内容正文:
物理试题
一、单项选择题:木愿共8小题,每小题3分,共2分、每小题只有
一个选项符合题目要求,
1.如图所示,KLMN是一个竖直的矩形导线框
全部处于碰感应强度为B的水平方向的匀强
磁场中,线框面积为S,N边水平,线框绕某
30
一竖直固定轴以角速度ω匀速转动,图示为
线框转过的30°夹角位置,下列说法正确的是
(
A.此时通过线框的磁通量为BS
B.此时线框中的电动势瞬时值为2BS如
C.此时感应电讫的方向为N→K-+L→M+V
D.当通过浅框的磁通量最大时,线框中的感应电流也最大
2.如图所示为某一交变电压的图像,曲
tun
线部分为正弦式交浈电的部分图像,10
其峥值为U,=10V,直线部分的电压
大小为U:=10V,则该交变电压的有
-0
效值为
(
A.10,6v
B.10V
3
C
15
3
D.52V
3.(高考真题)一矩形线图在匀强
150
磁场中绕垂直于磁场轴线匀速
转动时产生的正弦式交变电
流,其电动势的变化规律如图
0.01
0.03
0.05
线a所示,当调整线周转速
-150
后,电动势的变化规律如图线
b所示,以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是
A.图线a电动势的有效值为75V
B.线周先后两次转速之比为2·3
C.在图中【=0时刻穿过线周的磁通量均为罗
D.图线6电动势的瞬时值表达式为c=100sin10
3(V)
4.如图甲所示,匝数n=10匝的矩形线框在匀强磁场中绕中心轴线
OO'以恒定的角速度转动,通过电刷与电路连接,已知线框的电阻
r=2Q,定值电阻R=8n,流过理想电表的电流随时何变化规律
如图乙所示,下列说法正确的是
()
物理试意第1页共6页
10
00.s0.150205i。
-10
甲
A.【=0.2s时,电流表的示数为10A
25 wb
B.穿过单匝线框的最大磁通量为
C.一个周期的时何内,电阻R产生的热量为80J
D.0~0.05s时间内,流过电阻R的电荷量为0.5C
5.(高令改编)如图所示,理想变压器原副线a一
R
图匝数比n,·n:=2:1,原线网接有电阻
R,副线图接有电阻R:ab两端电压随时b」
间变化规律U,=20√2sin100πt(V).已知电阻R,=R:=100,
下列说法正确的是
()
AR,两端的电压是20V
B.流过电阻R,的电流是2.0A
C.流过电阻R.的电流是0.8AD.电阻R,两端的电压是16V
6.如图,单匝线图ABCD在外力作用下以
速度v向右匀速进人匀强磁场,第二次又
以2,匀速进人同一匀强磁场,则第二次
进人与第一次进人时相比
()
A.线圈中电流之比为】:2
●
B.外力做功的功案之比为4:1
C.线阿中产生的热量之比为4:1
D.通过线图中某一横被面的电量之比为2:1
7.法拉第圆盘发电机如图所示,半径为「的
导体圆盘绕竖直轴以角速度“旋转,匀强
d
磁场B竖直向上,两电刷c、d分别与圆盘
T
中心轴和边缘接触,电刷间接有阻值为R的电阻,不计其他电阻,
下列说法正确的是
()
A.电阻R中电流从b到a
B.c点电势高于d点电势
C.角速度w增大,ab电压不变
D.半径r减小,R中通过的电流变大
8.如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁
场,磁感应强度B=0.5T.两光滑平行
金届导轨的宽度1=2m、倾角0=37,
底端连接电源,顶端ab导体桦垂直导轨
放置且静止在两平行导轨上,已知导休
棒的质量m=0.1kg,亚力加速度g=10m/s,sin37=0.6、则
流过导体棒的电流为
()
A.0.75A
B.0.7A
C.0.65A
D.0.6A
物理试题第2页共6页
二、多项选择题:木题共4小题,每小题{分,共16分,每小题有多
个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有
选错或不答的仰0分,
9.图甲为新作源电动汽车的无线充电原理图,M为匝数n=50匝、电
阻r=2.0∩的受电线阳,N为送电线网,当送电线图N接交变
电流后,在受电线网内产生了与线图平面垂直的磁场,其磁通量中
随时问!变化的规律如图乙,下列说法正确的是
()
4xI0尸Wb)
电
作又风过
(x10
甲
A.受电线图产生的电动势的有效值为10反V
B.在1,时刻,受电线阳产生的电动势为20V
C.在t,~4:时间内,通过受电线图的电荷量为1×10C
D.在t,~1:时同内,通过受电浅图的电荷量为2X10-C
10.(富身改鱸)如图,理想变压器原、副线周的匝数比为10:1,b是
原线图的中心抽头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动
变阻器电阻R以外其余电阻均不计,从某时刻开始在原线图c、d
两端加上交变电压,其舜时值表达式为“,=311si加100πV.下
列说法中正确的是
()
n
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V
B.当1一6O0s时,c,d两点间的电压瞬时值为110V
C.单刀双掷开关与α主接,滑动变阻器融头向上移动的过程中,
电压表和电流表的示数均变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
11.如图所示,边长为L的正方形区域存在垂直纸4
面向里的匀强磁场,磁惑应强度大小为B,一质
量为m,带电量为q的拉子从b边中点O垂直
××0
人射,恰能从c点商开磁场,不计拉子重力,则
××B×
正确的是
A拉子带正电
B.此时粒子人射速度大小为BgL
Am
C.为使粒子从d点射出,速度大小应调整为,=6L
Am
D,拉子从O进人到从d点射出用时大于写品。
物理试题第3页共6页
初星试题第3页共6页
…
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裔32人B在周的日BAop
藏®体王
12.如图所示,水平面上有两根足够长的
光滑平行金属导轨MN和PQ,两导
轨同距为L,电阻不计.在MQ之间
接有一阻值为R的电阻,导体杆ab
质量为m、电阻也为R,并与导轨接触良好,整个装置处于方向竖
直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,现给ab杆一个初速度
。,使杆向右运动,下列说法正确的是
A.ab杆将做匀成速直线运动直到静止
B.整个过程电阻R上产生的热量为m,
C6杆速度减为时,6杆加速度大小为
Lo。
2mR
2mvR
D.ab杆速度减为零时,ab杆走过的位移为
BL:
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分,)
13.(高考改编)某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究,
乙
丙
(1)研究线图电阻:如图乙,用“伏安法”测量200匝线圈的电阻R,
(约几欧姆),电压表V内阻约3000n,电流表A内阻约2Q,为了减
小实验误差,V右端应该接至图中的
(选填“a”或“b”)位置.
(2)研究电磁感应:按图丙连接电路后,接通直流电源开关瞬间,
发现灵敏电流计指针向右偏转一下:保持开关接通,将滑动变阻
器的滑片快速向右滑动,灵敏电流计指针向
(选填“左”
或“右”)偏转.
(3)研究变压器:将400匝原线罔与6V交流电相接,200匝副线
圈与交流电压表相接,通电后交流电压表示数为2.9V,并不是完
全正好满足电压与匝数成正比,原因是
14.(高考真题)为了测一个自感系数很大的线网L的直流电阻R,,
实验室提供以下器材:
待测线图L(阻值约为5):
电流表A(量程3.0A,内阻r,约为0.2n);
电流表A,(量程0.6A,内阻r=1.0n):
滑动变阻器R,(0~10n):
电压表V(量程3V,内阻约为2kn):
电阻箱R,(0~99.9n);
电源E(电动势E约为3V,内阻很小):
单刀单掷开关S,、S,:导线若干,
物理试题第4页共6页
(I)拉子沿直线通过cd:∫区域时的速度大小;
(2)拉子的比荷:
(3)拉子穿过圆形区域所用的时间,
E
R
某实验小组按如图所示的电路测量线图L的直流电阻R,,实验
主要步骤如下:
17.(13分)某手摇式发电机的原×××××××
(1)按电路图连接好电路,断开开关S,、S,,滑动变阻器R,的滑片
理示意图如图所示,一半径
×××××××
移动到
(填“左”或者“右”)端:
的半四形单匝金属手柄之美文子义
(2)闭合开关S,、S,移动滑动变阻器R,的滑片至适当位置,记下
线图处在磁感应强度B=
××××××
⊙RI
电流表A,的示数为1:,电压表V的示数为U,线图L的直流电
2
×××××义×
阻的测量值的计算式为R,=
T,方向垂直纸面向里的
①
(3)测量完后,应先断开开关
,再断开开关
匀强磁场中,摇动手柄使线图以角速度w=20rad/s绕垂直于磁
(以上两空填S,或S)
场方向的轴匀速转动,金属线图电阻R:=2∩,外电路连接R=
四、解答题(本题共4小题,共46分,解答应写出必要的文字说明、
8的电阻,电压表和电流表均为理想交流电表,求:
方程式和重要计算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算
()从图示位置开始计时、【时刻感应电动势瞬时值的表达式;
的,答案中必须明确写出数值和单位)
(2)转动过程中,交流电压表的示数:
15.(8分)如图所示,不可伸长的细绳上端固定
(3)从图示位置转过60°过程中,平均感应电动势和通过电阻R的
于横梁上的A点,细绳的下端挂一边长为
电量。(结果可以带着x和根号)
=2m,总电阻为R=0.025Q的正方形
金属框abcd,水平对角线bd下方有方向垂
直于金属框所在平面的匀强磁场,在1=0×
X B X
到1=3.0s时间内,磁感应强度大小随时
间的变化关系为B=(0.40.u)T,求:
(1)1=2.0s时金属框所受安培力的大小:
18.(15分)水力发电
升压变压器
降压变压器
(2)在1=0到1=2.0s时间内,金属框产生的焦耳热,
是获得清洁能源的
重要途径之一·有
发电机
用户
一条河流,河水的
流量为Q=2m'/s,落差h=5m,河水的密度为0=1.0X
10kg/m',现利用其发电,若发电机的总效率为,=50%,输出
16.(10分)如图,边长为L的正方形abcd区域及矩形cde∫区城内均
电压为U,=240V,输电线的总电阻为R=30n,用户获得220V
存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与ab边平行的匀强电
的电压,此时输电线上允许损失的电功宰与发电机输出电功率的
比值为:=6%.(取g=10m/s2)
上右边有一半径为5上且与相切的圆形区域,切点
(1)求输电线中的电流I;
的中点,该圆形区域与cd∫区域内均存在磁感应强度大小为B,
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线
方向垂直纸面向里的匀强磁场,一带电拉子从b点斜向上射人
图的匝数比:
电场后沿图中曲线运动,经cd边的中点进人cd:∫区域,并沿直
(3)如果输送的电能供“220V100W”的电灯使用,求能够正常
线通过该区域后进人圆形区域。所有区域均在纸面内,拉子始终
发光的电灯的盏数
在该纸面内运动,不计粒子重力,求:
X
XXXX
物理试题第5页共6页
物理试题第6页共6页
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藏四样
物理试题参考答案
题号
2
0
10
答案
A
A
D
C
C
B
A
A
AC
AD
题号
11
12
答案
BC
BD
1.A
【详解】A.此时通过线框的磁通量为Φ=BSsin30=BS,故A正确:
2
B.导线框中产生的瞬时电动势的大小是e=E,coS30°=B0Scos30°=5BS0,故B错误:
2
C.由楞次定律可知,导线框中电流的方向是N→M→L→K→N,故C错误;
D.当通过线框的磁通量最大时,磁通量的变化率为零,线框中的感应电流也为零,故D错
误。
2.A
U
【详解】根据电流的热效应,在一个周期内,有227+三7=7
解得U-106v
3
3.D
【详解】A.图线a电动势的有效值为
E=5m =752V
A错误;
B.转速与周期成反比,则转速之比为3:2,B错误:
C.t=0时感应电动势为零,所以磁通量最大。C错误;
D.图线a的电动势的瞬时值表达式为
e=150sin 50t(V)
线圈先后两次的角速度之比为3:2,所以图线b电动势的瞬时值表达式为
100
e=100sin
πt(V)
3
D正确。
4.C
【详解】A.由图乙可知,正弦交流电的最大值为10A,电流表示数为有效值,则电流表的
答案第1页,共9页
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10A=52A
示数为
故A错误;
B.根据题意,由Enm=nBSo=n心0,m=
Em
2π
r+R
T
联立解得Φ=1W
故B错误;
C.一个周期的时间内,电阻R产生的热量为Q=RT=(5V2)×8×0.2
故C正确:
D.0~0.05s时间内磁通量的变化量大小为Φ,则平均感应电动势为E
通过电阻R的电荷量q=
E
r+R
联立解得流过电阻R的电荷量为g=IC
π
故D错误。
5.c
【详解】AB.
U1=
根据电压关系可,
其中U1满足U,=Ub-I,R,U2满足U2=I,R
电流关系12n
4=乃
03
联立可得Ub=1R+I
n
即把理想变压器和负载等效为电阻R,
R=402
n
电阻R与等效电阻R;串联,ab两端电压有效值Ub=
=20V
Ub-=0.4A
流过电阻R的电流L=R十R
电阻R的电压U。=IR=4V,故AB错误:
CD.原线圈n,两端的电压U=U-U,=16V
八=
根据理想变压器可,
,可得副线圈两端的电压U,=8V
答案第2页,共9页
田黑
dd#翻E目w细县雪Y公g
王剥舌群E手
s>
1
ΦM
r08=1
电阻儿的电压就是8V,流过电阻风,的电流-受=08A,故C正确,D错误。
6.B
【详解】A.线圈进入磁场时产生的感应电动势E=BLy
则电流1=BL。
cv,可知线圈中电流之比为2:1,A错误:
R
B.外力做功的功率等于电功率,则P。=P电=
B2L
-cv2,可知电功率之比为4:1,B正确:
R
C.线圈中产生的热量Q==B2L。
R
t=
v,可知热量之比为2:1,C错误:
D.通过线圈中某一横截面的电量g=h=BLvL_BL
,可知电量之比为1:1,D错误。
Rv R
7.A
【详解】AB.根据右手定则可知,流过定值电阻的电流方向为b到α,根据电源外部,电
流从高电势点流向低电势点,故d点电势高于c点电势,故A正确,B错误:
C.由题知,电刷间接有阻值为R的电阻,不计其他电阻,则b电压等于电源电动势,则有
可知角速度①增大,ab电压增大,故C错误:
D.电流大小为1=E=1Bom
R 2R
可知半径”减小,R中通过的电流变小,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】因为导体棒静止,沿斜面方向有mgsin37°=BIlcos.37°
解得流过导体棒的电流I=0.75A
9.AC
【详解】A.由图乙可知
T=π×103s
受电线圈的最大磁通量为
Φm=2.0×104Wb
根据正弦交变电流特征可知,受电线圈产生的电动势最大值为
En=n心m·T
=50x2.0×10×xx10V=20y
所以受电线圈产生的电动势的有效值为
答案第3页,共9页
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E是=102V
E=
√2
故A正确:
B.由图乙可知,时刻磁通量变化率为0,由法拉第电磁感应定律可知,此时受电线圈产
生的电动势为OV,故B错误:
CD.根据
E
9=i=
.1=nA
△Φ
…t=n
r
rt
r
代入数据解得
9=1.0×10-2C
故C正确;D错误。
10.AD
【详解】A.原线圈两端电压最大值为331V=220√2V,则有效值为
U
2202V=220N
v2
根据原副线圈电压与匝数成正比,得副线圈两端电压有效值为
U,=U,2=22V
电表测量的是有效值,当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V,故A正确:
6O0s时,c、d间的电压瞬时值为
1
B.当t
4,=311sin100m×
1
V=110W2V
600
故B错误:
C.单刀双掷开关与α连接,滑动变阻器触片向上移,电阻变大,副线圈的电压由匝数和输
入电压决定,电压表的示数不变,电流表示数减小,故C错误。
D.单刀双掷开关由α扳向b,匝数比变小,电压与匝数成正比,所以电压表和电流表的示
数均变大,故D正确。
11.BC
【详解】A.由于粒子从c点离开磁场,则粒子在O点受到竖直向上的洛伦兹力,根据左手
定则可知,粒子带负电,故A错误:
v2
B.根据洛伦兹力提供向心力有gvB=m
r
答案第4页,共9页
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潘®
根据几何关系可得r=马
4
联立解得粒子入射速度大小为v=Bg
,故B正确:
4m
C.若粒子从d点射出,则有g%,B=m兰
根据几何关系可得心=上+W-分
解得r=L
41
所以粒子的速度大小应调整为2=5gBL,故C正确:
4m
L 4
D.设粒子从O进入到从d点射出时圆心角为O,则sinB=
,5
所以0=53°
则运动时间为t=
T=530.2m<m
360°
3609B3g故D错误。
12.BD
【详解】A.导体棒运动过程中受到安培力
F=BIL BLy
2R
安培力方向与速度方向相反,因此做减速运动,安培力逐渐减小,则加速度
错误;
B.整个过程中根据能量守恒可知回路中产生热量
Q=2m%
电阻R上产生的热量为
=20=4m
C.ab杆速度减为时,ab杆加速度大小为
2
B'LYo
2
a=E2R二-
B2Lvo
mm
4mR
故C错误;
D.ab杆速度减为零时,根据动量定理得
m,=下-AM=B三LAN=BL-=b杆走过的位移为
2R
2R.△t
2R
答案第5页,共9页
逐渐减小,故A
cs
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据®a巴
2mvoR
x=
B2L
故D正确。
13.(1)a(2)左
(3)不是理想变压器,存在漏磁,或者回答可拆变压器中有损耗均可得分
【详解】(1)待测电阻R,约几欧姆,电流表内阻R,≈22,电压表内阻R≈30002,满足
R<√R,R,,属于小电阻,应采用电流表外接法减小误差,因此电压表右端接a。
(2)接通开关瞬间,原线圈电流从零增大,穿过副线圈的磁通量增加,灵敏电流计向右偏
转:滑片快速向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,原线圈电流减小,穿过副线圈的磁通
量减小,磁通量变化趋势与接通开关时相反,因此感应电流方向相反,灵敏电流计向左偏转。
(3)不是理想变压器,存在漏磁,或者回答可拆变压器中有损耗
I
14.
右
65
S2 SI
【详解】(1)①1]接通电路之前,为了保证安全,滑动变阻器接入电路部分应最大,所以
滑片移动到最右端。
②[2]利用伏安法测电阻
R+=12
U
U
R二
③[3][4][5]如果先断开S,再断开S2,则电感线圈、电流表A2、电压表V组成一个回路,线
圈有断电自感现象,形成较大的自感电动势,有可能烧坏电压表,所以应先断开S2再断开
S1o
15.(1)0.2N(2)0.05J
【详解】(1)金属框中产生的感应电动势为
2
ABx
2V=0.025V····1分
△t
△t
2
金属框中的电流为1=E=1A
R
t=2.0s时磁感应强度B2=(0.4-0.1×2)T=0.2T····1分
金属框处于磁场中的有效长度为L=√2l=1m····1分
此时金属框所受安培力大小为F安=B2IL=0.2×1×1N=0.2N·····2分
答案第6页,共9页
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(2)02.0s内金属框产生的焦耳热为O=2Rt=1×0.025×2J=0.05J···
16.0台e6
E
E
3E
【详解】(1)粒子沿直线通过cdef区域,可知9E=qvB·····2分
解得v=
······1分
B
(2)由逆向思维可知,粒子在左侧电场中做类平抛运动,可知L=t,
-…2分
解得名品
····1分
(3)粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动,则gB=m·····2分
解得r=L
则粒子转过的圆心角为an
5L51分
03
-L3
可得0=
3
之
则时间为;=3.2m=πBL·····1分
2πgB3E
17.(1)e=10W2sin20t(V)(2)8V
8E-155v,g=
40
【详解】(1)半圆形单匝金属线圈产生的感应电动势最大值为
En =BSo=FmV2xπX×20V=10W2V·····2分
π2
图示位置线圈处于中性面位置,所以从图示位置开始计时,感应电动势瞬时
e=E sin ot=10W2sin20t(V)·····2分
(2)电动势有效值为E-号=10V·1分
√2
交流电压表的示数等于定值电阻R两端电压有效值,则有
U=-R
E=8×10V=8V..·2分
R+R
8+2
(3)从图示位置转过60°过程中,根据法拉第电磁感应定律可得E=△2
△t
答案第7页,共9页
··3分
值的表达式为
···1分
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据国直性
其中A0=BS-BSc0560°=5Wb,AY=9=石5·.··2分
4
060
解得E=155V·.·1分
2
平均电流为1=
R+R。2π
则通过电阻R的电量为g=7A=2c·.·2分
40
18.(1)10A(2)
6235
25’11
(3)470盏
【详解】(1)发电机的输出功率
P急=7p0gh=5×104W····2分
输电线上损失的电功率
P=I2R···1分
又
P损=P总····1分
解得输电线中的电流为I=10A。·····1分
(2)升压变压器原线圈两端的电压
U=240V
副线圈两端的电压为
U,=B=5x10V=5x10v.1分
110
故升压变压器原、副线圈的匝数比为
4=4=240V=6
m05x10V125····2分
输电线上的电压损失为
△U=IR=10×30V=300V····1分
降压变压器原线圈两端的电压为
U3=U2-△U=5×103V-300V=4700V·····1分
降压变压器副线圈两端的电压为U4=220V,故降压变压器原、副线圈的匝
h=U-4700V235
mU220=1i·····2分
答案第8页,共9页
数比为
cs
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据国植性