■山西省介休市第一中學
一、選擇題(1~7 題為單選題,8~10 題為多選題)
1.關于物理學發展過程中的認識,下列說法中正確的是( )。
A.奧斯特發現了電流的磁效應,并發現了電磁感應現象,揭示了磁現象和電現象之間的聯系
B.法拉第在分析了許多實驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化
C.回路中的磁場發生變化時產生感生電動勢,其本質是變化的磁場能在其周圍空間激發感生電場,通過電場力對自由電荷做功實現能量的轉移或轉化
D.導體在磁場中做切割磁感線運動時產生動生電動勢,其本質是導體中的自由電荷受到洛倫茲力作用,通過洛倫茲力對自由電荷做功實現能量的轉化
2.如圖1 所示,一閉合金屬圓環用絕緣細繩懸掛在O點,將圓環拉離平衡位置并釋放,圓環擺動過程中經過勻強磁場區域,則( )。
A.圓環向右穿過磁場后,不能擺至與出發時位置等高處
B.在進入和離開磁場時,圓環中的感應電流方向相同
C.整個圓環進入磁場后,感應電流方向不變
D.圓環最終停止在最低點
3.2019年10月1日,偉大祖國70華誕,舉國歡慶,盛大閱兵儀式在京隆重舉行。當空軍司令員丁來杭上將帶著領航梯隊駕機從天安門城樓上空飛過時場面極其震撼。當飛行員駕機沿長安街自東向西做飛行表演時,下列關于飛行員左右兩側機翼端點電勢高低的判斷正確的是( )。
A.飛行員右側機翼電勢低,左側機翼電勢高
B.飛行員右側機翼電勢高,左側機翼電勢低
C.飛行員左右兩側機翼電勢一樣高
D.條件不具備,無法判斷
4.如圖2甲所示為電熱毯的電路圖,電熱絲接在U=311sin(100πt)V 的交流電源上,電熱毯被加熱到一定溫度后,通過裝置P將輸入電壓變為如圖2 乙所示的波形,使電勢毯進入保溫狀態。若電熱絲電阻保持不變,則電熱毯處于保溫狀態時理想電壓表的讀數是( )。
A.220V
B.156V
C.110V
D.311V
5.如圖3所示,一足夠長的光滑水平導軌與一理想變壓器的原線圈相連,導體棒ab放在導軌上并處于勻強磁場中,副線圈上連接有燈泡L和電容器C,其余一切電阻不計。下列說法中正確的是( )。
A.若導體棒ab向右做勻速直線運動,則燈泡L中有c→d的電流
B.若導體棒ab向右做勻速直線運動,則電容器C下極板帶正電
C.若導體棒ab向左做勻加速直線運動,則燈泡L中有d→c的電流
D.若導體棒ab向左做勻加速直線運動,則電容器C上極板帶正電
6.在如圖4所示 的平面直角坐標系中,平行四邊形金屬線框的兩條鄰邊長度分別為a、2a,其銳角為60°,短邊與x軸間的夾角為30°。現讓線框從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過寬度為的勻強磁場區域,磁場邊界與x軸垂直,方向垂直于坐標系平面向里。如圖5所示四幅反映線框穿過磁場區域過程中的感應電流I隨時間t變化關系的圖像中正確的是(規定沿逆時針為電流的正方向)( )。
7.如圖6 所示,理想變壓器原線圈兩端接正弦式交變電流,副線圈兩端通過輸電線接一只燈泡和一只滑動變阻器,輸電線的電阻不計。在將滑片P向上滑動的過程中,下列判斷正確的是( )。
A.燈泡變亮
B.通過滑動變阻器的電流變大
C.通過變壓器原線圈的電流變小
D.滑動變阻器消耗的電功率變大
8.如圖7 甲所示,將阻值R=5Ω 的電阻接到內阻不計的正弦式交變電流上,電流i隨時間t變化的規律如圖7 乙所示,理想電流表串聯在電路中測量電流的大小。下列說法中正確的是( )。
A.電阻R兩端電壓隨時間變化規律的函數表達式為u=2.5sin(200πt)V
B.電阻R消耗的電功率為1.25 W
C.若此交變電流由一矩形線框在勻強磁場中勻速轉動產生(如圖8 所示),則當線框的轉速提升一倍時,電流表的示數變為1A
D.若此交變電流由一矩形線框在勻強磁場中勻速轉動產生(如圖8 所示),則當線框的轉速提升到原來的倍時,電流表的示數變為1A
9.如圖9所示,水平放置的粗糙U 形金屬框架左側接一個阻值為R0的電阻,放在垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中,一個半徑為L、質量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由靜止開始運動距離d后速度達到v,導體AC的電阻為r,其余電阻不計。下列說法中正確的是( )。
A.導體AC速度達v時,其兩端電壓UAC=2BLv
B.導體AC速度達v時,其兩端電壓
C.在導體AC由靜止開始到速度達v的過程中,電路中產生的焦耳熱Q=Fd-
D.在導體AC由靜止開始到速度達v的過程中,通過電阻R0的電荷量
10.如圖10 所示,在水平桌面上放置兩相距為l的平行光滑導軌ab與cd,阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連。質量為m、電阻不計的導體棒垂直于導軌放置并可沿導軌自由滑動。整個裝置放在勻強磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應強度為B(圖中未畫出)。導體棒的中點系一不可伸長的輕繩,輕繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一個質量也為m的物塊相連,輕繩處于拉直狀態。現若從靜止開始釋放物塊,用h表示物塊下落的高度(物塊不會觸地),重力加速度為g,其他電阻不計,則下列說法中正確的是( )。
A.電阻R中的感應電流方向由a到c
C.若h足夠大,則物塊下落的最大速度為
D.通過電阻R的電荷量為
11.如圖11甲所示為一理想變壓器,a、b為原線圈接頭,c、d、e為副線圈接頭,原線圈接入的正弦式交變電流的uab-t圖像如圖11乙所示。若只在副線圈接頭c、e間接一只Rce=400Ω 的電阻,或只在副線圈接頭d、e間接一只Rde=225Ω 的電阻,則兩種情況下電阻消耗的電功率均為80 W。求:
(1)只在副線圈接頭c、e間接一只阻值為400Ω 的電阻時,原線圈中的電流I1。
(2)c、e和d、e間線圈的匝數比
12.如圖12 甲所示,平面直角坐標系xOy的第一、第三象限內有勻強磁場,第一象限內的磁感應強度大小為B,第三象限內的磁感應強度大小為2B,磁感應強度的方向均垂直于坐標系平面向里。半徑為l、圓心角為90°的扇形導線框OPQ在外力作用下以角速度ω繞O點在坐標系平面內沿逆時針方向勻速轉動,導線框回路電阻為R。
(1)求導線框在剛進入第一象限時所受安培力的大小和方向。
(2)在圖12乙中畫出導線框勻速轉動一周的時間內感應電流I隨時間t變化的圖像(從OP邊剛進入第一象限開始計時,且規定電流方向沿POQP為正)。
(3)求導線框勻速轉動一周外力對導線框做的功。
13.如圖13 所示,傾角θ=37°的足夠長兩平行導軌頂端b、c間和底端a、d間分別連一定值電阻,其阻值R1=R2=2 Ω,兩導軌間距L=1 m。在由導軌與兩個電阻構成的回路中有垂直于導軌平面向下的磁場,磁感應強度B1=1T。在導軌上橫放一質量m=1kg、電阻r=1Ω、長度也為L的導體棒ef,導體棒與導軌始終接觸良好,導體棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5。在導軌的頂端通過導線連接一面積S=0.5m2、總電阻r0=1Ω、匝數N=100的線圈(線圈的中軸線沿豎直方向),在線圈內加上沿豎直方向,且均勻變化的磁場B2(圖中未畫出),連接線圈電路中的開關S處于斷開狀態,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,不計導軌電阻。
(1)由靜止釋放導體棒,導體棒能達到的最大速度是多少?
(2)若導體棒由靜止釋放到穩定運行之后的一段時間內,電阻R1中產生的焦耳熱Q=0.5J,則導體棒下滑的距離是多少?
(3)現閉合開關S,為使導體棒靜止在導軌上,線圈內所加磁場的方向及磁感應強度的變化率應滿足什么條件?
[選修3—4]
14.19世紀末,電磁波的發現為信息插上了飛翔的翅膀,它使得通信技術得到了飛速發展,大大加快了現代生活的節奏。下列關于電磁振蕩和電磁波的說法中正確的是_____。
A.LC回路是電磁振蕩回路,不同于機械振動,其振動周期由回路本身的性質決定
B.電磁波是橫波,而機械波既有橫波又有縱波
C.機械波和電磁波在傳播時都需要介質D.電磁波不能發生干涉、衍射現象
E.電磁波由真空進入介質中,傳播速度變小,頻率不變
15.有一波源,它做周期為T、振幅為A的簡諧運動,在介質中形成波速為v的簡諧橫波,波在時間內傳播的距離為____,介質中的質點在時間內通過的最大路程為____。
16.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,由單擺做簡諧運動的周期公式得g=。只要測出多組單擺的擺長l和周期T,作出T2-l圖像,就可以求出當地的重力加速度。理論上T2-l圖像是一條過坐標原點的直線,某同學根據實驗數據作出的圖像如圖14所示。
(1)造成圖像不過坐標原點的原因可能是_____。
(2)由圖像求出的重力加速度g=____m/s2(取π2=9.87)。
17.如圖15所示,AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面,其頂角θ=60°。現有一細束單色光在橫截面內從OA邊上的E點沿垂直于OA的方向射入玻璃磚,光線直接到達AB面且恰好未從AB面射出。已知,光在真空中的傳播速度為c,試求:
(1)光在玻璃磚中的傳播速度。
(2)光第一次從OB邊射出時的折射角。
18.1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質。1834年,洛埃利用平面鏡同樣得到了楊氏干涉的結果(稱洛埃鏡實驗)。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖16 所示,S為單色光源,M為一平面鏡,光屏和平面鏡垂直放置。
(1)用平面鏡成像作圖法畫出光源S經平面鏡反射后的光與直接發出的光在光屏上相交的區域。
(2)調整光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和l,在光屏上形成干涉條紋。已知光的波長為λ,寫出相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距Δx的表達式。