第 I 卷 选择题(共52分)
一、单项选择题(本题共12小题．每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分，共36分)1.以下相关表述正确的是（ ）
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.法拉第在化学和物理学领域都有重大贡献，提出“场”的概念就是其贡献之一
C.俄国物理学家楞次首先发现了电磁感应现象并总结得出楞次定律
D.麦克斯韦在奥斯特发现电流的磁效应后受到启发，发现了电磁感应现象
2.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高
C．所用套环的材料与老师的不同 D．所选线圈的匝数过多
3.如图2甲所示为风力发电的简易模型图，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则( )A．电流的表达式i＝0.6sin 10πt(A)
B．磁铁的转速为10 r/s
C．风速加倍时电流的表达式i′＝1.2sin 10πt(A)
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为
A4.如图3所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，则下列说法中不正确的是( )
A．甲、乙两单摆的摆长相等 B．甲摆的振幅比乙摆大
C．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
D．甲摆的机械能比乙摆大
5.关于机械波下列说法中正确的是( )
A．波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程
B．波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程
C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
D．波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于自由振动6.如图4所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现( )
A．C摆的频率最小 B．D摆的周期最大
C．B、C、D的摆角相同 D．B摆的摆角最大
7.在图5甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．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，A将立即熄灭
B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
8.如图6所示，R1为定值电阻，R2为NTC热敏电阻(电阻随温度的升高而减小)，L为小灯泡，当温度降低时( )
A．小灯泡的亮度变强 B．电流表的示数增大
C．R1两端的电压增大 D．小灯泡的亮度变弱
9.如图7甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，
为交流电压表．当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，两只灯泡的亮度相同，则( )A．与副线圈并联的电压表在t＝1×10－2 s时的示数为0
B．与副线圈并联的电压表在t＝0.5×10－2 s时的示数为22 V
C．当原线圈所接交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变亮，灯泡L2变暗
D．当原线圈所接交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变暗，灯泡L2变亮
10.如图8为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R0＝11Ω.若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u＝220sin 100πt(V)．下列说法正确的是( )A．通过用电器的电流有效值为20 A
B．发电机中的电流变化频率为100 Hz
C．升压变压器的输出功率为4400 W
D．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小
11.图9（a）为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极XX’之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ）
12.如图10所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置．小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部．则小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
D．在P中的下落时间比在Q中的长
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上的答案正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，共16分)
13.如图11所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，关于全过程下列说法正确的是（ ）A.感应电流的方向沿adcb方向
B.感应电流的方向沿abcd方向
C.线圈一直具有扩张的趋势
D.感应电流不为零时线圈的加速度总小于重力加速度
14.如图12所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流由M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )
15.如图13所示，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后(金属棒仍处于磁场中)，则下列说法正确的是( )A．圆环L有扩张趋势
B．圆环L有收缩趋势
C．圆环内产生的感应电流变小
D．圆环内产生的感应电流不变
16.如图14所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上
端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻
弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于压缩状态，其压缩量为
，此时导体棒具有竖直向下的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( )A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小
B. 导体棒开始运动到最终静止过程中，电阻R上产生的电热
C. 导体棒往复运动，最终静止在弹簧的初始时刻位置
D. 初始时刻导体棒加速度的大小
第 II 卷 非选择题（共48分)
三、实验题(本 题共2小题，第17题6分，第18题10分，共 16 分；答案填写在答题纸中指定的答题处)
17.小明同学在预习了物理教材电磁感应部分后，来到实验室自己尝试探究感应电流产生的条件。他将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图15所示连接．小明按照以下步骤进行实验操作：(1)闭合开关S1，断开开关S2，将线圈A分别迅速和缓慢地插入线圈B中，观察电流表的指针偏转情况。观察到电流表的指针没有偏转。
(2)接通开关S2，重复(1)的操作。观察到的现象是① ▲
。
(3)接通开关S2，将线圈A插入线圈B中，再接通开关S1,观察通电瞬间电流表的指针偏转情况。观察到与(2)相同的现象。
(4)接通开关S2，将线圈A插入线圈B中，接通开关接通开关S1，保持线圈A不动，电路其他部分不变，等一会再观察电流表的指针偏转情况。现象是电流表的指针没有偏转。
(5)在(4)的基础上保持线圈A不动，快速调节滑动变阻器使之连入电路的电阻迅速变化，观察电流表的指针偏转情况。现象是：电流表指针有摆动。
通过实验现象对比步骤(1)和(2)可得出结论：② ▲
对比步骤(3)、(4)、(5)可得出结论：回路要产生感应电流，必须要有磁通量发生变化
所以综合以上结论可得出产生感应电流的两个条件是③ ▲
18.用单摆测定重力加速度的实验装置如图16所示．
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用___▲____(选填选项前的字母)．
A．长度为1 m左右的细线 B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球
D．直径为1.8 cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝___▲___(用L、n、t表示)．
(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.
请计算出第3组实验中的g＝___▲___m/s2.（结果保留两位小数位数）
(4)用多组实验数据作出T2-L图像，也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图16-1中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是___▲___(选填选项前的字母)．
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(5)某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图17所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度g＝__▲___(用l1、l2、T1、T2表示)．
四、计算题(本题共 3小题，共 32 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
19.(6分)有一质量为100 g的小球与弹簧上端连接，弹簧的劲度系数为k＝100N/m，现将弹簧下端固定在水平面上，整个装置置于竖直方向上，将小球向上拉离平衡位置2 cm处静止放手使其振动，忽略一切阻力，取g=10m/s2，求：
(1)小球第一次加速度为零时，速度的方向；
(2)小球振动过程中受到的回复力的最大值
20.(10分)如图18所示为交流发电机示意图，匝数为
匝的矩形线圈，边长分别为l0cm和20cm，内阻为5
，在磁感强度B=0.25T的匀强磁场中绕
轴以
的角速度匀速转动，线圈和外部20
电阻R相接，(导线电阻忽略不计)求：（1）S断开时，电压表示数；
（2）S闭合发电机正常工作时，R上所消耗的电功率；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量为多少？
21.(16分)如图19甲所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m.金属棒和导轨始终在匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连．不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，闭合开关S．
(1)若导轨光滑，金属棒由静止释放，R2接入电路阻值为
，当金属棒下降高度h时，速度为v。求：①判断金属棒ab中电流的方向；
②此过程中电阻R2上产生的焦耳热Q2；
(2)若金属棒与导轨间的摩擦因数为μ=0.75，导轨与水平面的倾角α大小可改变(但磁场方向始终与导轨平面垂直)，B＝1.0 T，L＝0.5 m，现用F=
的恒力从静止开始沿斜面向上拉金属棒；求：①当金属棒运动稳定后，安培力最小时倾角α的取值；
②在本问①的情况下vm与R2阻值满足图乙的关系，求R1的阻值和金属棒的质量m.取g＝10 m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8
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