泉州市2007-2008学年度高二年上学期期末高中新课程模块水平测试
2008.1
物 理（选修3-2）
（满分100分，考试时间90分钟）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对的得3分，有选错或不选的得0分。）
1.中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重．其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造。为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是
A．提高输送功率 B．应用超导材料做输电线
C．提高输电电压 D．减小输电导线的横截面积
2.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是
①温度传感器 ②光传感器 ③声音传感器 ④热传感器
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
3. 闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为△Φ，则通过导线横截面的电荷量为
A． B． C． D．
4.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是
A. 动圈式话筒 B．日光灯镇流器 C．磁带录音机 D．白炽灯泡
5.电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是
A．电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频
B．电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频
C．电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频
D．电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频
6. 飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看
A．机翼左端的电势比右端的电势低 B．机翼左端的电势比右端的电势高
C．机翼左端的电势与右端的电势相等 D．以上情况都有可能
7. 某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值Um是
A．110V B．110V C．220V D．220V
8. 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是
二、不定项选择题（每小题4分，共16分；每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。）
9.如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2、S3为电键，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是
10.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，下列说法中正确的是
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈上电流增大
11. 如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是
A．闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数
B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数
D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
12. 将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是
A. 电路中交变电流的频率为25Hz
B. 通过电阻的电流为A
C. 用交流电压表测得电阻两端的电压为5V
D. 电阻消耗的电功率为2.5W
三、填空、实验题（本题共24分，每小题4分）
13.（4分）1992年7月，航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验。航天飞机在赤道上空约300km处飞行，速度约为6.5×103m/s，方向由西向东，地磁场在该处的磁感应强度B=4×10-5T，地球半径为6400km，从航天飞机上释放了一颗卫星，卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为 V。
14.（4分）汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气要靠火花塞点燃。但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞上产生火花，要产生电火花，电压要达到10000V，为此要使用如图所示的点火装置，则图中虚线框内所缺的部分是 ，这一部分应该满足 ，才能在火花塞中产生火花。
15.（4分）如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为________V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为________V。
16.（4分）如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关____________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_____________________。
17. （4分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干
上述器材在本实验中不必用到的是__________（填器材前的序号），本实验中还需用到的器材有_______________。
18.（4分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，以下操作中可能出现的情况是：
A．将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏一下；
B．A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏一下。
泉州市2007-2008学年度高二年上学期期末高中新课程模块水平测试
2008.1
物理（选修3-2）答题卡
总分：
（满分100分，考试时间90分钟）
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1
2
3
4
5
6
7
8
二、不定项选择题（每小题4分，共16分）
9
10
11
12
三、填空、实验题（本题共24分，每小题4分）
13. ________ 14. _; ___ _________________________________
15. ；
16. __ _； ____________
17. ；
18.(1) 将图中所缺的导线补接完整；
(2) A. ；
B. 。
四、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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.（8分）如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距L =0.50 m，导轨左端接一电阻 R = 0.20Ω，磁感应强度B = 0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ac棒以v = 4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
（1）ac棒中感应电动势的大小；
（2）回路中感应电流的大小和方向；
（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向。
20.（9分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为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OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/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。
21.（9分）如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，导线框ab和dc的宽度为l，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框ab和dc无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直。现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升，求：
（1）此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小；
（2）导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小。
22.（10分）如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为
n1︰n2=1︰4，降压变压器的匝数比为n3︰n4=4︰1，输电线总电阻为R线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V 40W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：
（1）输电线上损耗的电功率P损多大？
（2）发电机的电动势E多大？
泉州市2007-2008学年度高二年上学期期末高中新课程模块水平测试
物理（选修3-2）参考答案
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1. C 2. B 3. A 4. D 5. C 6. B 7. C 8. B
二、不定项选择题（每小题4分，共16分全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。）
9. AC 10. BCD 11. AD 12. AD
三、填空、实验题（本题共24分，每小题4分）
13. 5200 （4分） 14. 变压器；副线圈匝数大于原线圈匝数 （4分）
15. 220；190 （4分）
16. 断开；镇流器的自感现象 （4分）
17. BC；低压交流电源 （4分）
18.（1）见答图所示 （2分）
（2）依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定。
A．右 （1分） B．左 （1分）
四、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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.（8分）【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为
E = BLυ = 0.40 × 0.50 × 4.0 V = 0.80V （3分）
（2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为 I = = A = 4.0A （1分）
由右手定则可知，回路中感应电流的方向为aMRPca（或逆时针方向） （1分）
（3）当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力F安水平向左。为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与F安等值反向的水平外力F。即
F =F安 = BIL = 0.40 × 4.0 × 0.50N = 0.80N （2分）
方向水平向右 （1分）
20.（9分）【解析】
（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分）
（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=NBSω=NB l1 l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100 V （2分）
（3）电动势的有效值为 E= =100V （2分）
电流有效值为 I= = A=10 A （1分）
电阻R上产生的热量为 Q=I2Rt=102×9×60=5.4×104 J （2分）
21.（9分）【解析】
（1）导电杆匀速上升时，受到竖直向上的恒力F，竖直向下的安培力F安和重力mg，
根据平衡条件有 F-mg-BIl=0 （2分）
根据法拉第电磁感应定律有 E=Blv （1分）
根据闭合电路欧姆定律有 I= （1分）
由以上各式联立解得 v= （2分）
（2）导体杆上升h的整个过程中，根据能量守恒定律有
Q=(F-mg)h - mv2=(F-mg)h – （3分）
22.（10分）【解析】
（1）所有电灯正常发光时消耗的功率为 P灯=40×22×6W=5280W=P4 （1分）
由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4=220V，所以降压变压器原线圈两端电压 U3= U4= V=880V （1分）
两变压器之间输电线上的电流为 I线= A=6A （1分）
输电线上损失的功率 P损= I线2R=62×4W=144W （1分）
（2）输电线上损失的电压 U损=I线R=6×4V=24V （1分）
升压变压器副线圈两端电压 U2=U3+U损=(880+24)V=904V （1分）
升压变压器原线圈两端电压 U1= U2= V=226V （1分）
升压变压器原线圈中的电流 I1= I线= A=24A （1分）
发电机内阻上的电压 Ur=I1r=24V （1分）
发电机的电动势 E=U1+Ur=226V+24V=250V （1分）
