山西省忻州市城關(guān)聯(lián)校2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市城關(guān)聯(lián)校2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.(不定項(xiàng)選擇題)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點(diǎn).左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，B、C兩點(diǎn)分別在大輪和小輪的邊緣上.在傳動過程中皮帶不打滑，則 ( )A.A、C兩點(diǎn)的線速度大小相同. B.B、C兩點(diǎn)的角速度大小相同.C.A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小相同. D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相同.參考答案：ABD2.兩只相同的電阻，分別通過正弦波形的交流電和方波形的交流電．兩種交變電流的最大值相等，波形如圖所示．在正弦波形交流電的一個(gè)周期內(nèi)，正弦波形交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q1與方波形交流電在電阻上

產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比等于()A．3∶1B．1∶2C．2∶1

D．4∶3參考答案：B3.如圖5，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓均為U.變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的匝數(shù)比n1∶n2和電源電壓U1分別為()A．1∶22U

B．1∶24UC．2∶14U

D．2∶12U參考答案：C考點(diǎn)：變壓器的構(gòu)造和原理。【名師點(diǎn)睛】理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．并利用燈泡正常發(fā)光的電壓與電流的值來構(gòu)建原副線圈的電壓與電流的關(guān)系。4..如圖甲所示，有一等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)變化的描述正確的是

參考答案：C5.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連，如圖所示，磁場垂直斜面向上，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端時(shí)的速度大小為v，則金屬桿在滑行過程中（）A．向上滑行與向下滑行的時(shí)間相等B．向上滑行與向下滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量相等C．向上滑行與向下滑行時(shí)通過金屬桿的電荷量相等D．向上滑行與向下滑行時(shí)金屬桿克服安培力做的功相等參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】本題首先要正確分析金屬桿的受力情況和運(yùn)動情況：金屬桿上滑過程和下滑過程回路中均有電熱產(chǎn)生，金屬桿從底端滑上去再滑回底端高度不變，金屬桿的重力勢能不變，只有動能轉(zhuǎn)化為電熱，故金屬桿再滑回底端時(shí)速度（設(shè)為v2）必然小于初速度，即v2＜v0，所以上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度．【解答】解：A、由于不斷產(chǎn)生電能，棒的機(jī)械能不斷減少，上滑過程與下滑過程經(jīng)過同一位置時(shí)上滑的速度較大，所以上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度，而上滑階段的位移與下滑階段的位移大小相等，所以上滑過程的時(shí)間比下滑過程短，故A錯(cuò)誤．B、上滑過程中，導(dǎo)體棒經(jīng)過同一位置安培力較大，所以上滑過程中安培力的平均值較大，克服安培力做功較多，回路產(chǎn)生的總熱量較多，則向上滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量較多，故B錯(cuò)誤．C、電量q=?△t=△t=，由于上行與下行過程中磁通量變化量大小相等，故上滑階段和下滑階段通過R的電荷量相同，故C正確；D、金屬桿克服安培力做的功等于回路產(chǎn)生的熱量，則知向上滑行時(shí)金屬桿克服安培力做的功較多，故D錯(cuò)誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.參考答案：7.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示.某大學(xué)制成了能把m=2.2g的彈體(包括金屬桿CD的質(zhì)量)加速到v=10km／s的電磁炮.若軌道寬l=2m，長s=100m，通過的電流為I=10A，則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=________T，磁場力的最大功率P=________W(軌道摩擦不計(jì))參考答案：55，1.1×1078.長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，將一帶電量為-q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖10所示，當(dāng)達(dá)到靜電平衡后棒上感應(yīng)的電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小等于

，方向

。參考答案：KQ/(R+L/2)2

向左

9.如圖19所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從水平方向的勻強(qiáng)電場中O點(diǎn)靜止釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB＝BC，則它們帶電荷量之比q1∶q2等于

參考答案：2：1

10.如圖所示，兩個(gè)線圈繞在同一鐵芯上，A中接有電源，B中導(dǎo)線接有一電阻R。在把磁鐵迅速插入A線圈的過程中，A線圈中的電流將_____________（填“減少”、“增大”或“不變”），通過電阻R的感應(yīng)電流的方向?yàn)開____________；若線圈B能自由移動，則它將____________移動（填“向左”、“向右”或“不”）。參考答案：11.（4分）舊式大炮水平射出一枚質(zhì)量為10kg的炮彈，炮彈飛出的速度是600m/s，炮身質(zhì)量為2000kg，則大炮后退的速度是_____m／s．若大炮后退中所受的阻力是它重力的30％，則大炮能后退的距離_______m。參考答案：3

1.512.一個(gè)理想變壓器的原線圈為1320匝，副線圈為60匝，在副線圈上接一個(gè)電阻值恒為10的電阻，通過它的交流電流為1A，則原線圈的輸入功率為

W，在其他條件不變時(shí)，若將副線圈匝數(shù)加倍，則副線圈中電流將變?yōu)?/p>

A。參考答案：10，213.（8分）已知水的密度、摩爾質(zhì)量，阿伏加德羅常數(shù)。一滴露水的體積大約是，它含有

個(gè)水分子。如果一只極小的蟲子來喝水，每分鐘喝進(jìn)個(gè)水分子，則喝進(jìn)誰的質(zhì)量是

kg（兩空答案均要保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：

（4分），

（4分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.描繪標(biāo)有“3V，0．4W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈炮電壓能從零開始變化．所給器材如下：A．電流表（0~200mA，內(nèi)阻0．1Ω）

B．電流表（0~0．6A，內(nèi)阻0．01Ω）C．電壓表（0~3V，內(nèi)阻5kΩ）

D．電壓表（0~15V，內(nèi)阻50kΩ）E．滑動變阻器（0~10Ω，0．5A）

F．滑動變阻器（0~1kΩ，0．1A）G．電源（3V）

H．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．（1）為了完成上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的儀器是________________．(3分)（2）在圖13的虛線框中畫出完成此實(shí)驗(yàn)的原理圖，并將實(shí)物按電路圖用導(dǎo)線連好．(6分，電路圖和實(shí)物圖各3分)（3）此實(shí)線描繪出的I—U圖線是

（填“曲線”、“直線”），其原因是_______________________________________________________(3分)參考答案：（1）ACEGH

（2）分壓式外接法

（2）曲線

溫度變化導(dǎo)致小燈泡電阻變大15.如圖為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，對溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖．(1)為了通過測量得到如圖所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖甲和圖乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖________；簡要說明理由：___________________________.(電源電動勢為12V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值為0～100Ω)(2)在如圖所示電路中，電源電壓恒為12V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝375Ω.由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω.(3)舉出一個(gè)應(yīng)用熱敏電阻的例子__________．參考答案：

(1).甲

(2).電壓從零開始

(3).5.2

(4).179

(5).熱敏溫度計(jì)(恒溫箱、空調(diào)、電烤箱)【詳解】(1)由題意可知，本實(shí)驗(yàn)要求能得出完整的I-U圖象，故應(yīng)采用分壓接法，故選圖甲的電路；原因是：圖甲的電路電壓可從0V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大．而圖乙電路用限流式不能測得0V附近的數(shù)據(jù).(2)由歐姆定律可知，流過R1的電流為：；則流過熱敏電阻的電流為70mA-32mA=38mA；由圖可知，熱敏電阻兩端的電壓為5.2V；則定值電阻兩端的電壓為12-5.2V=6.8V；則R2的阻值為：；(3)熱敏電阻在生活中有很多應(yīng)用，主要應(yīng)用于溫度有關(guān)的儀器中，如熱敏電阻計(jì)、恒溫箱、空調(diào)、電烤箱等.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.將的交流電壓接在理想變壓器的原線圈上，規(guī)格為“6V,3W”的電燈接在副線圈上恰好正常發(fā)光．已知原線圈為300匝，求：(1)副線圈的匝數(shù)；(2)通過原線圈的電流．參考答案：17.如圖所示，足夠長的U型光滑導(dǎo)體框架的兩個(gè)平行導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間連有定值電阻R，框架平面與水平面之間的夾角為θ，不計(jì)導(dǎo)體框架的電阻．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于框架平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放，重力加速度為g.求：(1)導(dǎo)體棒ab下滑的最大速度；(2)導(dǎo)體棒ab以最大速度下滑時(shí)定值電阻消耗的電功率。參考答案：（1）vm＝；（2）P=。試題分析：(1)當(dāng)導(dǎo)體棒下滑時(shí)，受力平衡，則它下滑的速度最大；設(shè)最大速度為vm，則導(dǎo)體棒在斜面方向共受到二個(gè)力的作用，重力沿斜面的分力，安培力；故它們存在二力平衡的關(guān)系：mgsinθ＝BIL，而電流I＝，代入上式得得vm＝。(2)定值電阻消耗的電功率就是安培力做功的功率大小，故P＝F安·vm＝mgsinθ·vm＝；也可以通過電流求電功率：P=I2R===?？键c(diǎn)：平衡力，安培力，感應(yīng)電動勢，電功率的簡單計(jì)算。18.如圖所示，線圈abcd每邊長l＝0.20m，線圈質(zhì)量m1＝0.10kg、電阻R＝0.10Ω，重物質(zhì)量為m2＝0.15kg