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【全国百强校】天津市第一中学 2018-2019 学年高二上学期期末考试物理试题 学校_ 班级_ 姓名_ 学号_ 一、单选题 1.下列说法正确的是（）A磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化 B穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零；C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反；2.下列关于物理学史的说法中正确的是（）A奥斯特发现了电磁感应现象 B库伦发现了库伦定律，并由卡文迪许利用扭秤实验测出了静电力常量 C焦尔发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系 D安培发现了电流的磁效应，总结了电现象与磁现象之间的联系 3.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有()AQ2=Q1，q2=q1 BQ2=2Q1,q2=2q1 CQ2=2Q1，q2=q1 DQ2=4Q1，q2=2q1 4.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 CPQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 DPQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 5.某交流发电机的矩形线圈共有 50 匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）产生的交变电动势按正弦规律变化 交变电动势的最大值为 2000V 交变电动势的频率为 100Hz 在 1s 内，电流方向改变 100 次 A只有正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确 6.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为 T，转轴 OO垂直于磁场方向，线圈电阻为 2从线圈平面不磁场方向平行时开始计时，线圈转过 60 时的感应电流为 1A，那么（）A任意时刻线圈中的感应电动势为 B任意时刻穿过线圈的磁通量为 C线圈消耗的电功率为 5W D线圈中感应电流的有效值为 2A 7.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 2：，已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为（）A B C D 8.用同种材料粗细均匀的电阻丝做成 ab、cd、ef 三根导线，ef 最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（）Aab 运动的最快 Bef 运动的最快 C导线产生的感应电动势相等 D每秒钟产生的热量不相等 9.如图甲所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 角，M、P两端接一电阻 R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中t=0 时对金属棒施加一平行于导轨的外力 F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为 r，导轨电阻忽略不计已知通过电阻 R 的感应电流 I 随时间 t 变化的关系如图乙所示下列关于棒运动速度 v、外力 F、流过 R 的电量 q 以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A B C D 二、多选题 10.如图所示，闭合矩形线圈 abcd 与长直导线 MN 在同一平面内，线圈的 ab，dc 两边与直导线平行，直导线中有逐渐增大，但方向不明的电流，则（）A可知道线圈中的感应电流方向 B可知道线圈各边所受到磁场力的方向 C可知道整个线圈所受的磁场力的方向 D无法判断线圈中的感应电流方向，也无法判断线圈所受磁场力的方向 11.我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空若该卫星发射后在距地球表面高度为h 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其运行的周期为 T，以 R 表示地球的半径，引力常量为 A根据这些信息，可求出（）B该卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小为 C地球表面的重力加速度大小为 D在地球上发射卫星的最小发射速度为 E地球的平均密度为 12.如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场 B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（）A上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功 B上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功 C上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程克服重力做功的平均功率 D上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程克服重力做功的平均功率 13.今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A变压器的匝数比为U:U0 B电流表的示数为 C在图示位置时，发电机线圈的磁通量为 D从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为 14.如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上，并不导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中（）A恒力F做的功等于电路产生的电能 B克服安培力做的功等于电路中产生的电能 C恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 D恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 15.如图所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒 MN 不框架接触良好磁感应强度分别为B1、B2 的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 abcd 和 cdef 区域现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1 区域后，恰好做匀速运动以下说法中正确的有（）A若B2B1，金属棒进入B2 区域后将加速下滑 B若B2B1，金属棒进入B2 区域后仍将保持匀速下滑 C若B2B1，金属棒进入B2 区域后可能先减速后匀速下滑 D若B2B1，金属棒进入B2 区域后可能先加速后匀速下滑 三、填空题 16.在如图甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6V,3W”的灯泡，变压器为理想变压器，各电表均为理想电表，当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光则电压表的示数为_.17.如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为 a，电阻为 R，当它以速度 V匀速穿过宽度为 L，磁感应强度为 B 的匀强磁场过程中，若 Ld，产生的电能为_，通过导线横截面的电荷量为_ 18.某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为 4 kV，通过理想变压器升压后向 125 km 远处用户供电已知输电线的电阻率为 2.4108 m，导线横截面积为 1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的 4%，求：所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是_，如果用户用电器的额定电压为 220 V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是_.四、解答题 19.宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做囿周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的囿形轨道运行，如图乙所示设这三个星体的质量均为 m，且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出，引力常量为 G，则:（1）直线三星系统中星体做囿周运动的周期为多少?（2）三角形三星系统中每颗星做囿周运动的角速度为多少?20.如图所示，边长为 20cm 的正方形线圈 abcd 共 100 匝，线圈的总电阻为 r=1，绕垂直于磁感线的 OO以 120r/min 匀速转动，磁感应强度 B=0.5T，外电路电阻为 R=9，求：（1）线圈套的转动过程中，产生的感应电动势的最大值？（2）由图示位置转 90 过程通过电阻 R 的电量为多少？（3）交流电压表的示数为多少？（4）线转动一周外力做多少功？21.如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨不水平面夹角，导轨间距l，所在平面的正方形区域 abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距l静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨向下的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小gsin，乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动 （1）甲乙的电阻R 各为多少?（2）以刚释放时t=0，写出从开始释放到乙金属杆离开磁场，外力F 随时间t 的变化关系；（3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，试求此过程中外力F 对甲做的功 22.如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上作匀速运动电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且不绝缘已知电梯载人时的总质量为 4.75103kg，所受阻力 f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lad相同，金属框整个回路的电阻R=9.010-4W，g取10m/s2假如设计要求电梯以v1=10m/s 的速度匀速上升，求：（1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；（2）磁场向上运动速度v0的大小；（3）该磁动力电梯以速度v1向上匀速运动时，提升轿厢的效率