湖北省2018-2019学年高二上学期期末考试物理试卷

下列说法中正确的是

A. 奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究

B. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

C. 楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体

D. 安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

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如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是

A. a点　　 B. b点　　 C. c点　　 D. d点

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如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可忽略不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上或断开时

A. 合上S时，B灯立即亮起来，并保持亮度不变

B. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭

C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，且通过A灯泡的电流方向与原电流方向相反

D. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭

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如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒PQ固定不动，金属棒MN可自由移动，下列说法正确的是(　 　)

A. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时，PQ受到的磁场力水平向左

B. 当MN在外力的作用下向左减速运动时，PQ受到的磁场力水平向左

C. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端

D. 当MN在外力的作用下向左加速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端

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自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为，峰值为Um，下列说法正确的是

A. 车速越快，脉冲的峰值Um越大

B. 车速越快，脉冲的宽度越大

C. 车速为

D. 车速为

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回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上。两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变。已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2。下列说法正确的是

A. 若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化

B. 若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为

C. 将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为

D. 将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数

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如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，，R2=R3=10Ω，则下列说法正确的是

A. 开关S闭合时，电流表示数为

B. 开关S断开时，电压表示数为

C. 开关S从从断开到闭合时，电压表示数增大

D. 开关S从从断开到闭合时，电流表示数增大

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一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t＝0时刻使线框从静止开始沿轴正方向匀加速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在t1、t2、t3时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流或导线框的电功率P随时间t或位移x的变化规律正确的是(　　 )

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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如图所示，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)。下列说法正确的是

A. 磁场方向一定是垂直平面向里

B. 撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为

C. 若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区

D. 若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区

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如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面。整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路.

(1)将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

(2)螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将_________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

(4)螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将_______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。

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如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为。

（1）下列说法正确的是：______

A. 该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响

B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响

C. 如果想增大，可以把磁铁的N极和S极对调

D. 如果想减小，可以把接入电路的导体棒从①、④两端换成②、③两端

（2）若把电流为且接通②、③时，导体棒受到的安培力记为；则当电流减半且接通①、④时，导体棒的安培力为：______

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如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝0.1 m的正方形线圈共N＝100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OOʹ匀速转动，转速为r/s，外电路中的电阻R＝4 Ω，图示位置线圈平面与磁感线平行，求：

(1)线圈转动一周产生的总热量Q；

(2)从图示位罝开始线圈转过周的时间内通过R的电荷量q。

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如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计，导体棒ab的质量，电阻，与导轨接触良好，电源电动势，内阻，电阻，外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成角，ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，g取，ab处于静止状态。求：

（1）ab受到的安培力大小和方向；

（2）重物的重力G的取值范围。

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坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射带正电的同种粒子，速度大小都是v0，在的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为该种粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。ab为一块很大的平面感光板，放置于处，如图所示，观察发现此时恰无粒子打到板上，不考虑粒子的重力。

（1）求粒子刚进入磁场时的速度大小；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）若将ab板向下平移距离时，刚好能使所有的粒子均能打到板上，求向下平移的距离。

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如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量M＝1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，线圈ab边长度L1＝2 m，线圈ad边长度L2＝1 m，线圈的总电阻R＝2 Ω。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示。t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度v＝3 m/s水平向右做匀速直线运动。已知ab边到磁场下边界的距离x＝0.5 m，t1＝3 s时线圈ab边恰好完全进入磁场，取g＝10 m/s2，求：

(1)线圈进入磁场的过程中a、b两点间的电势差Uab；

(2)0～4 s内整个线圈所产生的焦耳热Q；

(3)0～4 s内外力F所做的功WF。

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