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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2018-2019学年高二下学期第五单元训练卷
物 理 （一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1．如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴O′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t=π/2ω时刻( )
A．线圈中的电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零
C．线圈所受的安培力为零
D．穿过线圈磁通量的变化率最大
2．阻值为10Ω的电阻接到电压如图所示的交流电源上，以下说法中正确的是 ( )
A．电压的有效值为10V
B．通过电阻的电流有效值为A
C．电阻消耗电功率为15W
D．电阻每秒种产生的热量为10J
3．如图所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220 V，频率f＝50 Hz，3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为f＝100 Hz，电压有效值不变，则( )
A．L3灯比原来亮 B．L2灯比原来亮
C．L1灯比原来暗 D．L3灯和原来一样亮
4．下列说法中正确的是( )
A．电感线圈对交流的阻碍作用是因为电感线圈存在电阻
B．电容器对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻
C．感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能
D．在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在
5．在下图中，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )
A． B．
C． D．
6．采用220 kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110 kV，输电线上损耗的功率变为原来的( )
A． B． C．2倍 D．4倍
7．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变，开始时单刀双掷开关K接b．S断开时，小灯泡A发光较暗，要使小灯泡A亮度增加，下列操作可行的是( )
A．把滑动变阻器R的滑片向右移动 B．闭合开关S
C．把滑动变阻器R的滑片向左移动 D．开关K接a
二、多选题
8．对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是( )
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流的周期为0.01 s
D．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
9．有一交变电流如图所示，则由此图象可知( )
A．它的周期是0.8 s B．它的峰值是4 A
C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz
10．在如图所示的电路中,若仅减小交变电流的频率,3盏电灯亮度的变化是( )
A．将变亮
B．将变暗
C．将变暗
D．将都变亮
11．关于理想变压器的工作原理，以下说法中正确的是( )
A．穿过通有正弦交变电流的原线圈的磁通量不变
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等
C．穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
12．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，则关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失，下列说法中正确的是( )
A．输电线上的电功率损失是原来的
B．输电线上的电功率损失是原来的
C．输电线上的电压损失是原来的
D．输电线上的电压损失是原来的n倍
三、解答题
13．在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD,如图所示,其绕OO′轴以线圈的转速n=50/π r/s匀速转动.AB=20cm，BC=25cm，线框总电阻为r=1Ω，定值电阻阻值为R=9Ω，从图示位置开始计时。
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.
(2)线框转过30∘，R上流过的电荷量为多少?
(3)当转过30∘时，电流表的示数为多少?
14．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为L1= 10 cm和L2=20 cm，内阻为 r=5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部的电阻R=20Ω相接.求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
15．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，该发电机线圈的内阻为r＝2 Ω.
(1)现将R＝98 Ω的用电器接在此交流电路上，它消耗的功率是多大？
(2)如果某一电容器接在电路上，则电容器的耐压值至少应为多大？
16．如图所示，理想变压器原线圈Ⅰ接到220V的交流电源上，副线圈Ⅱ的匝数为30，与一标有“12V，12W”的灯泡连接，灯泡正常发光。副线圈Ⅲ的输出电压为110V，电流为0.4A．求：
（1）副线圈Ⅲ的匝数；
（2）通过原线圈的电流。
2018-2019学年高二下学期第五单元训练卷
物 理（一）答 案
一、单选题
1．【答案】C
【解析】由图象知，在时刻，感应电流为零，故A错误；感应电流为零时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，故B错误；感应电流为零，则线圈所受的安培力为零，故C正确；感应电流为零时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈磁通量的变化率为零，故D错误。所以C正确，ABD错误。
2．【答案】B
【解析】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值，故A错误；通过电阻的电流，故B正确；根据P=I2R，知电阻消耗的电功率，故C错误；电阻每秒产生热量Q=Pt=5×1=5J，故D错误。故应选：B。
3．【答案】D
【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变。由上分析可知，L1灯比原来亮，L2灯比原来暗，L3灯和原来一样亮，故ABC错误，D正确；故选D。
4．【答案】D
【解析】交流电通过电感线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，选项A错误。交流电通过电容器时，电容器两极板间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，选项B错误。在交变电路中，电阻、感抗和容抗可以同时存在.电流通过它们做功时，只在电阻上产生热，在电感线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，选项C错误，选项D正确。故选D。
5．【答案】C
【解析】A图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A错误；B图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B错误；C图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故C正确；D图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故D错误；故选C。
6．【答案】D
【解析】由公式可知，当输送功率一定，输电电压变为原来的一半，输送电流变为原来的两倍，所以输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D正确。
7．【答案】A
【解析】把滑动变阻器滑片向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡A两端的电压变大，灯泡A变亮，故A正确；闭合开关S，副线圈回路电阻变小，电流变大，滑动变阻器上的分压增大，并联部分的电压变小，灯泡A变暗，故B错误；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电流变小，灯泡A两端的电压变小，灯泡A变暗，故C错误；开关k接a，根据，副线圈两端的电压减小，灯泡A中电流变小，灯泡A变暗，故D错误；故选A。
二、多选题
8．【答案】AC
【解析】电流的大小和方向都随时间成周期性变化的电流为交流电，由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流周期为0.01s，AC正确。
9．【答案】AB
【解析】由此图象可知它的周期是0.8 s，故A正确；它的峰值是4 A，故B正确；它不是正弦式电流，因此峰值不是有效值的倍关系，故C错误； D、它的周期是0.8 s，频率为，故D错误；故选AB。
10．【答案】AB
【解析】感抗为XL=2πfL，容抗为xC=.当频率f减小时，感抗XL变小，容抗XC变大。感抗XL变小，对交流电的阻碍作用变小，所以L1变亮，故A正确；容抗XC变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L2变暗，故B正确；电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以L3亮度不变，故C错误，所以L1变亮、L2变暗、L3不变。故D错误。故选：AB。
11．【答案】BC
【解析】通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的，故A错误；由于是理想变压器，穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等，故B正确；穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故C正确；变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故D错误。故选：BC。
12．【答案】BC
【解析】设输送的电功率一定为P，输送电压为U，输电线上功率损失为△P，电压损失为△P，电流为I，输电线总电阻为R。
由P=UI知，
则得△P=I2R=
由题P、R一定，则得
所以输电线上的电功率损失是原来的倍，电压损失是原来的倍，故BC正确，AD错误。故选：BC。
三、解答题
13．【答案】（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A
【解析】（1）线圈转动的角速度ω=2πn=100rad/s
产生的最大感应电动势Em=nBSω=10×1×0.2×0.25×100V=50V
故t时刻感应电动势e═50cos100t(V)
转动过程中产生的平均感应电动势
形成的感应电流：
故流过的电荷量q=It=0.025C
（3）电动势的有效值为
电流表的示数为:
14．【答案】（1）e=50sin50t；（2）40V；（3）80W
【解析】（1）感应电动势最大值：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V
故表达式为：e=Emsinωt=50sin50t
（2）有效值：E=
E=50V
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：，
U=IR=2×20=40V
（3）电阻R上所消耗的电功率为：P=IU=2×40=80W
15．【答案】（1）49W （2）100V
【解析】(1)据图得：此交流电电动势的最大值
则电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律知电路中电流的有效值
电阻消耗的功率
(2)电容器接入此电路，要求耐压值至少等于电动势的最大值，即电容器的耐压值至少应为。
16．【答案】（1）275匝（2）0.25A
【解析】（1）已知：U2=12 V，n2=30，U3=110V，
由变压器的变压比：，
代入数据解得：n3=275匝
（2）理想变压器输入功率与输出功率相等，
即：P1=U1I1=P2+P3=P2+I3U3=12+110×0.4=56W，
代入数据解得：I1≈0.25A
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