来了

(难度评定值:0.30[难度系数在0.4-0.7的试题为中等试题,低于0.4的为难题,高于0.7的为容易题。])

5道大题, 总分:181

班级________ 姓名________ 学号________ 得分________

一.选择题 【共5道题,共19分】
1.[3分]如图4-4所示,位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直.现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于(    )

图4-4

A.F的功率                                         B.安培力的功率的绝对值

C.F与安培力的合力的功率                    D.iE

2.[4分] 一个水平力F作用在物体上,使它在力的方向上移动了一段距离s.第一次在动摩擦因数为μ1的水平面上,做的功为W1,功率为P1;第二次是在动摩擦因数为μ2的水平面上,做的功为W2,功率为P2.已知μ1>μ2,则以下结论正确的是(    )

A.W1W2P1P2                                        B.W1W2P1P2

C.W1W2P1P2                                        D.W1W2P1P2

3.[4分]在以下过程中,内能转化为机械能的是(    )

A.冰块在地面上滑动时熔化                 B.砂轮磨刀

C.水开了会顶动壶盖                          D.火柴摩擦后燃烧

4.[4分]在图3-5-19所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同.这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器.若带电粒子入射速度v<,则下列说法正确的是(    )

图3-5-19

A.粒子动能一定增加,电场力做正功

B.粒子所受洛伦兹力一定增大,洛伦兹力做正功

C.粒子动能一定减少,洛伦兹力不做功

D.电场力不做功,洛伦兹力做正功

5.[4分]一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定向里为正方向,在磁场中有一金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图4-5-10所示.现令磁感应强度B随时间变化,先按如图所示的Oa图线变化,后来又按照图线bc、cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则(    )

图4-5-10

A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向

B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向

C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向

D.E3=E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向

二.非选择题 【共6道题,共62分】
1.[6分]一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是________ Wb;磁通量的平均变化率是_______ Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是________ V.

2.[15分]据报道,1992年7月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行,相对地面速度大约6.5×103 m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一根长20 km,电阻为800Ω的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割磁感线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的。磁感应强度为4×10-5T,且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计,通过电离层(由等离子体组成)的作用,悬绳可以产生约3 A的感应电流,试求:

(1)金属悬绳中产生的感应电动势;

(2)悬绳两端的电压;

(3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能(已知地球半径为6.4×103 km)。

3.[10分]一般的电熨斗用合金丝作发热组件,合金丝电阻随温度t变化的关系如图6-1-11中实线①所示,由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物。有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热组件的电熨斗,具有升温快,能自动控制温度的特点。PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示。根据图线分析:

6-1-11

(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?

(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在______________________范围内。

4.[11分]如图3-12所示,一束电子(电荷量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B、宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间是多少?

图3-12

5.[10分]如图4-19所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,金属棒AD长0.4 m,与框架宽度相同,电阻r= Ω,框架电阻不计,电阻R1=2 Ω,R2=1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时,求:

图4-19

(1)流过金属棒的感应电流为多大?

(2)若图中电容器C为0.3 μF,则储存多少电荷量?

6.[10分]电动机通过一绳吊起一质量为8 kg的物体,绳的拉力不能超过120 N,电动机的功率不能超过1 200 W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m时已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少?

三.填空题 【共3道题,共23分】
1.[8分]某学校研究性学习小组的同学为了探究电与磁是否有关系进行了一次实验,他选择了干电池、导线、小灯泡、电流表、开关等器材连好电路,并利用支架把电路中的一根导线竖直放置,并在竖直导线周围放置多个小磁针(指南针).然后合上开关给导线通电,见到小灯泡亮,小磁针发生偏转.

请回答下列问题:

A.在电路中连接小灯泡主要是为了__________________(选填“知道电路是否接通过”或“避免电路发生短路”).

B.通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_________.

C.改变导线的电流方向,则小磁针的偏转方向_________.小磁针环绕导线形成图形仍是一个_________.

D.通电竖直导线的小磁针的发生偏转,表明电流能够产生_________.

E.如果竖直导线中的电流方向由下自上时,它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向,那么,竖直导线中的电流方向由上自下时,导线周围的小磁针北极的环绕方向是_________.

F.发现电流磁效应的科学家是丹麦的_________.

2.[7分]下图表示某物体的v-t图象,从图象可知OA段的加速度是

           m/s2AB段的加速度是    m/s2BC段的加速度是           m/s2;CD段的加速度是     m/s2;物体在0&10 s内的平均速度是    m/s;物体在这14 s内运动的总路程是     m,位移是    m。

3.[8分](1)如图所示电路中,已知R1=100Ω,右边虚线框内为黑盒,情况不明,今用电压表测得U AC=10V,UCB=40V.则AB间总电阻R AB是__________.

(2)大量实验表明:通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=KU 3的规律(其中U表示棒两端的电势差,式中K=0.02A/V3).现将该棒与一个遵从欧姆定律的电阻器串联在一起后,接在一个内阻可以忽略、电动势为6.0V的电源上.当串联的电阻器阻值R1等于________时,电路中的电流为0.16 A.

四.实验题 【共5道题,共40分】
1.[6分]某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,弹簧的弹力用F表示,弹簧未挂钩码时的长度用l0表示,弹簧挂上钩码后的长度用l表示,弹簧的伸长量用x表示,x=l-l0。该同学记录的数据如下表:

 

1

2

3

4

5

6

F/N

0

0.98

1.96

2.94

3.92

4.90

l/cm

25.00

26.00

27.10

28.00

28.90

30.00

x/cm

0

 

 

 

 

 

(1)在上表中填入其余数据;

(2)说明探究所得的实验结论:____________________________________。

2.[12分]

如图7-6-12所示,汽车已成为人们外出的重要交通工具之一,评价汽车性能主要指标有动力性、经济性、稳定性、制动性等,其中制动性主要是指在良好的路面上,汽车迅速降低车速直到停车的距离.表中记录的是汽车以不同速率行驶时,制动后所经过的距离.

7-6-12

汽车速率 v/(km·h-1

制动距离 s/m

10

1

20

4

40

16

50

25

60

36

请根据表中的数据,用图象分析推断克服阻力做功与汽车速率变化之间的关系.

 

3.[8分]用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有:(A)电压表:0~3~15V;(B)电流表:0~0.6~3A;(C)变阻器R1(总电阻20Ω);(D)变阻器R2(总电阻100Ω);以及电键S和导线若干.

(1)画出实验电路图(标明变阻器规格).

 (2)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出E=­­­_______V,r=_______Ω.

(3)若只选用两组数据,用欧姆定律算出Er,有可能误差较大.若选用第_______和第_______组数据误差最大.

4.[6分]某同学做探究牛顿第二定律的实验,使用的器材有:带滑轮的长木板、小车及往小车上摆放的大砝码、细线、小盘及往小盘里放的小砝码、打点计时器等。

(1)他以小盘和盘内砝码的总重力作为细线对小车的拉力F,测出不同拉力F对应的加速度a值,并把各数据标在a-F坐标系上,发现它们都在一条直线的附近,这条直线不过坐标原点,如图甲所示,产生这种情况的原因是什么?

      

甲                   乙

答:________________________________________________________________________

(2)经过调整后,该同学作出的a-F图象如图乙中的A所示,另一位同学使用同一套仪器作出的a-F图象如图乙中的B所示,则mA__________mB(填“>”“=”或“<”)。

5.[8分]测量某未知阻值电阻Rx的值.已知Rx约为5Ω左右,下表给出可供选择的器材.请画出你所设计的实验原理图,并表明所选器材的规格或代号.

代号

器材名称

规格

a

灵敏电流计G

300 μA,100 Ω

b

电流表A1

0.6 A,0.1 Ω

c

电流表A2

3 A,0.02 Ω

d

电阻箱R1

0~999.9Ω

e

电阻箱R2

0~9 999Ω

f

滑动变阻器R3

5Ω,2 A

g

电源

3V,0.01 Ω左右

h

电键S

单刀单掷

备注:另有导线若干,各器材数目均只有一个.

五.解答题 【共4道题,共37分】
1.[8分]如图所示,质量为m的导体棒静止在水平导轨上,导轨宽度为L.已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.

2.[8分]来自质子源的质子(初速为0),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流为1mA的细柱形质子流.已知质子的电荷量为e=1.6×10–19C,这束质子流每秒钟打到靶上的质子数是多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中质子数分别为n1n2,求n1n2的比值.

3.[12分]如图7-3-3所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2.求:

图7-3-3

(1)前2 s内重力做的功;

(2)前2 s内重力的平均功率;

(3)2 s末重力的瞬时功率.

4.[9分]如图所示,水平恒力F=20 N,把质量m=0.6 kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6 m。木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2 s到达地面,求:

(1)木块下滑的加速度a的大小;

(2)画出木块的受力示意图(画在图中的木块上);

(3)木块与墙壁之间的动摩擦因数(g10 m/s2)。