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（滿分：100分，考試時間：90分鐘） 命題：徐冰
審核：張安
試卷說明：
（1）本卷分a、b兩卷，兩卷滿分各50分。其中a卷為模組水平測試，測試成績為模組學分評定提供參考；b卷為綜合能力水平測試，測試成績用於分析物理學習水平和教學質量。
（2）本試卷共16小題，另有一道附加題。所有的題目都解答在答案卷上，考試結束後，只要將答案卷交上來。考試過程中不得使用計算器或具有計算功能的電子計算裝置。
a 卷（50分）
一、不定項選擇題：（共6小題，每小題4分，共24分。每題所給的選項中有的只有乙個是正確的，有的有幾個是正確的，全部選對的得4分，漏選的得2分，多選、錯選或不選的得0分。）
1．許多樓道照明燈具有這樣的功能：天黑時，出現聲音它就開啟；而在白天，即使有聲音它也沒有反應，它的控制電路中可能接入的感測器是
①溫度感測器光感測器聲音感測器熱感測器
abcd．②④
2．如圖所示，先後以速度υ1和υ2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區域，υ1=2υ2。在先後兩種情況下
a．線圈中的感應電流之比i1∶i2=2∶1
b．線圈中的感應電流之比i1∶i2=1∶2
c．線圈中產生的焦耳熱之比q1∶q2=4∶1
d．通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2=1∶1
3．如圖所示的電路中，a1和a2是完全相同的燈泡，線圈l的電阻可以忽略不計，下列說法中正確的是
a．合上開關s接通電路時，a2先亮，a1後亮，最後一樣亮
b．合上開關s接通電路時，a1和a2??始終一樣亮
c．斷開開關s切斷電路時，a2立即熄滅，a1過一會才熄滅
d．斷開開關s切斷電路時，a1和a2都是過一會一起熄滅
4．電阻r、電容c與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止於線圈的正上方，n極朝下，如圖所示．現使磁鐵開始自由下落，在n極接近線圈上端的過程中，流過r的電流方向和電容器極板的帶電情況是
a．從a到b，上極板帶正電
b．從a到b，下極板帶正電
c．從b到a，上極板帶正電
d．從b到a，下極板帶正電
5．用電高峰期，電燈往往會變暗，其原理可簡化為如下物理問題．
如圖所示，理想變壓器的副線圈上，通過輸電線連線兩隻相同的燈
泡l1和l2 ，輸電線的等效電阻為r，原線圈輸入有效值恆定的
交流電壓，當開關s閉合時，以下說法中正確的是
a．原線圈中電流減小 b．r兩端的電壓增大
c．副線圈輸出電壓減小 d．原線圈輸入功率減小
6．如圖所示，平行導軌電阻忽略不計，要使懸掛著的金屬環p能產生感應電流，則金屬棒ab的運動應是
a．向右勻速運動 b．向左勻速運動
c．向右加速運動 d．向左加速運動
二、實驗題（共1小題，共6分。）
7．在研究電磁感應現象的實驗中所用的器材如圖所示。它們是：
①電流計、②直流電源、③帶鐵芯的線圈a、④線圈b、⑤電鍵、⑥滑動變阻器
（1）試按實驗的要求在實物圖上連線（圖中已連好一根導線）。
（2）怎樣才能使線圈b中有感應電流產生？試舉出三種方法。
三、計算題（共2小題，每小題10分，共20分。）
8．如圖所示，一小型發電站通過公升壓、降壓變壓器把電能輸送給使用者，已知發電機的輸出功率為500kw，輸出電壓為500v，公升壓變壓器b1原、副線圈的匝數比為1∶10，兩變壓器間輸電導線的總電阻為2ω。降壓變壓器b2的輸出電壓為220v，不計變壓器的損耗。求：
（1）輸電導線上損失的功率；（2）降壓變壓器b2的原、副線圈的匝數比。
9．如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞oo』軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直，線圈匝數n=40匝，ab邊長l1=0.5m，bc邊長l2=0.4m，線圈總電阻r=1ω。
線圈轉動的角速度ω=100rad/s，磁場的磁感應強度b=0.2t。線圈兩端外接r=9ω的電阻和乙個理想交流電流錶。
求：（1）從圖示位置開始計時，閉合電路中電流隨時間變化的函式表示式；
（2）電流錶的示數；（3）電阻r上消耗的電功率。
b 卷（50分，含部分3-4內容）
一、不定項選擇題：（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每題所給的選項中有的只有乙個是正確的，有的有幾個是正確的，全部選對的得4分，漏選的得2分，多選、錯選或不選的得0分。）
1．收錄機等小型家用電器所用的穩壓電源，是將220v的正弦交流電變為穩定的直流電的裝置，其中的關鍵部分是整流電路。有一種
整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈
動直流電（每半個週期都按正弦規律變化），
則該脈動直流電電流的有效值為
a．4a b．4 a c．2a d．2 a
2．如圖所示，地面上豎立著一輕質彈簧，小球從其正上方某一高度處自由下落到彈簧上．從小球剛接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中（在彈簧的彈性限度內），則
a．小球動能一直減小
b．小球動能先增大後減小
c．小球重力勢能的減少大於彈簧彈性勢能的增加
d．小球重力勢能的減少等於彈簧彈性勢能的增加
3．把乙個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝乙個電動偏心輪，它每轉一周，給篩子乙個驅動力，這就做成了乙個共振篩。不開電動機讓這個篩子自由振動時，完成20次全振動用15s；在某電壓下，電動偏心輪的轉速是2 r/s。已知增大電動偏心輪的電壓可以使其轉速提高，而增加篩子的總質量可以增大篩子的固有週期。
為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是
a．降低輸入電壓 b．提高輸入電壓
c．增加篩子質量 d．減小篩子質量
4．如圖所示，在水平木製桌面上平放乙個銅製的圓環，在它上方近處有乙個n極朝下的條形磁鐵，銅環始終靜止。關於銅環對桌面的壓力f和銅環重力g的大小關係，下列說法中正確的是
a．當條形磁鐵靠近銅環時，f>g
b．當條形磁鐵遠離銅環時，fc．無論條形磁鐵靠近還是遠離銅環，f=g
d．無論條形磁鐵靠近還是遠離銅環，f>g
二、計算題（共3小題，第5小題10分，第6小題12分，第7小題12分，共34分）
5．如圖所示為一寬度為l=40cm，磁感應強度b=1t的勻強磁場區域，有一電阻為r=0.1ω，邊長為20cm的正方形導線框abcd，沿垂直於磁場方向以速度υ=0.2m/s勻速通過磁場。
規定a→b→c→d→a方向作為電流的正方向，從ab邊剛進入磁場（即ab邊恰與圖中左邊虛線重合）開始計時到cd 邊剛離開磁場（即cd邊恰與圖中右邊虛線重合）的過程中，試畫出：
（1）穿過線圈的磁通量 （取正值）隨時間t變化的圖象；
（2）線框中感應電流i隨時間t變化的圖象。
6．如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌mn、pq平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為l。m、p兩點間接有阻值為r的電阻。一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，並與導軌垂直，導軌和金屬桿的電阻可忽略。
整套裝置處於磁感應強度為b的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。讓ab杆沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦，重力加速度為g。
（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab杆下滑過程中某時刻的受力示意圖；
（2）在加速下滑過程中，當ab杆的速度大小為υ時，求此時ab杆中的電流及其加速度的大小；
（3）求在下滑過程中，ab杆可以達到的速度最大值。
7．將乙個力電感測器連線到計算機上就可以測量快速變化的力。圖甲中o點為單擺的固定懸點，現將質量為m=0.05kg的小擺球（可視為質點）拉至a點，此時細線處於張緊狀態，釋放擺球，則擺球將在豎直平面內的a、c之間來回擺動，其中b點為運動中的最低位置，θ小於5°且為未知量。
由計算機得到的細線對擺球的拉力大小f隨時間t變化的曲線如圖乙所示，圖中t=0時刻為擺球從a點開始運動的時刻，不計空氣阻力，g取10m/s2，近似計算時π2≈g。試根據力學規律和題中所給的資訊，求：
（1）單擺的週期和擺長；
（2）擺球運動過程中的最大速度；
（3）細線對擺球拉力的最小值。
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