1、第 1页共 8页密封线内请勿答题行政班_教学班_姓名_学号_首都师大附中 20212022 学年第一学期期末考试高 二 物 理命题人：高二物理备课组审核人：高二物理备课组第第 I 卷（共卷（共 40 分）分）一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分。在每小题所列出的四个选分。在每小题所列出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得选对的得 4 分，选不全的得分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得分，有选错或不答的得 0 分分
2、。）1关于磁感应强度 B，下列说法正确的是（）A磁场中某点的磁感应强度 B 与通电导线所受的力 F 成正比，与 IL 成反比B磁感应强度 B 是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C磁感应强度 B 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D在确定的磁场中，同一点的 B 是确定的，不同点的 B 可能不同2两根长直通电导线互相平行，电流大小相等、方向相同，它们的截面处于等边ABC 的 A 和 B 处，如图所示。对于两通电导线在 C 处产生磁场的方向以下说法正确的是（）A水平向右B竖直向上C水平向左D竖直向下3用如图所示的器材“研究电磁感应现象”。闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转。在保持开关闭合
3、的状态下，以下说法争取的是（）A将线圈 1 全部放入线圈 2 中，然后向左较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同B将线圈 1 全部放入线圈 2 中，然后向右较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同C滑片置于中间位置不动，将线圈 1 从线圈 2 中的同一位置较快或较慢抽出，灵敏电流计的指针偏转方向不同，偏转角度也不同D滑片置于中间位置不动，将线圈 1 从图示位置较快或较慢放入线圈 2 中，灵敏电流计的指针偏转方向相同，偏转角度也相同线圈 1线圈 2第 2页共 8页SLQP图 201223B/T4 t/s-2图 1bBacd图 3A012I3it/s-
4、0.5I0.5I-IB012I3i-0.5I0.5I-It/sC01 2I3i-0.5I0.5I-It/sD012I3it/s-0.5I0.5I-I4如图 1 所示，矩形线圈 abcd 位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图 2 所示。以图 1 中箭头所示方向为线圈中感应电流 i 的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度 B 的正方向，则图 3 中能正确表示线圈中感应电流 i 随时间 t 变化规律的是（）5如图所示电路中，P、Q 两灯相同，电感线圈 L 的直流电阻不计，则（）A开关 S 由闭合突然断开瞬间，P 立即熄灭，Q 过一会才熄灭B开关
5、 S 由断开突然接通瞬间，P、Q 同时达到正常发光C开关 S 由闭合突然断开的瞬间，通过 P 的电流从右向左D开关 S 由闭合突然断开的瞬间，通过 Q 的电流与原方向相反6如图所示为一理想变压器，保持加在原线圈两端的电压 U1不变，I1为原线圈中的电流，I2为副线圈中的电流。当滑动变阻器 R 的滑片 P 向上滑动时（）AI1将变大BI1将变小CU2将变大D原线圈的功率变小7在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和 D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央 O 处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁
6、场后做匀速圆周运动。忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（）A粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变B粒子在磁场中运动的周期越来越大C磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大D两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大U1I1RI2U2P接交流电源UBOD1D2第 3页共 8页acdbBhacdbxByzMNI8随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于电线充电，下列说法正确的是（）A无线充电时手机接收线
7、圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电9如图所示，一个正方形导线框 abcd，边长为 L，质量为 m。将线框从距水平匀强磁场上方 h 处由静止释放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框平面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁场边界平行。当 ab 边刚进入磁场时，线框速度为 v。在线框进入磁场的整个过程中，下列说法正确的是（）A线框可能做加速度减小的加速运动B线框可能做加速度减小的减速运动C安培力对线框的冲量大小一定为mvD线框克服安培力做功
8、一定为221)(mvLhmg10霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿 z 轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k 均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流 I 不变（方向如图所示），当物体沿 z 轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在 y 轴方向的上、下表面的电势差 U 也不同。则（）A磁感应强度 B 越大，上、下表面的电势差 U 越大Bk 越大，传感器灵敏度（zU）越高C若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D电流 I 取值越大，上、下表面的电势差 U 越小第 4页共 8页第第 II 卷（共卷（共 60 分）分）二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 3
9、小题，共小题，共 16 分）分）11（4 分）某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。（1）下列说法正确的是_。A变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”B可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响C变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈D变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用（2）如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的
10、交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是（）A若将可拆变压器上端的横条铁芯取下，灯泡亮度将变暗B若提高变压器的输入电压，灯泡将变亮C若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变D若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起丙第 5页共 8页12（8 分）用多用电表测量一个阻值约为 20 的电阻，测量步骤如下：（1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着_。（2）将选择开关旋转到“”挡的_ 位置。（3）将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准_。（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如下图所示，该电阻的阻值为_。（5）
11、测量完毕，将选择开关旋转到 OFF 位置。13（4 分）如图的电路中有 AB、CD、EF 三根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻 R1、R2 都是完好的。为了查出断导线，某同学把多用电表的红表笔接在 A 点的电源正极接线柱上，将黑表笔分别接在其他点所示的接线柱上，根据多用电表的示数作出判断。（1）如果选用的是直流 10 V 挡，则A如果黑表笔接在 B 点，电压表示数为 6V，可判断 AB 导线断路B如果黑表笔接在 C 点，电压表示数为 0，可判断 AB 导线断路C如果黑表笔接在 D 点，电压表示数为 6V，可能 CD 导线断路D如果黑表笔接在 E 点，电压表
12、示数为 0，可判断 EF 导线断路（2）如果换用下列挡位按上述方法进行电路故障检测，则A用直流 2.5 V 挡检测时，可能超过量程，损坏电表B用直流 0.5 A 挡检测时，黑表笔只可以接在 B、C、D 三点检测C可以用电阻“1”挡直接在上述电路中进行故障检测第 6页共 8页三三、计算论述题计算论述题（本题共本题共 44 分分。要求写出解题过程要求写出解题过程，重要公式重要公式，文字说明等文字说明等。只有只有公式和结果不得分）公式和结果不得分）14（6 分）如图所示，矩形区域长为 11d，宽为 2d。速率为 v0的电子流（电子质量为 m、电荷量为 e）从矩形区域的左边界中点垂直射入，在矩形区域内
13、存在着向下的匀强电场 E和垂直纸面向里的匀强磁场。不计电子的重力以及电子间的相互作用。求：（1）若电子恰好沿水平方向飞出场区，求匀强磁场的磁感应强度大小 B1；（2）若撤去匀强电场，电子恰好从矩形区域水平和竖直方向的交点处飞出，求此时匀强磁场的磁感应强度大小 B215（7 分）图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n=100、电阻 r=10，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R=90。在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t 按图（乙）所示正弦规律变化。求：（1）交流发电机产生
14、的电动势的最大值；（2）电阻 R 在 1 分钟内产生的热量；（3）线圈从图示位置转过 90角过程中回路的平均电流。vEB11d2d-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt/10-2s（甲）（乙）OdORBabc第 7页共 8页16（9 分）如图所示，两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放置在倾角为=37的绝缘斜面上，两导轨间距为 L=0.5m，M、P 两点间接有阻值为 R=0.5的电阻，一根质量为m=0.5kg 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为 r=0.5，整套装置处于磁感应强度为 B=0.2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻
15、可忽略，让 ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦重。（力加速度 g=10m/s2）（1）在加速下滑过程中，当 ab 杆的速度大小为 v=2m/s 时，求此时杆加速度的大小 a；（2）ab 杆下落的最大速度 vm；（3）若 ab 杆下滑距 d=2m 时已经达到最大速度，求此过程中电阻 R 上产生的热量 QR。17（10 分）电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。由于磁场变化而产生的感应电动势，也是通过非静电力做功而实现的。在磁场变化时产生的电场叫做感生电场，也称涡
16、旋电场，涡旋电场中的电场力充当了非静电力。如图所示，空间存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B0，磁场区域半径为R。一半径为 r 的圆形导线环放置在纸面内，其圆心 O 与圆形磁场区域的中心重合。已知电子的电荷量为 e。（1）如果磁感应强度 Bt随时间 t 的变化关系为 Bt=B0+kt。求圆形导线环中的感应电动势的大小；（2）上述感应电动势中的非静电力来自于涡旋电场对电子的作用。求上述导线环中电子所受非静电力 F2的大小；（3）求圆形导线环所在处的电场强度 E场。第 8页共 8页18.（12 分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为
17、B；平行金属轨道 MN、PQ，相距为 L，固定在水平面内；电阻为 R的金属导体棒 ab 与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP 间接有直流电源。闭合开关 S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m 的物体，重力加速度为 g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。（1）求物体匀速上升时，通过导体棒 ab 的电流大小；（2）导体棒 ab 水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒 ab 向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为 P反，请证明：P出=P反；（解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）（3）若通过电源连续调节 MP 间的电压 U，物体匀速上升的速度 v 也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度 v 与电压 U 的函数关系式。S
