福建省泉州一中08—09学年高二物理下学期期中考试

泉州一中2008～2009学年下学期期中考试
高中二年级物理试卷
（全卷共8页，四大题，24小题。

其中第24题为附加题，实验班同学必做，其他班同学选做。

完卷时间120分钟；满分100分）
一、选择题（14小题，共42分。

每小题可能有多个选项正确，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分。

）
１．下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是 ( )
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中感应电动势越大
２．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330千伏高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是：（）
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
３．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程。

下列属于这类传感器的是（）
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭锅中控制加热和保温的温控器
４．德国《世界报》曾报道个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹．若一枚原始脉冲波功率10 kMW，频率5 kMHz的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸，它将使方圆400~500 m2地面内电场强度达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏．电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是（）
A．电磁脉冲产生的动能
B．电磁脉冲引起的电磁感应现象
C．电磁脉冲产生的高温
D．电磁脉冲产生的强光
５．阻值为10Ω的电阻接到电压波形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102V
B ．通过电阻的电流有效值为2
2A C ．电阻消耗电功率为5W
D ．电阻每秒种产生的热量为10J
6．如图所示，当交流电源电压恒为220V ，频率为50Hz 时，三只 灯
泡A 、B 、D 的亮度相同，若将交流电的频率改为100Hz ，则：（ ） A ．A 灯最暗 B ．B 灯最暗 C ．D 灯最暗
D ．三只灯泡的亮度依然相同
7．一个理想变压器，原线圈中通入的是电压为220V 、频率为50Hz 的交变电流，副线圈上接
有一个变阻器．当此变阻器的阻值变大时( ) A ．副线圈中的电流将变大 B ．副线圈中电流的频率将变大 C ．副线圈两端的电压将变大 D ．变压器的输出功率将变小
8．弹簧振子作简谐运动，t 1时刻速度为v ，t 2时刻也为v ，且方向相同。

已知（t 2-t 1）小于周期T ，则（t 2-t 1） （ ） A ．可能大于四分之一周期 B ．可能小于四分之一周期 C ．一定小于二分之一周期 D ．可能等于二分之一周期
9．如下图所示电路，开关S 原来闭合着，若在t 1时刻突然断开开关S ，则于此时刻前后通过
电阻R 1的电流情况用下右图中哪个图像表示比较合适（ ）
10．如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以直流电I，正中间用不计长度
的一段绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I 增大的过程中，下列叙述正确的是（）
A．金属环C中无感应电流产生
B．金属环C中有沿逆时针方向的感应电流
C．悬挂金属环C的竖直线拉力变大
D．金属环C仍能保持静止状态
11．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（）
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
12．如图，在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R的电流方向是:（）
A．先由P到Q，再由Q到P
B．先由Q到P，再由P到Q
C．始终是由Q到P
D．始终是由P到Q
13．如图所示，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向
里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形
线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。

将线框在磁场上方
高h 处由静止开始释放，当ab 边进入磁场时速度为v 0，cd 边刚穿出磁场时速度也为v 0，从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 ( ) A ．线框一直都有感应电流 B ．线框有一阶段的加速度为g C ．线框产生的热量为mg(d+h+L) D ．线框做过减速运动
14．如图所示，在PQ 、QR 区域中存在着感应强度大小相等、方
向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。

闭合导线框bcdefa 位于纸面内，框邻边都互相垂直，bc 边与磁场边界P 重合。

导线框与磁场区域的尺寸如图所示。

从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。

用U ab 表示a 、b 两点间的电势差，以下四个U ab －t 关系示意图中正确的是：（ ）
二、填空实验题（4小题，共16分。

）
15．把一个面积为S ，总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上，磁感强度为B 的匀强磁场竖
直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为__ __．
16．一台理想变压器，原线圈加电压为1U 的交流电，副线圈两端的电压是2U ，如果从副线圈
上拆去0n 匝后，副线圈上的电压变为2
U ，则原线圈的匝数1n =_________，副线圈原来的匝数2n =_________．
17．如图所示，PQNM 是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab 与
PQ 、MN 垂直，并接触良好。

整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T 。

已知ab 长l=0.5m ，电阻R 1=2Ω，R 2＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab 以v=5m/s 的速度向右匀速运动，作用于ab 的
U ab
外力大小为________N，R1上消耗的电热功率为_______W。

（不计摩擦）
18．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s。

则：
（1）他测得的重力加速度g = m/s2.（计算结果取三位有效数字）
(2) 他测得的g值偏小，可能原因是：
A．测摆线长时摆线拉得过紧。

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。

C．开始计时时，秒表过迟按下。

D．实验中误将49次全振动计为50次。

（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l和T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K。

则重力加速度g = 。

（用K表示）
泉州一中2008～2009学年下学期期中考试高二年物理答题卷
一、选择题（14小题。

共42分。

每个小题可能有多个选项正确。

）
二、填空实验题（4小题，共16分。

）
15．_ _ __ __16．_ _ _ _ __；_ ___ __17．_ ___ __；_ ___ __ 18．_ __ ___；_ ___ __；_ ___ __
三、计算题（本题共5小题，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
19．如图所示为一作简谐运动的弹簧振子的振动图像，请根Array据图像，⑴写出该振子正弦函数表示的振动方程。

⑵算
出t1=0.5s时刻振子对平衡位置的位移。

⑶求出振子在
6s内通过的路程。

20．某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？
21．如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不
计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD，整个
装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之
间的夹角为θ，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为μ，下
滑过程中重力的最大功率为P，求磁感应强度的大小
l1=0.2m，bc的边长为l2=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁
场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的O O′轴匀速转动，转动的角
速度ω=1002rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。

试求：（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm；（2）线圈在图示位置（线
圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；（3）1min时间内电
阻R上产生的焦耳热Q的大小。

23．如图甲所示，匝数200匝的圆形线圈，面积为50cm2，放在匀强磁场中，线圈平面始终与磁场方向垂直，并设磁场方向垂直纸面向里时，磁感应强度为正。

线圈的电阻为0.5Ω，外接电阻R=1.5Ω。

当穿过线圈的磁场按图乙所示的规律变化时，求：
（1）0～0.1s内a、b两点哪一点的电势高？
（2）0.1s ～0.5s 内通过R 的电流；（3）通过电阻R 的电流的有效值。

四．附加题（10分实验班必做，其他班选做） 24．如图甲所示，一边长L =2.5m 、质量m =0.5kg 的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN 重合。

在水平力F 作用下由静止开始向左运动，经过5s 线框被拉出磁场。

测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。

⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；⑵写出水平力F 随时间变化的表达
式；⑶已知在这5s 内力F 做功1.92J ，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
甲
乙
0.-0.图甲
高二年物理期中考参考答案一、选择题（14小题。

共42分。

每个小题可能有多个选项正确。

）
二、填空实验题（4小题，共16分。

）
15． 2NBS/R 16．0221
n U U U '-，0222n U U U '- 17．0.15 0.5
18．（1） 9.76 （2） B （3） 4π2/K 。

三、计算题(5小题，共42分。

)
19．⑴X=8sin(22π
π
+t )cm ⑵42cm ⑶36cm
20．由电路中损失功率：P 损＝5%P 总＝
R I 22
得输电线路中电流为： I 2＝100×410×8.9×5=54
00R P 总 A ＝35A
升压变压器输出电压为： U 2＝3510×8.9=42I P 总
V ＝2.8×103V 据理想变压器原理得升压变压器的初、次级的匝数比为：
2121=U U n n ＝81=10×8.23503
降压变压器输入功率为： P 3＝P 总－P 损＝P 总－5%P 总＝95%P 总＝4
10×8.9×10095W ＝9.31×104W
所以降压变压器初级电压 U 3＝3510×31.9=4
23I P V ＝2660 V 降压变压器的匝数比为
4343U U n n =＝1122202660=
21．金属杆先加速后匀速运动，设匀速运动的速度为v ，此时有最大功率，金属杆的电动势为：E=BLv （3分）
回路电流 I = E R
（3分） 安培力 F = BIL （3分）
金属杆受力平衡，则有：mgsinθ= F + μmgcosθ （3分）
重力的最大功率P = mgvsinθ （3分）
解得：B = mg L Rsin θ(sin θ-μcos θ)P
22．（1）穿过线圈平面的最大磁通量 Φm=BS=Bl1 l2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb
（2）线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为
e=Em=NBS ω=NB l1 l2ω=100×0.4×0.2×0.25×1002V=200 2 V
（3）电动势的有效值为 E= Em 2
=200V 电流有效值为 I= E R+r = 20 A
电阻R 上产生的热量为 Q=I2Rt=202×9×60=2.16×105 J
23．（1）b 点电势高
（2）22B E n nS t t ∆Φ∆===∆∆V 221E I R r ==+ A
（3）14B E n nS t t ''∆Φ∆===''∆∆V 111E I R r ==+ A
I 12Rt 1+ I 22Rt 2= I 2R （t 1+t 2）
24.（附加题）⑴根据q =I t ，由I －t 图象得：q =1.25C
又根据I ＝Rt R
E φ∆=＝Rt BL 2
得R = 4Ω
⑵由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I ＝0.1t
由感应电流R v BL I =
，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，t .BL RI v 20＝＝ 线框做匀加速直线运动，加速度a = 0.2m/s2
线框在外力F 和安培力FA 作用下做匀加速直线运动，ma F F A ＝－
得力F ＝（0.2 t ＋0.1）N
⑶ t ＝5s 时，线框从磁场中拉出时的速度v5 = at =1m/s
线框中产生的焦耳热 J 67121
25.v m W Q =－＝。