本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分110分,时间100分钟。

第Ⅰ卷(选择题)

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，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时(　　)

A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

2．如图所示的电路中， a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是(　　)

A．L的作用是“通低频，阻高频”

B．C的作用是“通交流，隔直流”

C．C的作用是“通高频，阻低频”

D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比

3．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是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．电饭煲中控制加热和保温的温控器

4．图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 （ ）

A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

5．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（ ）

A.电压表的示数为220v

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484w

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

6. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则 (　　)

A．ab接MN、cd接PQ，Iab

B．ab接MN、cd接PQ，Iab>Icd

C．ab接PQ、cd接MN，Iab

D．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd

7．如下图所示为一理想自耦变压器的电路图，L1、L2、L3、L4为四个完全相同的灯泡．在A、B两点间加上交变电压U1时，四个灯泡均能正常发光，若C、D两点间的电压为U2，则U1:U2为(　　)

A．1:1　　　　B．2:1

C．3:1 D．4:1

8．有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则(　　)

A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大

B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小

C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大

D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小

9．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　)

A．向上　　　　

B．向下

C．向左

D．向右

10. 如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：

①以速度v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c,使它回到原处；④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则( )

A. Q1=Q2=Q3=Q4

B. Q1=Q2=2Q3=2Q4

C. 2Q1=2Q2=Q3=Q4

D. Q1≠Q2=Q3≠Q4

第Ⅱ卷(非选择题　共70分)

二、填空题(共4小题，每空3分，共21分。把答案直接填在横线上)

11．一交流电压随时间变化的图象如下图所示，则此交流电的频率是________Hz，若将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V；若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于________A.

12. 有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V，由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如图所示，现要作为降压变压器使用，则电源(220V)应接在________.

13. 通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s．电阻两端电压的有效值为________.

14．如图(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图(b)中电脑屏幕所示．

(1)图(a)中的传感器为________传感器；

(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的

压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填a、b或c)；

=

三、论述、计算题(本题共5小题，共49分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15．(8分)某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω.(最后结果保留3位有效数字)

(1)若采用380V输电，求输电线路损耗的功率．

(2)若改用5000V高压输电，用户端利用n1:n2＝22:1的变压器降压，求用户得到的电压．

16．(9分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T.如果用此发电机带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如下图．求：

(1)发电机的输出电压为多少？

(2)变压器原副线圈的匝数比为多少？

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

17．(10分)如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小均为B0＝2T.用金属条制成的闭合正方形框aa′bb′边长L＝0.5m，质量m＝0.3kg，电阻R＝1Ω.现让金属方框平面水平，aa′边、bb′边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前一瞬间，加速度恰好为零．以金属框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示．不计空气阻力及金属框的形变．g取10m/s2.求

(1)方框经过PQ位置时的速度大小．

(2)方框越过PQ后2s内下落的距离．

(3)方框越过PQ后2s内产生的焦耳热．

18.（10分）如图所示，在xOy坐标系中，x轴上N点到O点的距离是12cm，虚线NP与x轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B＝1T，第IV象限有匀强电场，方向沿y轴正向．一质量m＝8×10-10kg.电荷量q=1×10-4C带正电粒子，从电场中M（12，－8）点由静止释放，经电场加速后从N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场．不计粒子重力，取＝3，求：

（1）粒子在磁场中运动的速度v；

（2）粒子在磁场中运动的时间t；

（3）匀强电场的电场强度E．

19．(12分)三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1.0×106 km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q＝4.51×1011 m3，水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台(如图所示)，总装机容量(是指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P＝1.82×107 kW，年平均发电量约为W＝8.4×1010 kW·h，该工程已于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2)．

(1)若三峡电站上、下游水位差按H＝100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式，并计算出效率η的数值．

(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？

(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P1＝4.5×106 kW，采用超高压输电，输电电压为U＝5×105 V，而发电机输出的电压约为U0＝1.8×104 V，要使输电线上损耗的功率小于输送电功率的5%.求：发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．

高二物理试卷参考答案

解析：(1)当方框的加速度恰好为零时，受到的安培力与重力平衡

F1安＝mg ①

F1安＝2BI1L ②

I1＝ ③

解得v＝＝0.75m/s ④

(2)经过分析知导线框进入PQ下方后作竖直下抛运动，设2 s内下落距离为h

h＝vt＋gt2 ⑤

解得h＝21.5m ⑥

(3)设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律E＝L2 ⑦

由图象得＝2T/s ⑧ I＝ ⑨

Q＝I2Rt ⑩ 解得Q＝0.5J ?

18、（10分）

（1）（4分）粒子在磁场中的轨迹如图，由几何关系，得粒子做圆周运动的轨道半径
①

由
得
②

（2）（4分）粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120°，则有
③

（3）（5分）由
得

19．答案　(1)η＝　67.1%　(2)192.3天(3)9∶250　2.78 Ω

解析　(1)电站能量转化效率为η＝＝＝

代入数据：η＝×100%≈67.1%

(2)据P＝，有t＝＝天≈192.3天

(3)升压变压器匝数比为＝＝＝9∶250

据P1＝IU，得I＝9.0×103 A

由P损＝I2R＝5%P1，得R＝2.78 Ω