2022-2023學(xué)年新疆阿勒泰地區(qū)高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年新疆阿勒泰地區(qū)高二（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.利用所學(xué)物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問題．

IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路．公交車上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波．刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸．下列說法正確的是(

)A.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池

B.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作

C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息2.許多樓道照明燈具有這樣的功能：天黑時(shí)，出現(xiàn)人靠近它就開啟；而在白天，即使有人靠近它也沒有反應(yīng)，它的控制電路中可能接入的傳感器是(

)

①溫度傳感器

②人體紅外線傳感器

③聲音傳感器

④光敏傳感器A.①② B.②③ C.③④ D.②④3.如圖a所示，理想變壓器原線圈通過理想電流表接在一交流電源的兩端，交流電源輸出的電壓U隨時(shí)間變化的圖線如圖b所示，副線圈中接有理想電壓表及阻值R=10Ω的負(fù)載電阻已知原、副線圈匝數(shù)之比為10：1，則下列說法中正確的是(

)

A.電壓表的示數(shù)為202V B.電流表的示數(shù)為0.28A

C.電阻R消耗的電功率為40W D.通過電阻4.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，在△t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻的增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為(

)

A.Ba22△t B.nBa22△t5.節(jié)約能源是當(dāng)今世界的一種重要社會意識。原來采用110kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電，在輸電線路上損耗的功率為△P。為減小輸電線上損耗的功率。在輸送功率一定、輸電線路不變的同時(shí)輸電電壓變?yōu)?40kV。則在輸電線路上損耗的功率變?yōu)?

)A.△P2 B.△P4 C.△P86.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向(

)A.與ab邊平行，豎直向上

B.與ab邊垂直，指向左邊

C.與ab邊平行，豎直向下

D.與ab邊垂直，指向右邊7.高空墜物極易對行人造成傷害。若一個(gè)200g的西紅柿從一居民樓的20層墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為10ms，則該磚塊對地面產(chǎn)生的沖擊力約為(

)A.103N B.104N C.8.關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A.電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動(dòng)工作

B.真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流

C.金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理

D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用9.如圖所示，在水平直線MN上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子，從直線N上的O點(diǎn)以速度v豎直向上射入磁場，由P點(diǎn)離開磁場，不計(jì)粒子重力，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的(

)

A.軌道半徑為mvqB B.軌道半徑為2mvqB C.時(shí)間為πmqB 10.目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖所示表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，而從整體來說呈中性)沿垂直于磁場方向噴射入磁場，磁場中的兩塊金屬板A、B上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓對外供電。設(shè)等離子體的射入速度為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間，不考慮等離子體的電阻。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，下列說法正確的是(

)A.A板帶正電 B.負(fù)載電阻中的電流方向?yàn)閎向a

C.負(fù)載電阻中的電流大小為BdvR D.負(fù)載電阻中的電流大小為二、非選擇題（60分）11.在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)需要記錄的數(shù)據(jù)有：小鋼球的直徑d、______和周期T；

(2)用標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo)卡尺測小鋼球的直徑如圖甲所示，則直徑d為______mm；

(3)如圖乙所示，某同學(xué)由測量數(shù)據(jù)作出L?T2圖線，根據(jù)圖線求出重力加速度g=______m/s2(已知π2≈9.86，結(jié)果保留12.如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量______(填選項(xiàng)前的符號)，間接地解決這個(gè)問題。

A.小球開始釋放高度?

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是______。(填選項(xiàng)前的符號)

A.用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B.測量小球m1開始釋放高度?

C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測量平拋射程OM、ON

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______13.一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的圖像如圖所示。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)t=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好第1次到達(dá)波谷處。求：

(1)該波的波速大小v；

(2)0～1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程s。14.一足夠大的水池內(nèi)盛有某種透明液體，液體的深度為H，在水池的底部放一點(diǎn)光源S，其中一條光線以30°入射角射到液體與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為105°，如圖所示。求

①液體的折射率

②液體表面亮斑的面積。

15.如圖1所示，由均勻電阻絲做成的正方形單匝線圈的電阻為R，邊長為l，線圈以恒定速度v垂直穿過勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，寬度為2l。從cd進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，針對線圈穿過磁場的過程，完成下列問題：

(1)求線圈進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流的大?。?/p>

(2)取感應(yīng)電流順時(shí)針方向?yàn)檎?，在圖2中畫出線圈中的電流隨時(shí)間變化的圖象，標(biāo)明圖線關(guān)鍵位置的坐標(biāo)值；

(3)若圖2中的電流變化與某交變電流一個(gè)周期的變化情況相同，求該交變電流的有效值。

16.如圖所示，光滑水平面上豎直固定一內(nèi)壁光滑的軌道，軌道左側(cè)的水平面上有可視為質(zhì)點(diǎn)的a、b兩個(gè)小球，其質(zhì)量分別為m和3m，b球靜止，a球以速度v0=10m/s向右運(yùn)動(dòng)并與b球發(fā)生彈性正碰(碰撞時(shí)間極短)，碰后b球能從最低點(diǎn)進(jìn)入豎直軌道，已知重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)碰后a、b球的速度大?。?/p>

(2)要使b球進(jìn)入軌道后能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，求圓周軌道半徑R的最大值。答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、由題意可知，該能量來自于電磁感應(yīng)，即刷卡機(jī)發(fā)射的電磁波；故A錯(cuò)誤；

B、為了使IC卡中的感應(yīng)電流達(dá)最大，應(yīng)使LC電路產(chǎn)生電諧振，故只有發(fā)射特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作；故B正確；

C、若電磁波的頻率偏離該頻率，L中仍可出現(xiàn)感應(yīng)電流，但不會達(dá)到電諧振；故C錯(cuò)誤；

D、IC卡接收到讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，同時(shí)將自身數(shù)據(jù)信息發(fā)送給讀卡機(jī)進(jìn)行處理；故D錯(cuò)誤。

故選：B。

明確題意，根據(jù)電磁感應(yīng)及電諧振規(guī)律進(jìn)行分析，即可明確能量及IC卡的工作原理，即可解答本題．

本題取材于我們身邊最常用的IC卡考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，要注意在學(xué)習(xí)中注意掌握物理規(guī)律在生活中的應(yīng)用．

2.【答案】D

【解析】解：樓道照明燈天黑時(shí)，出現(xiàn)人靠近它就開啟；而在白天，即使有人靠近它也沒有反應(yīng)。說明可能接入的傳感器是人體紅外線傳感器與光敏傳感器，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：D。

傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。

本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。這種題型屬于基礎(chǔ)題，只要善于積累，難度不大。

3.【答案】C

【解析】解：A.電壓表測量的是有效值，由于交流電的有效值為200V，根據(jù)理想變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系可知

U1U2=n1n2

可得電壓表的示數(shù)為20V，故A錯(cuò)誤；

B.流過電阻的電流的有效值

I2=U2R=2010A=2A

根據(jù)

I1I2=n2n1

可得電流表的示數(shù)為0.2A，故B錯(cuò)誤；

C.電阻R消耗的電功率

P=U2I2=20×2W=40W4.【答案】B

【解析】在此過程中，線圈中的磁通量改變量大小為：

ΔΦ=2B?B×a22=Ba22，

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=nΔΦΔt=nBa22Δt，故B正確ACD錯(cuò)誤；5.【答案】D

【解析】解：輸送電流I=PU，輸電線上損失的功率△P=I2R=(PU)2R；可知輸電線損失的功率與輸送電壓的平方成反比，所以當(dāng)輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，輸電線上損耗的功率變?yōu)椤鱌16，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：6.【答案】B

【解析】解：根據(jù)同向電流相互吸引可以知道a導(dǎo)線對c導(dǎo)線的作用力F1方向是沿ca方向，導(dǎo)線b對c導(dǎo)線的作用力F2方向是沿cb方向，且F1=F2，根據(jù)平行四邊形定則可以知道c導(dǎo)線所受安培力的合力方向水平向左，且垂直與ab邊，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

先根據(jù)同向電流相互吸引判斷出導(dǎo)線a、b對導(dǎo)線c7.【答案】C

【解析】解：每層樓高約為3m，西紅柿下落的總高度為：

?=(20?1)×3m=57m；

由v2=2g?可知，落地間的瞬時(shí)速度v=2g?=2×10×57m/s≈33.8m/s；

設(shè)向下為正方向，對碰撞過程動(dòng)量定理可得：

mgt?Ft=0?mv

代入數(shù)據(jù)，解得沖擊力為：F≈4×103N，故C正確，ABD錯(cuò)誤。8.【答案】BCD

【解析】解：A、電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音時(shí)，利用了電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B、真空冶煉爐是線圈中的電流做周期性變化，在金屬中產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量，熔化金屬的，故B正確；

C、金屬探測器在探測金屬時(shí)，由于被測金屬中產(chǎn)生的渦流從而使報(bào)警器工作，故C正確；

D、磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，能起電磁阻尼的作用，故D正確。

故選：BCD。

電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)利用了電流的磁效應(yīng)；電流做周期性的變化，在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流；金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理；磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用。

明確渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)在生活中的應(yīng)用是解決問題的關(guān)鍵。

9.【答案】AC

【解析】解：AB、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：qvB=mv2r，解得r=mvqB；故A正確，B錯(cuò)誤；

CD、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期T=2πrv，粒子在磁場運(yùn)動(dòng)了半周，則時(shí)間t=T2，聯(lián)立解得t=πmqB，故C正確，D錯(cuò)誤；10.【答案】BC

【解析】解：A、根據(jù)左手定則知，帶正電的粒子向下偏，帶負(fù)電的粒子向上偏，則A極板帶負(fù)電，B極板帶正電，故A錯(cuò)誤；

B、A極板帶負(fù)電，B極板帶正電，AB極板相當(dāng)于電源，電源外部，電流從高電勢流向低電勢，所以電流的流向?yàn)閎到a，故B正確；

CD、帶點(diǎn)粒子處于平衡：Bqv=Edq，解得：E=Bdv；

則電流大小為I=ER=BvdR

故C正確，D錯(cuò)誤。

11.【答案】擺線長l

18.6

9.60

【解析】解：(1)單擺的擺長等于擺線長l與擺球半徑之和，所以除了擺球的直徑還需要知道擺線長l；

(2)游標(biāo)尺為10個(gè)格，精確度為0.1mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為18mm，游標(biāo)讀數(shù)為6×0.1mm=0.6mm，則最終讀數(shù)為18.6mm；

(3)由單擺的周期公式T=2πLg可得：L=g4π2?T2

則圖線的斜率k=g4π2，

由圖象可知，其斜率k=1.15?0.74.8?2.95=0.24，

故重力加速度g=4π2k=4×9.86×0.24m/s2=9.60m/s2

故答案為：(1)擺線長12.【答案】C

ADE

m1【解析】解：(1)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度相等，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，小球的水平位移(射程)與小球的初速度成正比，可以用小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程代替小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，故C正確，AB錯(cuò)誤。

故選：C。

(2)以向右為正方向，如果碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，在水平方向，由動(dòng)量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，兩邊同乘以t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，則13.【答案】解：(1)據(jù)題，t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置，t=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好第1次到達(dá)波谷處，則有34T=0.15s

得T=0.2s

由圖象可知λ=0.4m，則波速v=λT=0.40.2m/s=2m/s

(2)因?yàn)閚=tT=10.2=5，每個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A，則0?1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程s=5×4A=20A=20×5cm=100cm

答：(1)該波的波速大小【解析】(1)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況，確定周期，讀出波長，再由波速公式求出波速大小。

(2)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是4A，分析質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)了幾個(gè)周期，即可確定路程s。

本題關(guān)鍵要有把握質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波動(dòng)之間聯(lián)系的能力，知道質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是4倍振幅。

14.【答案】解：(i)由圖知，入射角θ1=30，折射角θ2=45°

根據(jù)折射定律可知：

n=sinθ2sinθ1=sin45°sin30°=2=1.414

(ii)若發(fā)生全反射，入射角C應(yīng)滿足：

sinC=1n，解得

【解析】(1)由題，已知入射角i=30°，折射角r=45°，根據(jù)折射定律求解該液體的折射率；

(2)當(dāng)光恰好發(fā)生全反射，亮斑面積最大，由sinc=1n可求出臨界角，再由幾何關(guān)系，可求出光斑面積。

15.【答案】解：(1)線圈進(jìn)入磁場的過程中，cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1=Blv

感應(yīng)電流的大小I1=E1R=BlvR

(2)