2021-2022学年北京市首都师大附中高二（上）期末物理试卷
发布：2024/4/20 14:35:0
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40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。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
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1．关于磁感应强度，正确的说法是（ ）
组卷：35引用：15难度：0.7 -
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（ ）组卷：126引用：3难度：0.7 -
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．在保持开关闭合的状态下（ ）组卷：236引用：2难度：0.7 -
4．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，则选项图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是（ ）组卷：467引用：17难度：0.9 -
5．如图电路中，P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，则（ ）组卷：39引用：5难度：0.9 -
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（ ）组卷：28引用：2难度：0.7
三、计算论述题（本题共44分。要求写出解题过程，重要公式，文字说明等。只有公式和结果不得分）
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17．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ε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F的大小；
（3）求圆形导线环所在处的电场强度E场。组卷：127引用：1难度：0.7 -
18．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。组卷：261引用：2难度：0.6
