合肥一中2011～2012学年度第二学期高二年级期中考试
物理试卷（理科）
命题人：张永利 审题人：王世权
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A，B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。 B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在平衡位置。
2、如图所示为简谐波某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿
方向，下列说法中正确的是（） A．质点A、D的振幅不等
B．该时刻质点B、E的速度相等 C．该时刻质点D、F的加速度为零 D．该时刻质点C正向下运动
3、如图所示，先后以速度υ1和υ2匀速把一粗细均匀同种材料制成的正方形线圈拉出有界匀强磁场区域，υ1=2υ2。在先后两种情况下（ ） A．线圈中ab两端的电势差大小之比U1∶U2=2∶1 B．线圈中的感应电流之比I1∶I2=1∶2 C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=4∶1 D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶1
4．如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场内，第1秒内磁场方向垂直纸面向里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是：( )
A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针
B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为逆时针 C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针
D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为逆时针
5、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一个匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度为h。如
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图所示，在这个过程中下列说法正确的是：（ ）
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh
B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发生的焦耳热
6、在张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系为Lc > Lb = Ld > La，如图所示，先让d摆动起来(摆角不超过5°).则下列说法正确的是：（ ） A．所有的摆均以2?Ld的周期振动 ga b c d B．b摆发生振动其余摆均不动 C．所有的摆均以相同摆角振动
D．a、b、c中b摆振幅最小 7、理想变压器连接电路如图甲所示，当输入电压波形如图乙时，已知原副线圈匝数比10∶1，安培表读数2A，则电阻R的热功率为（ ） A. 564w B．56.4w C．400w D．40W
8、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，下列 i-t图像中正确的是:（ ）
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9、如图所示，400匝矩形导线框ABCD处于磁感应强度大小B?2T的水平匀强磁场中，线10框面积S=0.2m2，线框电阻不计，线框绕垂直于磁场的轴OO?以角速度??100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为5A。下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置穿过线框的磁通量为零
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B．线框中产生变电压的有效值为402V C．变压器原、副线圈匝数之比为40：11 D．允许变压器输出的最大功率为4000
W
10、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是 （ ） A、从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动； B、从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动； C、从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动； D、从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动。
二、填空题（共4小题，每空4分，共24分） 11、声音在空气中的传播速度为340 m/s, 在水中的传播速度为1450 m/s,
一列在空气中的波长为0.5 m的声波，当它传入水中后的波长应为 m．(保留2位小数)
12、如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流的周期为_ __s，交流电压的有效值为___ __V。
13、质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4?各个质点依次上下运动，把振动从绳左端传到右端，已知t=0时质点1开始向上振动，
T时质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上43T运动，t?时，质点5振动方向 ，
4t?质点8的振动方向 （填“向上”、“向下”或“向左”、“向右”）。 14、如图所示，半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO'以角度?匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B。从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，在转过30°角的过程中，环中产生的感应电动势平均值为__________
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三、计算题（共3小题，第15题9分，第16题12分，第17题15分，共36分。请按题目要求做答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。） 15、如图，U形光滑框架置于水平桌面上，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg，电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求： （1）ab棒产生的感应电动势的大小； B a （2）ab棒所受的安培力； （3）ab棒的加速度。
F
b
16、一组发电机总的输出功率为1×105w，已知发电机输出电压U1为250V，输电线的总电阻R为8Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比各为多少。
R
17、如图所示，刚性U形金属导轨M1N1N2M2位于光滑水平桌面上，质量为m0，在导轨左端接有阻值为R的电阻，两条轨道间的距离为l，PQ是质量为m的金属杆，可在轨道上滑动，在滑动过程中始终保持与轨道垂直，杆与轨道之间有摩擦，开始时，杆PQ位于图中虚线处，虚线右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度大小为B。现在PQ上施加一个位于导轨平面内、与轨道平行的恒力F，使之从静止开始在 轨道上向右做加速运动，经过时间t，PQ离开虚线的距离为x，此时通过电阻的电流为I0，在此过程中导轨向右移动的距离为x0，但N1N2尚未进入磁场区域，若不计杆与导轨的电阻，求： （1）t时刻PQ杆的速度v1；
（2）PQ杆与导轨之间的摩擦力大小； （3）不考虑回路的自感，在此过程中电阻所消耗的能量。
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