湖北省武汉第二中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题

1.

如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN，PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置。并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度

水平向左运动。它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度大小为B，金属棒经过a、b处的速度分别为

、

，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是（）

A．金属棒运动到a处时的加速度大小为

B．金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由N指向Q

C．金属棒在a→b过程中通过电阻R的电荷量是b→c的2倍

D．金属棒在a处的速度

是其在b处速度

的2倍

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2.

下列说法中符合物理学史的是（）

A．安培发现了电流的磁效应	B．法拉第发现电磁感应现象
C．奥期特提出了分子电流假设	D．愣次发明了人类历史上第一台发电机

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3.

通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率

，原线圈两瑞电压U保持不变，输电线的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，输电线损耗的电功率为

；若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，输电线损耗的电功率为

，则

和

分别为（）

A．

，

B．

，

C．

，

D．

，

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4.

圆心为O，半径为R的半圆的直径两端。各固定有一般垂直半圆平面的长直导线a、b，两导线中通有大小分别为

和

且方向向里的电流。已知长直导线产生磁场的磁感应强度

，其中k为常数、l为导线中电流、r为某点到导线的距离，则下列说法中正确的是（）

A．圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向b

B．在直径ab上，磁感应强度为零的点与b点距离为

C．在半圆上一定存在磁感应强度方向沿半圆切线方向的位置

D．在半圆上一定存在磁感应强度方向平行于直径ab的位置

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5.

如图所示，在水平直线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直线上的P点先后发射出两个完全相同的带正电的粒子（不计重力），射入时速度大小相等但射入方向与直线间夹角分别为

和

。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T。要使这两个粒子在磁场中某点相遇，则先后发射两个粒子的时间间隔为（）

A．

B．

C．

D．

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6.

如图所示，单匝直角三角形导线框OMN在匀强磁场中以ON所在的直线为轴匀速转动，角速度为ω，已知OM边长为l，

，匀强磁场垂直于ON向右，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是( )

A．导线框OMN内产生大小恒定的电流

B．截掉导线MN，则电动势最大值变小

C．导线框OMN产生的电流方向为OMNO

D．导线框OMN内产生的电动势最大值为

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7.

如图甲所示的电路，电阻

，与

并联的D是理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压。由此可知（）

A．在A、B之间所加的交变电压的周期为2s

B．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为

C．在A、B之间所加的交变电压的最大值为20V

D．

两端电压的有效值为

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8.

如图甲所示，在光滑绝缘水平面内。两条平行虚线间存在一匀强磁场。磁感应强度方向与水平面垂直。边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内，cd边与磁场边界平行。

时刻线框在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场，回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．水平外力为恒力

B．匀强磁场的宽度为

C．从开始运动到ab边刚离开磁场的时间为

D．线框穿出磁场过程中外力F做的功大于线框进入磁场过程中外力F做的功

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9.

如图所示，在一磁感应强度大小为B₀、方向水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线abc从中点折成夹角为120°的两段（abc平面位于纸面内），为使两段通电导线ab、bc所受安培力大小相等，在纸面内abc所在区域再加上另一磁感应强度也为B₀的匀强磁场，此时，合磁场的磁感应强度大小变为B，则（）

A．	B．
C．	D．

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10.

如图，一导体圆环保持水平，沿一个性质匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中。不计空气阻力，下列说法正确的有

A．圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上至下看为顺时针

B．圆环由B落至C的过程中，圆环磁通量在减少

C．圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势

D．圆环由A落至E的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度g

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11.

如图所示，方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场区域，O为其圆心，直径

。足够长的收集板MN平行于AB且与半圆形区域相切于P点，O处放置一粒子源，可在OA与OB之间

范围内向磁场内各个方向均匀射入速率均为

的带负电粒子，每个粒子的质量均为m。电荷量大小均为q。不计粒子重力和粒子间的相互作用。

（1）若所有粒子都不能被收集板收集，求磁场的磁感应强度

满足的条件；
（2）若恰有

的粒子能被收集板收集到，求磁场的磁感应强度大小

。

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12.

如图所示，竖直平面内有一固定金属导轨框架abcd，ab边和cd边与bc边的夹角均为

。bc边水平，且长度

，电阻

，其余两边电阻不计。整个导轨框架处在方向垂直导轨平面且水平向里的匀强磁场中，磁感应强度B=0.8T。现有一长也为

、质量

的电阻不计的金属棒，在外力作用下从紧贴导轨bc处(竖直坐标轴

处)以某一初速度沿框架竖直向上活动。运动过程中金属棒与导轨接触良好。且脱离导轨前bc边消耗的电功率

不变，不计金属棒与导轨间的摩擦。(

，

) 求:

（1）金属棒在脱离导轨前其运动速度v随坐标x变化的关系式:
（2）金属棒从

运动到

过程中bc中产生的焦耳热和外力做的功。

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13.

如图甲为手机无线充电工作原理示意图，它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为

匝，电阻

，在它的c、d两端接一般值

的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间变化规律如图乙所示，可在受电线圈中产生正弦式交变电流。求：

（1）在一个周期内，电阻R上产生的焦耳热；
（2）从

到

时间内，通过电阻R的电荷量。

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14.

回旋加速器是现代高能物理研究中用来加速带电粒子的常用装置。图1为回旋加速器原理示意图，置于高真空中的两个半径为R的D形金属盒，盒内存在与盒面垂直磁感应强度为B的匀强磁场。两盒间的距离很小，带电粒子穿过的时间极短可以忽略不计。位于D形盒中心A处的粒子源能产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子通过两盒间被加速，经狭缝进入盒内磁场。两盒间的加速电压按图2所示的余弦规律变化，其最大值为U₀。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。已知t₀=0时刻产生的粒子每次通过狭缝时都能被最大电压加速。求