一、單選題（每小題4分，共28分）
1．有“中國天眼”美譽的FAST是目前世界最大口徑的射電望遠鏡，它是一種用于接收和研究天體發(fā)射的電磁波的特殊裝置。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（ ）
A．電磁波在真空中也能傳播
B．電磁波能傳播信息，不能傳播能量
C．射線的波長比紅外線的波長更長
D．麥克斯韋用實驗證實了電磁波的存在
2．傳感器的功能與人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等功能相似。不只在科研領(lǐng)域，在人們的日常生活中，也會用到傳感器以實現(xiàn)某種功能。下圖中關(guān)于傳感器的應用，說法正確的是（ ）
A．干簧管是利用電磁感應的原理控制電路的通斷的
B．機器人“眼睛”利用了光傳感器
C．紅外測溫儀向人體發(fā)射紅外線，從而測量人體溫度
D．火災報警器是通過感知溫度觸發(fā)報警的
3．如圖所示，兩相鄰的寬均為20cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外，一位于紙面內(nèi)、邊長為10cm的正方形導線框以垂直于磁場邊界的恒定速度v=10cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻t=0，規(guī)定線框中電流逆時針方向為正方向．則下列繪出的表示線圈中感應電流i隨時間t變化規(guī)律正確的是（ ）
B．
C． D．
4．如圖所示的電路圖中，L為直流電阻不為0的電感線圈。下列說法正確的是（ ）
A．閉合瞬間，A立即發(fā)光
B．斷開瞬間，A立即熄滅
C．閉合瞬間和斷開瞬間，流過A中電流方向相同
D．閉合，電路穩(wěn)定后，A中電流一定小于L中電流
5．如圖是學生常用的飯卡內(nèi)部實物圖，其由線圈和芯片組成電路，當飯卡處于感應區(qū)域時，刷卡機會激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應電流來驅(qū)動芯片工作，已知線圈面積為S，共n匝，某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，在感應時間t0內(nèi)，磁感應強度方向向外且由0均勻增大到B0，此過程中（ ）
A．線框中磁通量變化率為
B．線框中產(chǎn)生周期性變化的順時針方向的感應電流
C．線框中感應電動勢大小為
D．邊所受安培力方向向左
6．如圖所示，圖1為速度選擇器，圖2為磁流體發(fā)電機，圖3為回旋加速器，圖4為質(zhì)譜儀。下列說法正確的是（ ）
A．圖1中電子、質(zhì)子能夠沿直線通過速度選擇器的條件是
B．圖2磁流體發(fā)電機中，B點電勢比A點電勢高
C．圖3要增大某種粒子的最大動能，可減小磁場的磁感應強度
D．圖4中不同離子經(jīng)過質(zhì)譜儀偏轉(zhuǎn)半徑之比等于粒子的比荷之比
7．如圖所示，磁感應強度大小為B的勻強磁場中，匝數(shù)為n、邊長為L的正方形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，其角速度為ω，線圈總電阻為r，則（ ）
A．理想電流表的示數(shù)為
B．線圈轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量為
C．線圈轉(zhuǎn)動過程中的最大電流為
D．當線圈與中性面的夾角為時，線圈產(chǎn)生的瞬時電動勢為
二、多選題（每小題5分，共15分）
8．下列說法中正確的是（ ）
A．運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度一定為零
B．洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，但電荷運動方向不一定與磁場方向垂直
C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度
D．運動電荷在A點受到的洛倫茲力比在B點大，A點磁感應強度可能小于B點磁感應強度
9．風力發(fā)電是一種綠色清潔能源。其發(fā)電原理可簡化如圖甲所示，風輪轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)部的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示，發(fā)電機線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計電路的其他電阻，則（ ）
A．t=0.005s時穿過線圈的磁通量為零
B．t=0.01s時穿過線圈的磁通量變化率最大
C．燈泡兩端的電壓為18V
D．每秒內(nèi)電流方向改變100次
10．如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，原線圈一側(cè)接一輸出電壓有效值恒為的正弦交流電源，電阻、、、的阻值相等。下列說法正確的是（ ）
A．S斷開時，圖中電壓
B．S閉合前后，消耗的電功率之比為
C．S閉合后，、、消耗的電功率相同
D．S閉合前后，兩端電壓之比為7：9
三、實驗題（11題共6分，12題共8分）
11．某興趣小組在探究感應電流的產(chǎn)生條件和影響感應電流方向的因素
（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
A．燈泡A、B均不發(fā)光 B．燈泡A、B交替短暫發(fā)光
C．燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光 D．燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光
（2）通過實驗得知：當電流從圖b中電流計的正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)；則當磁體 （選填“向上”或“向下”）運動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。
（3）為進一步探究影響感應電流方向的因素，該小組設(shè)計了如圖c的電路。
（4）若圖c電路連接正確，在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應移至最 （選填“左”或“右”）端。
12．某同學利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，制作了一個簡易的汽車低油位報警裝置。
（1）該同學首先利用多用電表歐姆“×100”擋粗測該熱敏電阻在常溫下的阻值，示數(shù)如圖甲所示，則此時熱敏電阻的阻值為RT= Ω。
（2）該同學為了進一步探究該熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系，設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路，定值電阻R0=2.0kΩ，則在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應置于最 （選填“左”或“右”）端；在某次測量中，若毫安表A1的示數(shù)為2.25mA，A2的示數(shù)為1.50mA，兩電表可視為理想電表，則熱敏電阻的阻值為 kΩ。并繪制出熱敏電阻單位長度阻值隨溫度變化關(guān)系的丙圖。
（3）該同學利用此熱敏電阻設(shè)計的汽車低油位報警裝置如圖丁所示，其中電源電動勢E=6.0V，定值電阻R=1.8kΩ，長為=50cm的熱敏電阻下端緊靠在油箱底部，不計報警器和電源的內(nèi)阻。已知流過報警器的電流I ≥2.4mA時報警器開始報警，若測得報警器報警時油液內(nèi)熱敏電阻的溫度為30°，油液外熱敏電阻的溫度為70°，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距離約為 cm。
四、解答題（13題共12分，14題共14分，15題共17分）
13．如圖所示，相距為的兩條水平虛線間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、邊長為的正方形金屬框從磁場上方某處自由下落，之后勻速進入磁場區(qū)域，重力加速度g取，求：
（1）金屬框自由下落的高度h；
（2）穿過磁場區(qū)域的過程中，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
14．如圖所示，長方形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強磁場，AB邊長為l，AD邊足夠長，一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從BC邊上的О點以初速度垂直于BC方向射入磁場，粒子從A點離開磁場，速度方向與直線AB成30°角，不計粒子重力。求：
（1）OB的長度；
（2）磁場的磁感應強度大小B；
（3）粒子在磁場中經(jīng)歷的時間。
15．如圖甲所示為某小型水電站的發(fā)電機示意圖，已知正方形線圈邊長，匝數(shù)匝，線圈電阻不計；線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速；已知電動勢最大值。
（1）求發(fā)電機中勻強磁場的磁感應強度大小；
（2）從線圈在圖甲所示位置開始計時，寫出感應電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式；
（3）如圖乙所示，將發(fā)電機通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，發(fā)電機的輸出功率為200kW，輸電線的總電阻為4Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制在10kW，則、的原副線圈匝數(shù)比和分別為多少？

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