高中物理试题

单匝矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是

A．0.05s时穿过线圈的磁通量为零

B．此交流电的频率为0.2Hz

C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

D．线圈转速加倍时，感应电动势随时间变化的表达式为e=2sin2πt（V）

在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形体环．规定导体环中电流的正方向如图a所示，磁场方向向上为正．当磁感应强度 B 随时间t按图b变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是

如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的

如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象。原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝10∶1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则

A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为311V

B．变压器输出端所接电压表的示数为22V

C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz

D．变压器的输出功率为220W

如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W₁，通过导线横截面的电荷量为q₁；第二次用0.2 s拉出，力所做的功为W₂，通过导线横截面的电荷量为q₂，则

A．W1＜W2，q1＜q2	B．W1＞W2，q1＞q2
C．W1＞W2，q1＝q2	D．W1＜W2，q1＝q2

如图，理想变压器原线圈输入电压u=U_msinωt，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器。V₁和V₂是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A₁和A₂是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示。下列说法正确的是

A．滑片P向下滑动过程中，U1不变、I1变大

B．U1和U2表示电压的最大值

C．I1和I2表示电流的瞬间值

D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小

如图所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是

A．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离

B．不管下端是何极性，两棒均相互靠近

C．如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近

D．如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近

使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为 $m$ ，速度为 $v$ 的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道时半径为 $r$ 的圆，圆心在 $O$ 点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为 $B$ 。为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示，一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于 $O`$ 点（ $O`$ 点图中未画出）。引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从 $Q$ 点射出。已知 $OQ$ 长度为 $L$ 。 $OQ$ 与 $OP$ 的夹角为 $\theta$ ，

（1）求离子的电荷量 $q$ 并判断其正负；

（2）离子从 $P$ 点进入， $Q$ 点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为 $B`$ ，求 $B`$ ；

（3）换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度 $B$ 不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应。为使离子仍从 $P$ 点进入， $Q$ 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度 $E$ 的方向和大小。

小明同学设计了一个"电磁天平"，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在范围内调节的电流。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度取）

（1）为使电磁天平的量程达到，线圈的匝数至少为多少。

（2）进一步探究电磁感应现象，另选匝、形状相同的线圈，总电阻，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀变大，磁场区域宽度。当挂盘中放质量为的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。

如图所示，用一块长 $L_1=1.0m$ 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面高 $H=0.8m$ ，长 $L=1.5m$ 。斜面与水平桌面的倾角 $\theta$ 可在 $0~60°$ 间调节后固定。将质量 $m=0.2kg$ 的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 $u_1=0.05$ ，物块与桌面间的动摩擦因数 $u_2$ ，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。（重力加速度取 $g=10m/s^2$ ；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）求 $\theta$ 角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；（用正切值表示）

（2）当 $\theta$ 增大到 ${37}^{°}$ 时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数 $u_2$ ；（已知 $\sin {37}^{°}=0.6$ ， $\cos {37}^{°}=0.8$ ）

（3）继续增大 $\theta$ 角，发现 $\theta =53°$ 时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离 $x_m$ 。

图1是小红同学在做"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验的实物连接图。

（1）根据图1画出实验电路图.

（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示，电流表量程为 $0.6A$ ，电压表量程为3V。所示读数为：①②_③_④。两组数据得到的电阻分别为和。

甲同学准备做"验证机械能守恒定律"实验，乙同学准备做"探究加速度与力、质量的关系"实验

（1）上图中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_，乙同学需在图中选用的器材。（用字母表示）

（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带的加速度大（填①或者②），其加速度大小为.

如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为 $0.1kg$ 的小球 $A$ 悬挂到水平板的 $MN$ 两点， $A$ 上带有 $Q=3.0\times {10}^{-6}C$ ,的正电荷,两线夹角为 ${120}^{°}$ ，两线上的拉力大小分别为 $F_1$ 和 $F_2$ 。 $A$ 的正下方 $0.3m$ 处放有一带等量异种电荷的小球 $B$ ， $B$ 与绝缘支架的总质量为 $0.2kg$ （重力加速度取 $g=10m/s^2$ , 静电力常量 $k=9.0\times {10}^{9}N·m^2/C^2$ ,球可视为点电荷）则（  ）

A．	支架对地面的压力大小为 $2.0N$
B．	两线上的拉力大小 $F_1=F_2=1.9N$
C．	将 $B$ 水平右移，使 $M$ 、 $A$ 、 $B$ 在同一直线上，此时两线上的拉力大小为 $F_1=1.225N,F_2=1.0N$
D．	将 $B$ 移到无穷远处，两线上的拉力大小 $F_1=F_2=0.866N$

如图所示为赛车场的一个水平"U"形弯道，转弯处为圆心在 $O$ 点的半圆，内外半径分别为 $r$ 和 $2r$ 。一辆质量为 $m$ 的赛车通过AB线经弯道到达 $A`B`$ 线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以 $O`$ 为圆心的半圆， $OO`=r$ 。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为 $F_{max}$ 。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（）

A．	选择路线①，赛车经过的路程最短
B．	选择路线②，赛车的速率最小
C．	选择路线③，赛车所用时间最短
D．	①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等

我国科学教正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为，设起飞过程中发动机的推力恒为；弹射器有效作用长度为，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的，则（）

A．	弹射器的推力大小为
B．	弹射器对舰载机所做的功为
C．	弹射器对舰载机做功的平均功率为
D．	舰载机在弹射过程中的加速度大小为