联两盏“36V,40W”的灯泡C．工作频率为10Hz的电视D．耐压值为36V的电容器A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大10．如图所示，在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率三、填空题四、计算题13．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω.已知感应电动势的最大值Em＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．14．如图所示，匝数为100匝、边长为0.2m的正方形线圈，在磁感应强度为2T的匀强磁场中，从中性面开始以10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动．若线圈自身电阻为2Ω，负载电阻R＝6Ω，π2≈10，则开始转动eq\f(1,20)s内在R上产生的热量为多少焦耳？15．如图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.5T，匝数为n＝50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L＝25cm，宽为d＝20cm.线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时．(1)写出感应电动势e的瞬时值表达式；(2)若每匝线圈本身电阻r＝0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式；(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时值表达式如何？(4)画出(1)(2)中的e－t、i－t图象．16．(12分)风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线总电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)用户得到的电功率是多少？

2017—2018学年寒假作业物理试题六答案1.A2.B3.B4.C5.C6.D7.AC8.AB9.BD10.AD11.答案.1412.答案10∶30.213.解析从Φ－t图象可以看出Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s，已知Em＝nωΦm，又ω＝eq\f(2π,T)，故电路中电流最大值Im＝eq\f(Em,R＋r)＝eq\f(n·2π·Φm,TR＋r)＝eq\f(100×2×3.14×1.0×10－2,3.14×10－2×95＋5.0)A＝2A.交流电流表读数I＝Im/eq\r(2)≈1.4A.14.解析电动势最大值为Em＝nBSω＝100×2×0.2×0.2×10πV＝80πV有效值为：E＝Em/eq\r(2)＝40eq\r(2)πV电流有效值为：I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(40\r(2)π,6＋2)A＝5eq\r(2)πA故产生的热量为Q＝I2Rt＝150J.15.解析(1)线圈匝数n＝50，磁场的磁感应强度B＝0.5T，线圈转动的角速度ω＝2πf＝2π×eq\f(1500,60)rad/s＝50πrad/s，线圈的面积S＝Ld＝0.05m2所以Em＝nBSω＝50×0.5×0.05×50πV≈196V从图示位置计时，有e＝Emcosωt＝196cos(50πt)V.(2)若r＝0.02Ω，则r′＝50r＝0.02×50Ω＝1ΩR总＝R＋r′＝13Ω＋1Ω＝14ΩIm＝eq\f(Em,R总)＝eq\f(196,14)A＝14A所以i＝Imcosωt＝14cos(50πt)A(3)若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和感应电流的瞬时值表达式分别为e′＝196sin(50πt)V，i′＝14sin(50πt)A.所以T＝eq\f(2π,ω)＝0.04s，Em＝196V，Im＝14A(1)(2)中的e－t、i－t图象分别如图甲、乙所示．16.解析(1)输电线损失的功率P线＝100kW×4%＝4kW，又P线＝Ieq\o\al(2,2)R线原线圈中输入电流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(,250)A＝400A 乙所以eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(20V,400V)＝eq\f(1,20)则U2＝eq\f