双十中学高三物理单元试卷2008.2.13

一。选择题 （本小题共10分，每小题4分，共40分）

1．一交变电压的表达式为u＝100sin100πt V，由此表达式可知 [　　　　]

A．用电压表测该电压其示数为100 V

B．该交变电压的周期为0.02 s

C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 W

D．t ＝1/400 s时，该交流电压的即时值为50 V

2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图1所示，则（　　 ）

A．t₁，t₃线圈通过中性面　　C．t₁，t₃图1线圈中磁通量变化率最大　　　　　

B．t₂，t₄线圈中磁通量最大　 D．t₂，t₄线圈平面与中性面垂直

3、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（　　　）

A、(2πL²nB)²/P ；B、2(πL²nB)²/P ；C、(L²nB)²/2P ；D、(L²nB)²/P ；

4、如图3所示，平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U_msinωt，则粒子的（　 ）

A、位移一定按正弦规律变化；　  　B、速度一定按正弦规律变化；　　　

C、加速度一定按正弦规律变化；　　D、粒子在两板间作简谐运动；　　　　　　　　　

5、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图4所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V，图5是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（ 　　 ）

A、通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.414cos100πt (A)

B、通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.414cos50πt (A)

C、R两端的电压u随时间t变化的规律是u=7.07cos100πt (V)

D、R两端的电压u随时间t变化的规律是u=7.07cos50πt (V)

6、如图6，四图中的、均为输入端，接交流电源；、均为输出端，则、、C、D四图中，输出电压大于输入电压的电路是（　　 ）

7．在交变电流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图9中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况（　  ）

　　　　 A．A₁读数不变，A₂增大，A₃减小

　　　　 B．A₁读数减小，A₂不变，A₃增大

　　　　 C．A₁读数增大，A₂不变，A₃减小

D．A₁，A₂ ，A₃读数均不变　　

8、图7中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是：（　　　）

A、图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小;

B、图中电流表的示数就是ab间的电流大小;

C、原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少;

D、因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大;　

9．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时。采用了如图所示的电路，其中L₁、L₂是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是（ ）

A．当开关置于1、2时，稳定后L₁亮、L₂不亮

B．当开关置于1、2时，稳定后L₁ 、L₂两个灯泡均发光，但L₁比L₂亮

C．当开关从置于3、4这一稳定状态下突然断开，则两灯泡同时立即熄灭

D．当开关置于3、4瞬间，L₂立即发光，而L₁亮度慢慢增大

10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1,b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为(V)．下列说法中正确的是（ ）

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V

B．时，点c、d间的电压瞬时值为110V

C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

二.实验题（共2小题，共15分。第11题3分，第12题12分）

11. 下列学生实验中，哪些实验使用的电源必须是交变电源（　　　　）

A．研究匀变速直线运动　　 B．验证机械能守恒定律

C．测定金属的电阻率　　　 D．测定电源的电动势的内阻

12.为了测量和描绘“220 V  40 W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电.调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220 V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250 V之间连续变化，图10甲中画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关，导线等实验器材.

（1）在图10甲中完成实验电路图；

（2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，哪段的误差更大?为什么?

（3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图10乙所示，试根据图线确定：把两个完全相同的“220 V　40 W”白炽电灯串联在220 V交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总电功率是多大?

图10

三．计算题 （共3小题，每小题15分，共45分）

13、如图线圈的面积1×10² cm²，共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以100/πHz的转速匀速转动，已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω，那么：

1）K打开时电压表的读数是多少？

2）K合上后电压表的读数是多少？

3）K合上后以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。　　　　 

4）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电量。　　 

5）K合上后电阻R上消耗的功率是多少？

14．甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图乙的交变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v₀射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求（1）A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。

（2）该交变电压U₀的取值范围（忽略粒的重力）。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

15．曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图13为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r₀＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20cm²，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径R₁＝35cm，小齿轮的半径R₂＝4.0cm，大齿轮的半径R₃＝10.0cm（见图14）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2V？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）