考试时长90分钟，满分100分。
第I卷
选择题（共48分）
一、单项选择题，本大题共12小题，共36分。
1．下列物理量属于标量的是
A．电动势 B．电场强度 C．磁感应强度 D．安培力
2．关于磁感应强度的下列说法中，正确的是
A．由
可知，B与电流I成反比
B．由
可知，B与电流受到的安培力F成正比
C．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向
D．磁感应强度的大小与放入磁场的导线的电流大小、导线长度等均无关
3．如图所示，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是
4．下图电路中，当开关闭合瞬间，CD中
A．感应电流方向为C到D
B．感应电流方向为D到C
C．感应电流方向不能确定
D．没有感应电流
5．如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1：E2分别为
A．a→c，1:2 B．c→a，2:1
C．a→c，2:1 D．c→a，1:2
6．如图所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向。当线圈转到如图所示的水平位置时，下列判断正确的是
A．通过线圈的磁通量最大
B．线圈中产生的电动势最大
C．通过线圈的磁通量变化率为零
D．线圈再转过90°时感应电动势最大
7．通电矩形导线框ABCD与无限长导线在同一平面内，电流方向如图所示，AB边与长导线平行。关于导线的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是
A．AD和BC边所受的安培力方向相同
B．AB和CD边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力的合力向上
D．线框所受安培力的合力向右
8．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是
A．闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮
B．闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A2会“闪亮“一下才熄灭
9．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，根据此图可判断出
A．带电粒子一定带正电
B．带电粒子在a、b两点的受力方向可能沿实线偏右
C．带电粒子在a的速度一定小于b的速度
D．带电粒子在a点电势能一定小于b点电势能
10．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为△U1和△U2，下列说法中正确的是
A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C．△U1>△U2
D．△U1=△U2
11．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的ab边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框保持匀速直线运动状态进入并通过磁场区域。用U、F、i、Φ分别表示ab边的电压、安培力、电流、穿过线框磁通量，则下列图象中，可能正确描述上述过程的是
12．发电厂交流发电机输出电压为500V，输出功率为100kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为2%，输电线总电阻为20Ω，用户得到的电压220V。则可知
A．升压变压器的输出电压为2×104V
B．降压变压器的输出功率为95kW
C．输电线上的电流为15A
D．升压变压器原、副线圈匝数比为1:20
二、多选题，本大题共4小题，共12分。
13．下列关于电磁波谱中各电磁波的应用情况，说法正确的是
A．红外线的波长比可见光长，可以用来传送手机信号
B．紫外线的波长比可见光短，可以用来杀菌消毒
C．x射线波长比可见光短，可以用来做医学检查
D．无线电波可以用来杀死某些癌细胞
14．一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻。则
A．电阻两端的电压是100V
B．流过电阻的电流是
A
C．变压器的输入功率是1000W
D．输入电压频率为100Hz
15．如图，在正方形abcd范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个电子以不同的速率，从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场，其中甲电子从c点射出，乙电子从d点射出。不计重力，则甲、乙电子
A．速率之比2:1
B．在磁场中运行的时间之比1:2
C．速度偏转角之比为1:2
D．电子在磁场中运动时，速度和合力均不变
16．在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图，在D形盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D形盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R。每次加速的时间极短，可忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。则
A．高频交变电压变化的周期为
B．粒子可能获得的最大动能为
C．粒子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比为
D．高频交变电压变化的频率为
第II卷
非选择题（共52分）
三、填空题，本大题共3小题，共22分。
17．在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡。线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，该同学发现灯泡亮度较低。假设灯泡的电阻大小不变，如果仅从增加灯泡亮度的角度考虑，下列采取的措施中，可能有效的是________
A．适当增大电源电压
B．适当增加原线圈匝数
C．适当增加副线圈匝数
D．适当减少原线圈与副线圈的匝数比
18．在“探究影响感应电流方向的因素“实验中，如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A及开关连接，再将线圈B和电流表连接。该电流表指针偏转方向和电流方向的关系为：当电流从右端接线柱流入，电流表指针向右偏转。其中A线圈的绕法如图乙所示，B线圈的绕法如图丙所示。将线圈A放在线圈B中，闭合开关。
(1)电流经过线圈A产生的磁场，穿过线圈B的磁场方向_________（选填“向上“或“向下“），断开开关时，线圈B中产生了感应电流，电流表的指针_________（选填“向左“或“向右“）偏转。
(2)要使电流表的偏转方向与(1)中相反，可以采取的操作有__________________
A．闭合开关
B．保持开关闭合，滑动变阻器划片向左滑动
C．保持开关闭合，将线圈A从线圈B中取出
D．改变接入电路的电源正负极后，断开开关
19．在“测定金属的电阻率“实验中，按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，虚线框中是改装的电压表。
(1)实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
A．待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B．电源（电动势4V，内阻不计）
C．电流表(0～3 A，内阻约0.01Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.2Ω)
E．灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA，内阻rg为500Ω)
F．滑动变阻器(0～10Ω，允许通过的最大电流1A)
G．电阻箱R0(0～99999.9Ω)
为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选________。
(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_________端（选填“a”或“b”）。
(3)甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验。若某次实验中，灵敏电流计的示数IG=180μA，电流表的示数IA=0.5A，则合金丝两端的电压为_________V，合金丝接入电路的电阻测量值Rx=_________Ω。
(4)乙同学选择同样的器材，按图1所示电路测量合金丝的阻值Rx，保持电阻箱接入电路的阻值不变。在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数IG和电流表的示数IA也随之增加，图2反映IG-x和IA-x关系的示意图中可能正确的是_____________。
四、计算题，本大题共4小题，共30分。
20．如图所示，两平行金属板间电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：
(1)粒子从电场射出时速度v的大小；
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
21．如图甲所示，N=200匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=1Ω，其两端与一个R=14Ω的电阻相连，线圈面积S=0.4m2，线圈内有指向纸内方向的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)判断通过电阻R的电流方向；
(2)求线圈产生的感应电动势E；
(3)求电阻R两端的电压U。
22．如图甲所示，足够长的金属导轨MN、PQ平行放置，轨道平面与水平面之间的夹角θ=37°，轨道间距离L=0.5m。质量m=0.2kg的金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直，导轨上端接有电源与电阻箱，整套装置处于匀强磁场中。导轨与金属杆的电阻均可忽略不计；sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。
(1)已知电源的电动势E=36V、内阻r=1.6Ω，ab和导轨之间的摩擦可忽略，匀强磁场的方向竖直向下，磁感应强度的大小B1=0.3T。当金属杆ab静止在轨道上时，求电阻箱的阻值R1的大小。
(2)如图乙所示，如果取走电源，金属导轨上端只接电阻箱，金属杆ab和导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小B2=1.0T。当电阻箱接入电路中的电阻值R2=4.0Ω时，金属杆ab由静止开始下滑，求金属杆的最大速度v的大小。
23．如图1所示，在x轴上0到d范围内存在电场（图中未画出），x轴上各点的电场沿着x轴正方向，并且电场强度大小E随x的分布如图2所示；在x轴上d到2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m，电量为+q的粒子沿x轴正方向以某一初速度从O点进入电场，最终粒子恰从坐标为(2d，
)的P点离开磁场。不计粒子重力。
(1)求粒子在磁场中运动时的速度大小v：
(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，并结合其他物理知识，求粒子进入电场的初动能Ek0。
参考答案
一、单项选择题，本大题共12小题，共36分。
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
答案 | A | D | B | B | A | B | D | B | D | C | C | D |
二、多选题，本大题共4小题，共12分。
题号 | 13 | 14 | 15 | 16 |
答案 | BC | AC | ABC | BCD |
三、填空题，本大题共4小题，共22分。
17．ACD
18．(1)向上，向左(2)ABD
19．(1)D(2)b(3) 2.7, 5.4 (4)A
四、计算题，本大题共4小题，共30分。
20．(1)
(2)
21．(1)由a向b (2) 12V (3) 11.2V
22．(1) 2.0Ω (2) 16.64m/s
23．(1)
(2)