山東省聊城市韓屯中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析

山東省聊城市韓屯中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示為電熱毯電路示意圖，交流電壓=（V），當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)，電熱絲的電功率為，則下列說(shuō)法正確的是A．開關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為220VB．開關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311VC．開關(guān)S斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311V，電熱絲消耗功率為/2D．開關(guān)S斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為156V，電熱絲消耗功率為/2參考答案：AD2.（單選）如圖，一火警器的一部分電路示意圖，其中Rt為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器（其電阻值隨溫度的升高而減小），電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器Rt所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流I及a、b兩端的電壓U的變化情況是A.I變大，U變大B.I變小，U變小C.I變小，U變大D.I變大，U變小參考答案：B3.（單選）下面關(guān)于沖量的說(shuō)法中正確的是()A．物體受到很大的沖力時(shí)，其沖量一定很大B．當(dāng)力與位移垂直時(shí)，該力的沖量為零C．不管物體做什么運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同D．只要力的大小恒定，其相同時(shí)間內(nèi)的沖量就恒定參考答案：CA、力的沖量I=Ft，物體受到很大的沖力時(shí)，其沖量不一定很大，故A錯(cuò)誤；B、力的沖量I=Ft，不論力與位移是否垂直時(shí)，該力的沖量不為零，故B錯(cuò)誤；C、由I=mgt可知，不管物體做什么運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同，故C正確；D、沖量是矢量，力的大小恒定，在相同時(shí)間內(nèi)的沖量大小相等但方向并不一定相同，沖量不一定相同，故D錯(cuò)誤；故選C。4.如圖所示,s為一點(diǎn)光源,P、Q是偏振片,R是一光敏電阻，阻值隨照射光強(qiáng)度增加而下降,R1、R2是定值電阻,電流表和電壓表均為理想電表,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r?則當(dāng)偏振片Q由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中,電流表和電壓表的示數(shù)變化情況為A.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小B.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變大C.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大D.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小參考答案：B5.（單選）甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力為F，若甲質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量不變，乙質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量增大為原來(lái)的2倍，同時(shí)它們間的距離減為原來(lái)的1/2，則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力將變?yōu)椋海?/p>

）（A）F； （B）F/2； （C）4F； （D）8F。參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.電阻為R的矩形線框abcd，邊長(zhǎng)ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是__

_____．（不考慮空氣阻力）參考答案：2mgh7.（4分）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m，電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________。參考答案：8.來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19C.這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為________．假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則＝____________________.參考答案：方法一：根據(jù)電流的定義，1s內(nèi)通過(guò)每個(gè)橫截面的電荷量為q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C因此，這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為

n＝q/e＝1×10－3/1.6×10－19＝6.25×1015(個(gè))設(shè)質(zhì)子源到靶之間均勻的加速電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則在相距l(xiāng)和4l兩處電勢(shì)差分別為U1＝El和U2＝4El又設(shè)質(zhì)子在這兩處的速度分別為v1和v2，由電場(chǎng)力做的功與電荷動(dòng)能變化的關(guān)系，即qU＝mv2，得：v2＝2v1.在這兩處的極短的相等長(zhǎng)度內(nèi)，質(zhì)子數(shù)n＝q/e＝It/e，可見n1/n2＝l1/l2.而因兩段長(zhǎng)度相等，所以有v1t1＝v2t2，故n1/n2＝t1/t2＝v2/v1＝2.方法二：由I＝neSv可知n1v1＝n2v2，而電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v2＝2as，故v1/v2＝1/2，所以，n1/n2＝2/1.

9.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，完成40次全振動(dòng)用時(shí)間80s，這個(gè)物體周期T=

s。參考答案：214.在研究電流跟電壓、電阻之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，小明通過(guò)改變電路中的電壓和電阻，分別測(cè)得了如圖所示兩組數(shù)據(jù)分析表1數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：

。分析表2數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是

參考答案：對(duì)定值電阻來(lái)說(shuō)，通過(guò)它的電流和他它兩端電壓成正比在電壓恒定的情形下，電流和電阻大小成反比。11.“220V、5.5kW”的電動(dòng)機(jī)，電阻為0．4Ω，它在正常工作時(shí)的電流為______A，1s鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是______J，1s內(nèi)有______J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。參考答案：_25_________

____250_________

_____525012.理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險(xiǎn)絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過(guò)I0，負(fù)載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：13.常用電流表和電壓表都是由小量程的電流計(jì)G改裝而成的，框中是一個(gè)量程為0～3mA的電流計(jì)G，其電阻Rg=10Ω，若將該電流計(jì)改裝成一個(gè)量程為0～0.6A的電流表，改裝方法是：與電流計(jì)G

（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為

Ω的電阻。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：并聯(lián)

0.05Ω

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）下表是某物理老師上“牛頓第二定律”一課時(shí)演示實(shí)驗(yàn)所記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：組別小車質(zhì)量m/kg受力F/N加速度10.50.25

2

0.50

3

1.00

41.0

51.5

若利用l、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為

，

；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為

，

。(每空1分)參考答案：0．5；0．5；1．00；1．00(每空1分)15.某學(xué)習(xí)小組用伏安法測(cè)量一未知電阻R的阻值，給定器材及規(guī)格為：電流表(量程0～5mA，內(nèi)阻約為10Ω)；電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)；最大阻值約為100Ω的滑動(dòng)變阻器；電源E(電動(dòng)勢(shì)約3V)；開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）由于不知道未知電阻的阻值范圍，先采用如圖甲電路試測(cè)，讀得電壓表示數(shù)大約為2.5V，電流表示數(shù)大約為5mA，則未知電阻阻值Rx大約為________Ω；（2）經(jīng)分析，該電路測(cè)量誤差較大，需作改進(jìn)。請(qǐng)直接在原圖甲上改畫；①在不需要的連線上畫“×”表示，②補(bǔ)畫上需要添加的連線；（3）對(duì)改進(jìn)的電路進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的U－I圖像，得Rx＝________Ω。(保留3位有效數(shù)字)參考答案：考點(diǎn)2：伏安法測(cè)電阻四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.長(zhǎng)質(zhì)量為，粗細(xì)均勻的金屬棒，兩端用完全相同的彈簧掛起，放在磁感強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖8所示，若不計(jì)彈簧重力，問(wèn)(1)要使彈簧不伸長(zhǎng)，金屬棒中電流的大小和方向如何?(2)如在金屬中通入自左向右、大小為的電流，金屬棒下降，若通入金屬棒中的電流仍為0.2A，但方向相反，這時(shí)金屬棒下降了多少?

(g=10m/s2)參考答案：分析與解：(1)要使彈簧不伸長(zhǎng)，則重力應(yīng)與安培力平衡，所以安培力應(yīng)向上，據(jù)左手定則可知電流方向應(yīng)向右-----------------1分，因，-----------------2分所以．-----------------1分(2)因在金屬中通入自左向右、大小為的電流，金屬棒下降，由平衡條件得：．-----------------1分當(dāng)電流反向時(shí)，由平衡條件得：．----------------2分解得：-----------------1分17.如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長(zhǎng)，間距，質(zhì)量。質(zhì)量的導(dǎo)體棒垂直于MM′和NN′放在框架上，導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。時(shí)，垂直于導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒力，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，金屬框架將要開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒和金屬框架開始做加速度相等的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒的電阻，框架MN部分的阻值，其他電阻不計(jì)。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取。

（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）求拉力F；

（3）若在這段時(shí)間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量，求該過(guò)程中導(dǎo)體棒位移的大小。參考答案：解：（1）當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體桿兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

所以回路中的電流

取金屬框架為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有

所以

（2）當(dāng)時(shí)，設(shè)回路中的電流為，分別取導(dǎo)體桿和金屬框架為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有

所以

（3）在時(shí)間內(nèi)，電路中產(chǎn)生的總熱量