清华大学附中2010--2011年高二物理第二学期中考试

LC振荡电路中，在电容器充电完毕的时刻，下列正确的说法是  (    )

一个白炽灯泡上标“220Ｖ、40W”，那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是     (      )

远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=110kV输电和输电电压为U2=330kV输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于 (      )

收音机的调谐电路是LC振荡电路，调节LC电路中的电容C，可以改变它的固有周期。若要将周期调为原来的2倍，在电感L保持不变的前提下，需将它的电容C调为原来的(      )

在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为(      )
　　

如图所示，在同一水平面内有两个闭合线圈A和B，线圈A中通有顺时针方向的电流，当电流逐渐增大时，下列判断正确的是（    ）
　　

如图，在铁P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有如下四种情况，在t1～t2这段时间内，可以在线圈B中观察到感应电流的是（    ）　　
　　

如图所示，在置于匀强磁场中的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动，已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为l，闭合电路acQPa中除电阻R外，其他部分的电阻忽略不计，则 (      )
　　

一台理想变压器，原、副线圈匝数各为1210匝和33匝。在副线圈连接的电路中只接有一盏“6V  11W”的低压灯，并能正常发光。这时变压器的 (    )

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触头Q调节，如右图所示。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 （    ）

如图，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止，下列说法中正确的是 （    ）
　　

如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是（    ）
　　

如图为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n₁=400匝，n₂=800匝。连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定： (    )
　　

如图所示，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流，则下列说法中正确的是（      ）
　　

如图是一个按正弦规律变化的交流电的图象。根据图象可知该交流电的电流峰值是        A，频率是____  Hz。电流的有效值为        A。
　　

如图是通过一个R=1.0Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。
该电流的有效值的大小为        A。
　　

如图所示是某路灯的光传感电路原理图，当光敏电阻RG受到光照时，阻值______（变大、变小），非门输入端A出现_____电平，输出端Y出现______电平（填“高”或“低”），发光二极管LED反向截止，_____发光（填“能”或“不能”），当把光遮住时，RG阻值增大，输入端A出现____电平，Y端是_____电平（填“高”或“低”），二极管正向导通____发光（填“能”或“不能”）。
　　

如图所示，电阻r=0.10Ω的导体杆ab在外力作用下沿光滑的导轨向右做匀速运动，线框中接有电阻R＝0.40Ω，线框放在磁感应强度B＝0.10T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导轨间距L＝0.40m，运动速度v＝5.0m/s．线框的电阻不计。
(1) ab杆产生的感应电动势为多少？通过电阻R的电流为多少？
(2)导体ab所受的安培力的大小，并判断其方向。
(3)外力做功的功率是多少？
(4)电阻R消耗的电功率是多少？
　　

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R₁ = 4.0Ω，R₂ = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
　　
（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求电容器放电过程中流经R2的电流方向和电量q。

如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中可绕OO′轴转动，若线圈的两个边长分别是L1和L2，线圈匀速转动的角速度为ω，磁场的磁感应强度为B。
试证明：在图示位置时，线圈中的感应电动势为：E=BSω。式中S= L1 L2，为线圈面积。
　　

　　

如图1所示是铁路上测量列车运行的加速度的装置示意图，它是由一块安装在列车车头底部的强磁铁和埋设在轨道下面的一组等距分布的线圈及电流测量记录仪组成。假设磁铁磁极处的磁感应强度B与端面垂直，大小为0.005T，磁铁的宽度与线圈宽度d相同，且都很小，如图2所示。线圈的匝数n=10，长l=0.2m，总电阻R=0.5Ω（包括引出线的电阻）。若列车在整个测试区内做匀加速直线运动，在到达图中所示的测试点时，开始记录位移。图3为记录下来的磁铁通过第一、第二两个线圈的“电流～位移”图象。
求：（1）列车通过测试区的加速度；
（2）列车车头底部的磁铁通过第五个线圈时，该线圈中电流的大小。
　　

为了保证家庭用电的安全，近年来各种在危险情况下能自动断电的保护装置进入家庭. 家庭用自动断电保护装置有很多种，其中有些含有多种功能. 如下图所示的甲、乙、丙三幅图分别是三种不同功能的自动断电保护装置的原理示意图：甲、乙两图都有一个电磁铁，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时（这个电流的值可以调节），会吸引连杆上的衔铁，使连杆向下移动，并使脱扣开关（脱扣开关本身及连杆与脱扣开关间的机械装置图中都未画出）断开，从而切断电源，保证安全. 两图不同之处是甲图把火线与零线并在一起，采用双线绕法，而乙图则只把火线绕在电磁铁上. 丙图则没有电磁铁线圈，而是让火线通过一个双金属片，当电流超过某一定值时（这个电流值也可以调节），双金属片向下弯曲代替连杆，同样使脱扣开关切断.
这三种功能分别是：①过载保护：当电流超过额定电流值不是很多时，电路不立即被切断，而是要经过一段时间，如果电流仍没有减小，再切断电源；②短路保护：当电路中发生短路现象时，立即自动切断电路，避免灾害发生；③漏电保护：当家庭中火线绝缘皮破损而与导体接触，并且导体与地连接，造成漏电，这时要自动切断电源.
请指出甲、乙、丙三图各是哪种功能？
甲：________；乙：_________；丙：_________。
　　

PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性，其电阻随温度变化关系复杂。现有一只由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：

t/ºC	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

加热器接到200V的电源上，在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率P_R随温度t的变　　　化关系曲线，已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为P_Q=0.1(t－t0)瓦，其中t（单位为ºC）为加热器的温度，t₀为室温(本题取20ºC)。
①请在同一坐标平面内作出P_Q与温度t之间关系的图象
② 加热器工作的稳定温度为____________ºC；
③ 加热器保持工作稳定温度的原理为：
当温度稍高于稳定温度时：__________________________________________；
当温度稍低于稳定温度时：____________________________________________。
从而保持温度稳定。

如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=1m。（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），问：
（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是_________A；
（2）金属棒达到的稳定速度是__________m/s；
（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t=1s时磁感应强度应是_________T。
　　

如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s' 后停下，在滑行s' 的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：
（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；
（2）导体杆运动过程中的最大速度v_m；
（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。
　　

如图所示，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝10g、电阻R＝1W的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，高度l＝0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度），完全穿出磁场时小车速度v1＝2m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T。已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同。求：
（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；
（2）小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q；
（3）小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W。
　　

如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ＝74°，导轨单位长度的电阻为r₀＝0.10Ω/m。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁场随时间变化，磁场的磁感应强度B与时间t的关系为，其中比例系数k＝2T•s。将电阻不计的金属杆MN放置在水平桌面上，在外力作用下，t＝0时刻金属杆以恒定速度v＝2m/s从O点开始向右滑动。在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。（已知导轨和金属杆均足够长，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）问：
（1）t=6.0s时，回路中的感应电动势是__________V；
（2）t=6.0s时，金属杆MN所受安培力的大小是_________N；
（3）t＝6.0s时，外力对金属杆MN所做功的功率是_________W。