（答案请做在答题卷上，做在试卷上一律无效）

一、单项选择题（每题3分，共21分）

1．如图为我国第一艘航母“辽宁舰”上一架歼-15飞机刚起飞时的情景。已知该机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，飞机速度方向近似水平，大小为v，该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bx，竖直分量为By，C、D两点间的电势差为U，下列说法正确的是（ ）

A．U=Bxlv，C点电势低于D点电势

B．U=Bxdv，C点电势高于D点电势

C．U=Bylv，C点电势低于D点电势

D．U=Bydv，C点电势高于D点电势

2．如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别为220V和10A，已知图甲中原、副线圈匝数比为100：1，图乙中原、副线圈匝数比为1：10，则（ ）

A．图甲中的电表是电压表，输电电压为22000V

B．图甲中的电表是电流表，输电电流是0.1A

C．图乙中的电表是电压表，输电电压为22000V

D．图乙中的电表是电流表，输电电流是10A

3．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．质点的振动频率是4Hz

B．10s内质点经过的路程是20cm

C．第4s末质点的速度为零

D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移相同

4．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左、右两侧，现使滑动变阻器的触头向左移动，ab、cd棒的运动情况是（ ）

A．ab向左，cd向右

B．ab向右，cd向左

C．ab、cd都向右运动

D．ab、cd都向左运动

5．电子感应加速器是利用感生电场加速电子的设备。如图所示将一个光滑的环形真空室垂直放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，B=kt（k为大于零的常数）。t=0时有一电子从A点由静止释放，设电子的电量为e、质量为 m，运动的半径为R且不变。下列说法正确的是（ ）

A．电子做圆周运动的周期不变

B．电子运动的加速度大小不变

C．电子运动的加速度不断增大

D．电子在轨道内沿顺时针方向运动

6．如图所示，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，产生的正弦交流电图象如图线
所示。下列说法正确的是（ ）

A．线圈先后两次转速之比为1∶2

B．交流电的电压瞬时值u=10sin0.4πt（V）

C．交流电
的电压最大值为
V

D．t=0时刻穿过两线圈的磁通量均为零

7．如图1所示，MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为L，方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属框abcd，以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l

A．图2正确，且S1>S2

B．图2正确，且S1=S2

C．图3正确，且S3>S4

D．图3正确，且S3=S4

二、不定项选择题（每题3分，共15分）

8．如图所示的电路中，L是自感系数很大的、用铜导线绕制的线圈，其电阻可以忽略不计。开关S断开瞬间，则（　　 ）

A．L中的电流方向不变

B．灯泡A要过一会儿才熄灭

C．灯泡A立即熄灭

D．电容器将放电

9．如图所示，自耦变压器的输出端有A、B、C三个完全相同的小灯泡，设小灯泡的电阻不受温度的影响。将正弦交流电接入自耦变压器的输入端，开始时滑片P处于某一位置，开关S闭合，三个小灯泡均发光。操作过程中，小灯泡两端电压均未超过其额定值，下列说法中正确的是（ ）

A．将滑片P向上移动，三个灯泡将变亮

B．将滑片P向上移动，三个灯泡将变暗

C．将开关S断开，为保证A、B功率不变，需将滑片P向上移动

D．将开关S断开，为保证A、B功率不变，需将滑片P向下移动

10．一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，当施加一个场强大小为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做往复运动。则下列说法正确的是（ ）

A．小球做简谐运动

B．小球做简谐运动的振幅为2qE/k

C．运动过程中小球的机械能守恒

D．从左向右运动过程中，系统的机械能逐渐增大

11．如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨电阻不计，表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒（电阻不计）放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。用水平恒力F把ab棒从静止开始向右拉动，以下说法正确的是（ ）

A．恒力F做的功等于电路产生的电能

B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能

D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

12．如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧的I、IV象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。t=0时，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是（ ）

三、填空题（每题4分，共20分）

13．如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置时的照片，乙图是振子被拉到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动1/4周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T=________s，在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm（填“大于”、“小于”或“等于”）。

14．通过一阻值为R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为 V。

15．如图所示，理想变压器的次级有两组线圈，图中三个灯泡的规格相同，四个电表对电路的影响都可忽略不计。开关K断开时，灯L1正常发光，这时两电流表示数之比IA1：IA2=1：4；开关K闭合时，三个灯都正常发光，这时两电流表示数之比
= ，两电压表示数之比UV1：UV2 = 。

16．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速 次。若被加速的带电粒子的电荷量为q，质量为m，则粒子的最大速度vm= 。

17．如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感应强度B沿y方向恒定，沿x方向均匀增加，每经过 1cm增加量为1.0×10-4T，有一个长L=20cm，宽h=10cm的矩形单匝线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向匀速运动，若线圈电阻R=0.02Ω，则线圈中的感应电流为________ A，需加的外力大小为__________ N。

四、计算题（本大题共4小题，第18、19题每题10分, 第20、21题每题12分，共44分，解答应写出必要的文字说明和过程，计算时g取10m/s2）

18．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，设发电机的效率为50％，输出电压为350V，输电线的电阻为2Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求：（1）发电机的输出功率；（2）所用的升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。（已知水的密度为
）

19．如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=1.00 cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积S=20cm2，总电阻R1=40Ω。磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小为B=0.01T，车头灯电阻R2=10Ω。当车轮转动的角速度ω=8rad/s时，求：（1）发电机磁极转动的角速度
；（2）车头灯中电流的有效值（结果保留两位有效数字）。

20．如图所示，有一半径为R1=1m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R2=
m、内半径为R1的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B=0.5T，方向相反，均垂直于纸面。一带正电的粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外边界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应。求：（1）若加速电压U1=1.25×102V，则粒子刚进入环形磁场时的速度v0为多大？（2）要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域，加速电压U2应满足什么条件？（3）若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能水平通过圆心O，最后返回到出发点，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少？

21．如图所示，足够长的粗糙斜面与水平面成
放置，在斜面上虚线
和
与斜面底边平行，且间距为
，在
围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为
，总电阻为
，边长也为
的正方形金属线圈MNPQ，其初始位置PQ边与
重合，现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动，当金属线圈从最高点返回到磁场区域时，线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为
，不计其他阻力，求：（1）线圈向下返回到磁场区域时的速度；（2）线圈向上离开磁场区域时的动能；（3）线圈向下通过磁场过程中，线圈电阻上产生的焦耳热。

命题、校对：杨榕楠 　　　　　

班级 学号 姓名 成绩

一、单项选择题（每题3分，共21分）

1

2

3

4

5

6

7



















二、多项选择题（每题3分，共15分）

8

9

10

11

12

















三、填空题（每题4分，共20分）

13． ， 14． V

15． ， 16． ，

17． A， N

四、计算题（本大题共4小题，第18、19题每题10分, 第20、21题每题12分，共44分，解答应写出必要的文字说明和过程，计算时g取10m/s2）

18．

19．

20．

21．

一、单项选择题（每题3分，共21分）

1

2

3

4

5

6

7



D

A

B

A

C

C

D



二、多项选择题（每题3分，共15分）

8

9

10

11

12



AC

BC

AD

CD

AC





三、填空题（每题4分，共20分）

13．1.2s，大于 14． 4
15．3:4，4:1

16．1，
17．
，

四、计算题（本大题共4小题，第18、19题每题10分, 第20、21题每题12分，共44分，解答应写出必要的文字说明和过程）

18．解析（1）发电机的输出功率
。（2）
，得
，
。
，
。

19．解析（1）磁极与摩擦小轮转动的线速度相等，有
，
。 （2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为
，有效值
。通过电流的有效值
。

20. 解析 （1）
，
。（2）粒子刚好不进入中间磁场时，
，
，
，
。（3）轨迹如图，
。

21．解析（1）向下进入磁场时，有
，其中
，
，
，解得
。

（2）线圈离开磁场到最高点有
，线圈从最高点到进入磁场有
，其中
，解得
。

（3）向下匀速通过磁场过程
，
，解得
。