物理试题

考试时间：90分钟 满分：100分

一．单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项正确， 选对的，得4分； 选错的，得0分）

1．1.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )

A.一起向左运动

B.一起向右运动

C.ab和cd相向运动，相互靠近

D.ab和cd相背运动，相互远离

2．如图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω开始匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(　　)

3．一根劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端挂一质量为m的物体，让其上下振动，物体偏离平衡位置的最大位移为A，当物体运动到最高点时，其回复力大小为(　　)

A．mg＋kA B．mg－kA

C．kA D．kA－mg

4. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则(　　)

A．此单摆的固有周期约为0.5 s

B．此单摆的摆长约为1 m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

5．如图a所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b(b>3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v－t图象如图b所示，则 　　)

A．t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B．在t0时刻线框的速度为v0－

C．线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大

D．线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb

6．如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场。下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离( 　)

7．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为(　　)

二、多项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，至少两项正确，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分：有选错的，得0分）

8.远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K由2改接为1时，下列说法正确的是(　　)

A．电压表读数变大 B．电流表读数变大

C．电流表读数变小 D．输电线损失的功率减小

9.电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置。由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值的变化，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用下列说法正确的是(　　)

A．甲图的传感器可以用来测量角度

B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度

C．丙图的传感器可以用来测量压力

D．丁图的传感器可以用来测量速度

10. 如图 所示，两条平行金属导轨竖直放置，其间有与导轨平面垂直的匀强磁场，金属棒ab沿导轨下滑，下滑过程中与导轨接触良好.金属棒、导轨、电流表A1和理想变压器原线圈构成闭合回路.金属棒ab在沿导轨下滑的过程中，电流表A1一直有示数，而电流表A2在某时刻之后示数变成了零，以下说法正确的是（ ）

A.电流表A2示数等于零之前，金属棒必是变速运动

B.电流表A2示数等于零之后，金属棒必是变速运动

C.电流表A2示数等于零之前，金属棒必是匀速运动

D.电流表A2示数等于零之后，金属棒必是匀速运动

11如图，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均随位置坐标按B= Bo+ ky（k为正常数）的规律变化．两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直．现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2，设磁场的范围足够大，且仅考虑线框完全在磁场中的运动，则下列说法正确的是 （ ）

A．运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同

B．若
，则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流

C．若
，则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力

D．若
，则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度

12．如图所示是单摆做阻尼运动的位移－时间图线，下列说法中正确的是(　　)

A．摆球在P与N时刻的势能相等

B．摆球在P与N时刻的动能相等

C．摆球在P与N时刻的机械能相等

D．摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能

13．弹簧振子做简谐运动，t1时刻速度为v，t2时刻速度也为v，且方向相同．已知

(t2－t1)小于周期T，则(t2－t1)(v≠0) (　　)

A．可能大于 B．可能小于

C．一定小于 D．可能等于

14．如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在P、Q之间做简谐运动．在物体沿DC方向由D点运动到C点的过程中 (D、C两点在图上没有标出)，弹簧的弹性势能减少了3.0 J，物体的重力势能增加了1.0 J．则在这段过程中 (　　)

A．物体经过D点时运动方向是指向平衡位置的

B．物体的动能增加了4.0 J

C．D点的位置一定在平衡位置以下

D．物体经过D点时的加速度正在增大

15.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有 ( )

A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒

C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek= W1－W2

三．计算题（共4个小题，总计40分）

16．（8分）如图所示，有一个摆长为l的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至平衡位置P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d.(两球可看做质点）

17．（8分）如图所示，质量均为m的木块A、B用轻弹簧相连，竖直放置在水平面上，静止时弹簧的压缩量为l。现用竖直向下的力F缓慢将弹簧再向下压缩一段距离后，系统再次处于静止。此时突然撤去压力F，当A上升到最高点时，B对水平面的压力恰好为零。求：

⑴F向下压缩弹簧的距离x；

⑵压力F在压缩弹簧过程中做的功W。

18（12分）.如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为
m、总电阻为
。在直角坐标系
中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程
（m），场强大小
。线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度
水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场。

（1）求线框中AD两端的最大电压；

（2）在图乙中画出运动过程中线框的i-t图象

（3）求线框在穿越整个磁场的过程中，拉力所做的功。

　19. （12分）如图所示，两根与水平面成θ＝30(角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5(的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5(的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金属棒匀速运动时的速度；

（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；

（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。



v＝
＝
M－

再由图象可得：
＝
，B1＝0.54 T