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考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）
A．t=
B．t=
C．线框产生的交变电动势有效值为300V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
2、一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（ ）
A．0 B． C． D．
3、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（ ）
A．安培发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热现象和电现象之间的联系
C．法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”
D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”
4、用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列符合要求的是（ ）
A．Wb•m2 B．Wb/m2 C．N•m/A D．kg/（S2•A）
5、如图所示，将两个质量均为m，带电量分别为+q、﹣q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强电场中，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°．则F的大小可能为（ ）
A．mg B．12mg C．33mg D．32mg
6、将一小球从高处水平抛出，最初1 s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力，g取10 m/s1．根据图象信息，不能确定的物理量是( )
A．小球的质量
B．小球的初速度
C．最初1 s内重力对小球做功的平均功率
D．小球抛出时的高度
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化，表征该传感器的灵敏度。电容器极板和电介质板长度均为L，测量范围为≤x≤。下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容变大，物体向-x方向运动
B．电容器的电容变大，物体向+x方向运动
C．电介质的介电常数越大，传感器灵敏度越高
D．电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高
8、图（a）为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动，图（b）是该发电机的电动势已随时间t按余弦规律变化的图像。，定值电阻R=10Ω，电表均为理想交流电表。由此可以判定（ ）
A．
B．电压表读数为10V
C．t=，穿过线圈的磁通量为零
D．0~，
9、如图所示，把半径为d的玻璃半球体放在纸面上，让它的凸面向上，分别从A、B两处（其中A处为玻璃半球体的最高点）观察玻璃半球体中心O处纸面上的文字，下列说法正确的是（ ）
A．从A处看到的字比从B处看到的字高
B．从B处看到的字比从A处看到的字高
C．从A处看到的字和从B处看到的字一样高
D．从A处看到的字和没有放玻璃半球体时一样高
10、如图所示，一个碗口水平、内壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O点固定一电荷量为Q的带正电金属球，两个质量相等的绝缘带电小球A和B分别紧贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动。若小球A、B所带电荷量很少，两者间的作用力忽略不计，且金属球和带电小球均可视为质点，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A运动轨迹上各点的电场强度相同
B．小球A运动轨迹上各点的电势相等
C．小球A的电荷量大于小球B的电荷量
D．小球A的角速度大于小球B的角速度
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接__________：
(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为___________A；
(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将___________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为___________W（保留小数点后两位）.
12．（12分）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
(2)以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约）
B．电流表（量程为3A，内阻约）
C．电阻箱（阻值范围）
（阻值范围）
（阻值为，额定电流3A）
（阻值为，）
电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。
③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，直角坐标系xOy的第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内有一半径为R的圆形有界匀强磁场，磁场边界与x轴相切于A(L，0)点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子，从y轴上的P(0，)点以速度v0平行于x轴射入电场中，粒子恰好从A点进入磁场，然后从C点离开磁场(C点图中未标出)，若匀强磁场的磁感应强度，不考虑粒子的重力，求C点的位置坐标。
14．（16分）如图所示，两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上，其间距L=，左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属 杆的质量m=,电阻r=2，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN上加 一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F，金属杆由静止开始 以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，2s末撤去外力F，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：
(1)1s末外力F的大小；
(2)撤去外力F后的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
15．（12分）图示为某一柱状透明体的截面图，半径为R的圆弧面AB与透明体的侧面AD、BD分别相切于A、B两点，P点在AD上且AP＝R。现有一细束单色光从P点垂直AD面射入透明体，射到圆弧面AB时恰好发生全反射，第一次从F点射出透明体。已知光在真空中的速度大小为c。求：
(1)透明体的折射率n以及从F点射出透明体时的折射角r的正弦值；
(2)单色光从P点射入到从F点射出透明体所用的时间t。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
由图乙可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上；由图像还可知电动势的峰值和周期。根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值；根据周期和频率的关系可求频率。
【详解】
A．由图乙知t=，感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律
可知，磁通量的变化率最大，但线圈与磁场平行磁通量为零，故A错误。
B．由图乙可知t=，e=0，说明此时线圈正经过中性面，故B正确。
CD．由图乙可知，该交变电流的周期为 T=，电动势最大值为Em=311V。
根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为
据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为
故CD错误。
故选B。
【点睛】
本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，注意会由图像得出线圈从何处开始计时，并掌握正弦交流电的最大值与有效值的关系。
2、B
【解析】
根据牛顿第二定律有
因，则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动，t时刻的速度为
根据功率的定义可知
故B正确，ACD错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系。不是安培，所以A错误；
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。所以B错误；
C．安培发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。不是法拉第，所以C错误；
D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”，符合物理学史。所以D正确。
故选D。
4、D
【解析】
考查单位制。
【详解】
ABC．国际单位制的基本单位为kg、m、s，由题目易知，选项ACD中的韦伯（Wb）、牛顿（N）均不是国际单位制中的基本单位，故ABC都错误；
D．磁感应强度为：
B＝
磁感应强度单位为T，则有：
1T＝＝1
故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时的受力图如图，根据平衡条件得知： F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：Fmin=2mgsinθ=mg，所以F的大小可能为mg，其他值不可能，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
【点睛】
关键是运用图解法确定出F的最小值，以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件，分析F的最小值，从而分析F的可能值。
6、D
【解析】
试题分析：小球被抛出后做平抛运动，根据图象可知：小球的初动能为5J，1s末的动能为30J，根据平抛运动的基本公式及动能的表达式即可解题．
解：A、B、设小球的初速度为v0，则1s末的速度为：v1==，
根据图象可知：小球的初动能为：EK0=mv01=5J，
1s末的动能为：EK1=mv11=30J，
解得：m=，v0=4m/s，故A、B错误．
C、最初1s内重力对小球做功的瞬时功率为：
P=mgvy=mg•gt=×101×1W=15W，则1s末小球重力的瞬时功率能确定．故C错误．
D、根据已知条件只能求出1s内竖直方向下落的高度为：
h=gt1=×10×11m=10m，而不能求出小球抛出时的高度，则D不能确定．故D正确．
故选D．
【点评】本题主要考查了平抛运动的基本公式及动能表达式的直接应用，要求同学们能根据图象读出有效信息．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
AB．根据电容公式
可知，电容器的电容变大，两板间电介质部分增多，物体向-x方向运动，故A正确，B错误；
C．电介质的介电常数越大，当物体沿左右方向运动，移动相同距离时，电容器的变化量变大，即传感器的灵敏度变大，故C正确；
D．电容器的电容和板间电压无关，电容器的板间电压变大，电容器的变化量不变，即传感器的灵敏度不变，故D错误。
故选AC。
8、AC
【解析】
AB．电动势有效值为
电流表的读数
电压表读数
选项A正确，B错误；
C．t=，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C正确；
D．0~，通过电阻R的电荷量为
则
选项D错误。
故选AC。
9、CD
【解析】
只有入射角不等于零时才会发生折射，当人通过玻璃半球体看中心O处的字的时候，进入眼睛的光线沿着半球体半径，也就是球面法线，所以不发生折射，物像重合，从A处看到的字和从B处看到的字一样高，而且和没有放玻璃半球时一样高，CD正确，AB错误。
故选CD。
10、BD
【解析】
A．小球A运动轨迹上的各点到O点的距离相等，根据点电荷的场强表达式
可知小球A运动轨迹上各处的电场强度大小相等、方向不同，A错误；
B．以O为球心的同一球面是等势面，小球A运动轨迹上的各点电势相等，B正确；
C．带电小球的电性无法确定，所以电荷量大小无法确定，C错误；
D．对于任意一球，设其轨道上某点与O点连线与竖直方向的夹角为，碗的半径为R，由牛顿第二定律
又
解得