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- 2021-06-02 发布
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一、选择题(本小题共12小题,每题4分。其中1-8小题给出的选项中只有一项符合题目要求,9-12小题中有多项符合题目要求,多选题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.以下叙述正确的是( )
A.法拉第发现了电流的磁效应
B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大
C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果
2.下列图中能产生感应电流的是()
3.在如图所示的交流电路中,保持电源电压一定,当交变电流的频率增大时,各电压表的示数将()
A.V1、V3增大,V2减小
B.V1不变,V2减小,V3增大
C.V1不变,V2增大,V3减小
D.V1、V2、V3都不变
4.两只相同的电阻,分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电,两种交流电的最大值相等,且周期相等(如图所示).在正弦波形交流电的一个周期内,正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1,其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于()
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.4∶3
5.如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则()
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的热功率为
6.如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框运动过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()
A. B. C. D.
7.如4所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,磁场仅限于虚线边界所围的区域,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上.若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场的过程中感应电流i随时间t变化的图象是()
8.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()
A.Q1>Q2,q1=q2
B.Q1>Q2,q1>q2
C.Q1=Q2,q1=q2
D.Q1=Q2,q1>q2
9.如图所示,电阻R1=20Ω,电动机的绕组R2=10Ω。当电键打开时,电流表的示数是0.5A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的总电功率应是()
A.I=1.5A
B.I<1.5A
C.P=15W
D.P<15W
10.如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()
A.在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
C.在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗
D.在电路乙中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
11.图甲为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,电流表为理想交流电表,线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示,则()
A.电流表的示数为10A
B.线圈转动的角速度为50rad/s
C.0.01s时线圈平面和磁场平行
D.0.01s时线圈的磁通量变化率为0
12.在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8J,在M点的动能为6J,不计空气的阻力,则下列判断正确的是()
A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3
B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4
C.小球落到B点时的动能为32J
D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J
第Ⅱ卷非选择题(共62分)
二、填空题
13.(1)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中正确的是()
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才会偏转
(2)如图(a)所示是螺旋测微器,读数为_________mm.用游标尺为20分度的卡尺测量球的直径,示数如图(b)所示,读数为_________cm.
(3)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过大,因此需选择倍率的电阻挡________(填:“×10”或“×1k”),并需(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为________Ω.
14.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)
(3)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=_______,内阻r=______.(用k、b和R0表示)
三、计算题(47分)(计算题要有完整的解答过程,只写结果不给分)
15.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力及方向.
16.如图所示,长度为d的绝缘轻杆一端套在光滑水平转轴O上,另一端固定一质量为m电荷量为q的带负电小球.小球可以在竖直平面内做圆周运动,AC和BD分别为圆的竖直和水平直径.等量异种点电荷+Q、-Q分别固定在以C为中点、间距为2d的水平线上的E、F两点.让小球从最高点A由静止开始运动,经过B点时小球的速度大小为v,不考虑q对+Q、-Q所产生电场的影响.重力加速度为g求:
(1)小球经过C点时球对杆的拉力大小;
(2)小球经过D点时的速度大小.
17.轻质细线吊着一质量为m=0.42kg、边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈,其总电阻为r=1Ω.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示.(g=10m/s2)
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;
(2)求线圈的电功率;
(3)求在t=4s时轻质细线的拉力大小.
参考答案
1D 2B 3C 4C 5B 6C 7C 8A 9BD 10AD 11AD 12AC
13、(1)A(2)0.615;0.675(2)×10;欧姆调零;70
14、(1)最大值(2)2(3)
15、(1)根据闭合电路欧姆定律,有:
导体棒受到的安培力:;
(2)导体棒受力,将重力正交分解,
,根据平衡条件:方向沿斜面向下
,代入数据得:f=0.06N
16.解:(1)小球从A到C过程,根据动能定理
在以C点,竖直方向,由牛顿第二定律有:
得:T=5mg
根据牛顿第三定律知,球对杆的拉力大小为T′=T=5mg
(2)设UBA=U,根据对称性可知,
从A到B和从A到D过程中,根据动能定理
得:
17.解:(1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向.
(2)由法拉第电磁感应定律得
则(3分)
(3)
联立解得.
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