一、選擇題(每小題3分,共24分)
1.家庭用電的電壓220V是指交變電壓的( )
A.值 B.瞬時(shí)值 C.平均值 D.有效值
2.如圖所示,用一根橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),把圓環(huán)部分置于均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率 =k(k>0),ab為圓環(huán)的一條直徑,導(dǎo)線的電阻率為ρ。則( )
A.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì) B.圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.圖中ab兩點(diǎn)間的電壓大小為 kπ
D.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為 r2
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,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí),A1和A2始終一樣亮
B.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí),A2先亮,A1后亮,最后一樣亮
C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),A2立即熄滅,A1過(guò)一會(huì)兒才熄滅
D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),A1和A2都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅,且通過(guò)兩燈的電流方向都與原電流方向相同
4. 如圖所示,閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),沿著OO′方向觀察,線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長(zhǎng)為l1,ad邊的邊長(zhǎng)為l2,線圈總電阻為R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ,則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)( )
A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda B.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
C.穿過(guò)線圈磁通量隨時(shí)間的變化率
D.線圈ad邊所受安培力的大小為
5.如圖所示,通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框,線框平面與通電直導(dǎo)線共面,若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線,則穿過(guò)線框的磁通量將( )
A.保持不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.不能確定
6.如圖所示為通過(guò)理想變壓器將高壓電降壓后供居民使用的示意圖,其中R0表示導(dǎo)線總電阻,如果用戶數(shù)增加,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電壓表V1示數(shù)增大 B.電壓表V2示數(shù)不變
C.電壓表V2示數(shù)變大 D.變壓器輸入功率變大7.穿過(guò)某一閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖像分別如下圖甲、乙、丙、丁所示,
則下列關(guān)于各閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述,正確的是( )
A.圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為某一正值
B.圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大
C.圖丙中回路在0~t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t0~2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D.圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能恒定不變
8.如圖所示, 匝矩形導(dǎo)線框以角速度 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框面積為 ,線框的電阻為 ,電感不計(jì),外電路接電阻 、理想交流電流表 。下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖示位置線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 B.交流電流表的示數(shù)
C.一個(gè)周期內(nèi)通過(guò) 的電荷量 D. 兩端電壓的有效值
二、多項(xiàng)選擇(每題4分,共24分)
9.如圖所示,金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN.拉動(dòng)MN,使它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w,電阻率都相同,那么在MN運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,閉合回路的( )
A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變 B.感應(yīng)電流保持不變
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大 D.感應(yīng)電流逐漸增大10.如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端懸掛一質(zhì)量為m的條形磁鐵,條形磁鐵下面固定一電阻為R的導(dǎo)體環(huán)。先將條形磁鐵從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,并穿越下面的導(dǎo)體環(huán),則( )
A.磁鐵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,所受的磁場(chǎng)力有時(shí)為動(dòng)力有時(shí)為阻力
B.磁鐵在釋放的瞬間,加速度為g
C.磁鐵最終停在初始位置下方 處
D.整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體環(huán)產(chǎn)生的熱能為
11.如上圖所示,足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,間距為L(zhǎng)=0.5m,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.2T垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.01kg、 電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電量0.3C,則在這一過(guò)程中( ) (g=10m/s2 )
A.安培力值為0.05N B.這段時(shí)間內(nèi)下降的高度1.2m
C.重力功率為0.1w D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04J
12.下列說(shuō)法正確的是( )
A.光子像其他粒子一樣,不但具有能量,也具有動(dòng)量
B.玻爾認(rèn)為,原子中電子軌道是量子化的,能量也是量子化的
C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D.原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和,這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損
13.將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上,如下圖甲所示,一個(gè)小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng),到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止。現(xiàn)將木板分成A和B兩段,使B的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為A的2倍,并緊挨著放在原水平面上,讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊A的左端開(kāi)始向右滑動(dòng),如圖乙所示。若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變,則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.小鉛塊將從木板B的右端飛離木板
B.小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對(duì)靜止
C.甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等
D.圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量14.在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞發(fā)生正碰,碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的。則碰后B球的速度大小可能是( )
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
三、實(shí)驗(yàn)題(10分)
15.利用傳感器可以探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的U—I關(guān)系圖線。
(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電流傳感器、電壓傳感器、滑動(dòng)變阻器A(阻值范圍0~10Ω)、滑動(dòng)變阻器B(阻值范圍0~100Ω)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源(不計(jì)內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器選用的是 (選填“A”或“B”);請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。
(2)如果將該小燈泡接入丙圖所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A,電源電動(dòng)勢(shì)為3V。則此時(shí)小燈泡的電功率為 W,電源的內(nèi)阻為 Ω。
四、計(jì)算題
16.(12分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,邊長(zhǎng)L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1 Ω,線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=2π rad/s,外電路電阻R=4 Ω,求:
(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值;
(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(3)交流電壓表的示數(shù);
17.(6分)如圖所示,在光滑水平面上有木塊A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它們的上表面是粗糙的,今有一小鐵塊C,mC=0.1kg,以初速v0=10m/s沿兩木塊表面滑過(guò),最后停留在B上,此時(shí)B、C以共同速度v=1.5m/s運(yùn)動(dòng),求:
(1)A運(yùn)動(dòng)的速度vA為多少?
(2)C剛離開(kāi)A時(shí)的速度vC′為多少?
18.(16分)如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.5m,足夠長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角30°,垂直斜面方向向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T,水平部分沒(méi)有磁場(chǎng),金屬桿質(zhì)量m=0.05kg,電阻r=0.2Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌始終接觸良好,并且垂直于導(dǎo)軌。電阻R=0.8Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒從斜面上距底面高h(yuǎn)=1.0m以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的距離x=1.25m,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒在斜面上的運(yùn)動(dòng)速度;
(2)金屬棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素;
(3)若金屬棒從高度h=1.0m處由靜止釋放,電阻R產(chǎn)生的熱量.
19、(8分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,水平放置的框架寬度L=0.4m,框架電阻不計(jì)。金屬棒電阻R=0.8Ω,定值電阻R1=2Ω, R2=3Ω,當(dāng)金屬棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),
(1)金屬棒ab兩端的電壓
(2)電阻R1的熱功率