2019-2020学年天津市静海一中高二(上)期末物理试卷 (含答案解析)

2019-2020学年天津市静海一中高二（上）期末物理试卷
一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）
1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如下图所示连接。

把开
关闭合，将线圈A放在线圈B中，待电路稳定后，某同学发现，当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计的指针向右偏转。

则下列说法中正确的是()
A. 线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，都能引起电流计的指针向左偏转
B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计的指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动时，电流计的指针都静止在中央位置
D. 因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
2.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，
b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示．下
列说法中正确的是()
A. a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
B. b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
C. a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
D. a、c存在在P点相撞危险
3.一正弦式交变电流的电压u随时间t的变化规律如图所示．则该交变电压的有效值为()
A. B. C. 220V D. 440V
4.如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小
相等、方向相反，区域的宽度均为L。

现有一边长为L的正方形导线
框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设
逆时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的
是()
A. B.
C. D.
5.实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。

这种电流表的构造如图甲所示。

蹄形磁铁和铁芯间的
磁场是均匀地辐向分布的。

当线圈通以如图乙所示的稳恒电流(b端电流流向垂直纸面向内)，下列说法不正确的是()
A. 当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C. 线圈的框架选择铝质材料，不仅考虑铝的密度小、强度高，更主要的是因为铝框转动时产生
涡流，阻碍线圈的转动，这样有利于指针很快地稳定指到读数位置上
D. 由于这种仪表是一种比较精密、容易损坏的仪器，所以在搬动运输这种电流表过程中，应该
用导线将图中两接线柱直接连接，这样可以有效的减小线圈产生的摆动，以防止电表受损
二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）
6.如图所示，理想变压器的原线圈串联一个电阻R1后接在u=
220√2sin100πt(V)的交流电源上，原、副线圈匝数之比为5:1，副
线圈接有R2=16Ω的用电器，其功率为100W，则()
A. 电压表示数为40V
B. 副线圈输出交流电的
周期为50s
C. 电源的输出功率为110W
D. 电阻R1的阻值为40Ω
7.如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，
导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电
阻不计。

已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻
为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程
中与导轨接触良好)。

则下列说法中错误的是()
A. 电路中感应电动势的大小为Blv
sinθ
B. 电路中感应电流的大小为Bvsinθ
r
C. 金属杆所受安培力的大小为B2lvsinθ
r
D. 金属杆的热功率为B2lv2
rsinθ
8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极
相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子
在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，
如图所示。

设D形盒半径为R。

若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁
感应强度为B，高频交流电频率为f。

则下列说法正确的是()
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D. 不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒
三、填空题（本大题共3小题，共12.0分）
9.如图所示的理想变压器供电的电路中，若将S闭合，则电流表A1的示数将______ ，电流表A2的
示数将______ ，电流表A3的示数将______ ，电压表V的示数将______ .(填变大、变小或不变)
10.自感系数与线圈的________、________、________，以及是否有铁芯等因素有关．
11.图1中理想变压器的原线圈接u=311sin100πt(V)的交变电压，
副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；图2中阻值为R2的电阻
直接接到电压为U=220V的直流电源上，结果发现R1与R2消耗
的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为______ ．
四、计算题（本大题共2小题，共34.0分）
12.如图所示，两根足够长的水平放置的平行金属导轨间距为L，导轨间电阻为R.PQ右侧区域处于
竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；PQ左侧区域两导轨间有一面积为S的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向).一根电阻为r的导体棒ab置于导轨上，0～t0时间内导体棒处于静止状态，t0时刻后导体棒以速度v向右作匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计．求：
(1)0～t0时间内回路的感应电动势的大小；
(2)t0时刻后导体棒ab受到的安培力的大小．
13. 如图所示，矩形区域ABCD 的AB 边的边长为L ，E 、F 分别是AB 、CD 边的中点，在AEFD 区
域内有竖直向下的匀强电场，在EBCF 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，一个质量为m ，电荷量为q 的带正电的粒子以速度v 0从A 点水平向右射入电场，结果粒子从EF 边进入磁场后，在磁场中的轨迹刚好与FC 和BC 边相切，已知电场强度的大小为E =8mv 023qL ，不
计粒子的重力，求：
(1)粒子在电场中偏转第一次运动到EF 边时速度的大小与方向；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小．
五、综合题（本大题共1小题，共14.0分）
14. A .如图所示，
螺线管的匝数为10匝，在0.1 s 内穿过螺线管的磁通量由0.02 Wb 均匀变为0.06 Wb ，则磁通量的变化率为__________Wb/s ，螺线管两端产生的感应电动势为__________V ．
B.如图所示，电源的内阻r=2.0Ω，电阻R=8.0Ω，开关闭合后，电流表示数I=0.30A.则电源的电动势E=_______V；在t=10s时间内，电阻R产生的焦耳热Q=__________J．
-------- 答案与解析 --------
1.答案：B
解析：
由题意可知线圈B 中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案。

本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象。

由题意可知当P 向左加速滑动时，线圈A 中的电流应越来越小，则其磁场减小，此时线圈B 中产生了电流使指针向右偏转；故可知当B 中的磁通量减小时，电流表指针向右偏；
A .A 向上移动时
B 中磁通量减小，指针向右偏转，而滑动变阻器滑动端P 向右加速滑动时，B 中磁通量增大，故指针应向左偏转，故A 错误；
B .当铁芯拔出或断开开关时，A 中磁场减小，故B 中磁通量减小，指针向右偏转，故B 正确；
C .滑片匀速运动时，A 中也会产生变化的磁场，故B 中同样会产生感应电流，故指针不会静止，故C 错误；
D .由以上分析可知，D 错误；
故选B 。

2.答案：A
解析：解：A 、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，有
F =F 向
F =G
Mm r 2 F 向
=m v 2r =mω2r =m(2πT )2r 因而
G Mm r 2=m v 2r =mω2r =m(2πT
)2r =ma 解得
v =√GM r ①。