2022年山西省臨晉中學物理高二下期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示線圈匝數為n的小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈面積為S，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉動．矩形線圈電阻為r，矩形線圈通過兩刷環(huán)接電阻R，理想電壓表接在R兩端．當線圈以角速度ω勻速轉動，下列說法正確的是（）A．從線圈與磁場平行位置開始計時瞬時電動勢表達式為B．線圈轉一周的過程中回路產生的焦耳熱為C．當線圈平面轉到與磁場垂直時電壓表示數為零D．線圈從與磁場平行位置轉過90°過程中通過電阻R的電荷量為2、粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行，現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移動過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（）A． B．C． D．3、如圖所示為一交變電流的圖象，則該交變電流的有效值為多大（）A．I0 B．I0 C．+I0 D．4、如圖甲所示，兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)，方向相反，且垂直紙面，磁感應強度的大小均為，以磁場區(qū)左邊界為軸建立坐標系，磁場區(qū)在軸方向足夠長，在軸方向寬度均為．矩形導線框的邊與軸重合，邊長為．線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場區(qū)域，且線框平面始終保持與磁場垂直．以逆時針方向為電流的正方向，線框中感應電流與線框移動距離的關系圖象正確的是圖乙中的（）A． B．C． D．5、一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子,由靜止開始經加速電場加速后(加速電壓為U),該粒子的德布羅意波長為()A． B． C． D．6、如圖所示，中間有孔的物塊A套在光滑的豎直桿上，通過滑輪用不可伸長的輕繩將物體拉著勻速向上運動，則關于拉力F及拉力F的功率P，則下列說法正確的是（）A．F不變，P減小 B．F增大，P增大C．F增大，P不變 D．F增大，P減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，物體B的上表面水平，A、B相對于斜面C靜止，當斜面C受到水平力F向左勻速運動的過程中A．物體A可能受到3個力的作用B．物體B一定受到4個力的作用C．物體C對物體B的作用力豎直向上D．物體C和物體B之間可能沒有摩擦力8、如圖所示，電源與豎直導軌相連，金屬棒與導軌接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為了使金屬棒能夠靠在導軌外面靜止不動,需施加一與豎直導軌平行的磁場Bo,下列說法正確的是A．磁場的方向豎直向下B．金屬棒受到的摩擦力與磁場B0有關C．若增大磁感應強度B0，金屬棒可能會向上移動D．若減小磁感應強度B0，金屬棒可能會向下移動9、有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間的繞軸自由轉動，如果在圓盤轉動時把條形磁鐵的N極放在圓盤邊緣的正上方，但并不與圓盤接觸，則下列說法正確的是A．銅盤中既有感應電動勢，又有感應電流B．銅盤的轉動不受磁鐵的影響C．銅盤受到磁鐵影響越轉越慢D．若換為S極，則越轉越快10、如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機，內阻，外接的電阻。閉合開關，當發(fā)動機轉子以某一轉速勻速轉動時，產生的電動勢(V)，則（）A．該交變電流的頻率為5HzB．該電動勢的有效值為VC．電路中理想交流電流表A示數為1.0AD．外接電阻所消耗的電功率為10W三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學做“利用單擺測重力加速度”的實驗．(1)擺動時最大擺角應___（填“較大”或“較小”）．為了減小測量周期的誤差，應用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期；(2)該同學先測得擺長為L，然后用秒表記錄單擺n次全振動所用的時間為t．用上述測得的物理量符號寫出重力加速度的表達式g=_______;(3)如果他測得的g值偏小，可能的原因是____；A．測擺長時，只量了擺線長度，沒計擺球半徑B．振動中擺線上端松動，使擺長增加C．計時開始時，秒表過遲按下D．實驗中誤將49次全振動數為50次(4)為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出對應的周期T，從而得出多組T2與L的數據，再以T2為縱坐標，L為橫坐標，描點連線，如圖所示，并求得該直線的斜率為k．則重力加速度g=_______．（用k表示）12．（12分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導軌的中間；⑤先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動紙帶一起運動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運動；⑥取下紙帶，重復步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質量205g．(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數字)．(3)試說明(2)中兩結果不完全相等的主要原因是______________________________四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距L為0.5m，導軌左端連接一個阻值為R=2.5?的定值電阻R．將一質量為0.2kg的金屬棒cd垂直放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r=1.5?，導軌電阻不計，整個裝置處于垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁感應強度B=2T．若金屬棒以1m/s的初速度向右運動，同時對棒施加一個水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為4W，從此時開始計時，經過2s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，試求：（1）金屬棒cd的電流方向，并分析金屬棒的加速度變化情況；（2）金屬棒穩(wěn)定后速度是多少？此時電阻R上消耗的電功率是多少？（3）金屬棒速度為2m/s時的加速度大小，并畫出整個運動過程中大致的v-t圖像，并標出t=0，t=2s時的坐標．14．（16分）如圖所示，實線為t1=0時刻的圖象，虛線為t2=0.1s時刻的波形．試求：（1）若波的傳播方向為+x方向，波速多大？（2）若波的傳播方向為-x方向，波速多大？（3）若波速為450m／s，波沿什么方向傳播？15．（12分）某水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的電壓為250V．通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V．要求在輸電線上損失的功率控制為5KW．請你設計兩個變壓器的匝數比．為此，請你計算：（1）降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過的電流是多少?（2）輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?（3）兩個變壓器的匝數比各應等于多少?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A.交流發(fā)電機產生電動勢的最大值Em＝nBSω，圖示位置電動勢最大，所以從線圈與磁場平行位置開始計時瞬時電動勢為e＝nBSωcosωt，故A錯誤；C.電壓表示數顯示的是電壓有效值，不為零，故C錯誤；D.線圈從與磁場平行位置轉過90°過程中通過電阻R的電荷量為，故D錯誤；B.線圈轉一周的過程中回路產生的焦耳熱為，故B正確．2、C【解析】

磁場中切割磁感線的邊相當于電源，外電路由三個相同電阻串聯形成，ABD圖中a、b兩點間電勢差為外電路中一個電阻兩端電壓為：U=EC圖中a、b兩點間電勢差為路端電壓為：U=3E4=3BLv4，所以a故選：C。3、B【解析】

設交流電電流的有效值為I，周期為T，電阻為R．

則有：，解得：I=I0；A.I0，與結論不相符，選項A錯誤；B.I0，與結論相符，選項B正確；C.+I0，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤；4、C【解析】線圈進入磁場，在進入磁場的過程中，，電流，方向為逆時針方向，為正．

在的過程中，電動勢，電流，方向為順時針方向，為負．

在的過程中，，電流，方向為逆時針方向，為正，故C正確，ABD錯誤．點睛：解決本題的關鍵掌握切割產生的感應電動勢公式和歐姆定律公式，會通過楞次定律判斷感應電流的方向．5、C【解析】加速后的速度為v，根據動能定理可得，所以，由德布羅意波公式可得，C正確．6、C【解析】試題分析：對物塊A受力分析如上圖所示，得到，隨著物體的向上運動，角變大，減小，聯立F增大，A錯；拉力F的功率P=mgv得到功率P不變，C對，BD錯?？键c：受力分析，功率的公式點評：學生要先畫出物塊的受力示意圖，據圖分析F的變化，能熟練運用功率的公式解相關問題。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

A、A做的是勻速直線運動，受力平衡，所以A受到豎直方向上的重力和支持力，A錯；B、以AB作為一個整體，受力平衡，受到重力、支持力和摩擦力，在以B為研究對象，受到重力、A的正壓力、斜面給的摩擦力和支持力，B對；CD、因為物體B受到的正壓力和重力的合力與斜面的支持力和摩擦力的合力大小相等方向相反，所以斜面的支持力和摩擦力的合力豎直向上，C對；D錯．故選BC．8、AD【解析】

A.受力分析可知，安培力向里，根據左手定則，磁場方向豎直向下，故A正確。B.平衡時摩擦力等于重力，與磁場B0無關，故B錯誤。C.若增大磁感應強度B0，安培力變大，金屬棒對導軌的壓力變大，最大靜摩擦力變大，金屬棒仍會靜止，故C錯誤。D.若減小磁感應強度B0，安培力變小，金屬棒對導軌的壓力變小，最大靜摩擦力減小，則金屬棒可能會向下移動，故D正確。9、AC【解析】

AB．當銅盤轉動時，切割磁感線，產生感應電動勢，由于電路閉合，則出現感應電流；故A正確，B錯誤．C．處于磁場中的部分圓盤會受到安培力作用，此力阻礙銅盤轉動，使得銅盤越轉越慢直至停止，故C正確；D．磁盤的轉動跟磁鐵的N、S極的方向無關，故D錯誤．10、AC【解析】

A．交流電的頻率故A正確；B．該電動勢的最大值為該電動勢的有效值為有故B錯誤；C．電壓有效值為10V，電路中電流為即電路中理想交流電流表A示數為1.0A，故C正確；D．外接電阻所消耗的電功率為故D錯誤；故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）較?。?）（3）AB（4）【解析】

(1)單擺擺角較小時，才能看作簡諧運動；單擺擺動時最大擺角應較?。?2)單擺n次全振動所用的時間為t，則單擺的周期；單擺的擺長為L，則；聯立解得：重力加速度．(3)A：測擺長時，只量了擺線長度，沒計擺球半徑，測得的擺長小于實際擺長，據可知測得的g值偏?。蔄項可能．B：振動中擺線上端松動，使擺長增加；測得的擺長小于實際擺長，據可知測得的g值偏?。蔅項可能．C：計時開始時，秒表過遲按下，測得的時間t小于實際時間，據可知測得的g值偏大．故C項不可能．D：實驗中誤將49次全振動數為50次，測得的時間t小于實際時間，據可知測得的g值偏大．故D項不可能．綜上，本題答案為AB．(4)據可得：．，再以T2為縱坐標，L為橫坐標，描點連線，該直線的斜率，則重力加速度．12、接通打點計時器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點計時器限位孔有摩擦；【解析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據紙帶的數據得，碰撞前滑塊1的動量為：，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：.(3)結果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．【點睛】本實驗為了驗證動量守恒定律設置滑塊在氣墊導軌上碰撞，用打點計時器紙帶的數據測量碰前和碰后的速度，計算前后的動量，多次重復，在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）電流方向d到c，a減小到0；（2）4m/s，2.5W；（3）7.5m/s2，；【解析】

(1)由右手定則可知金屬棒cd的電流方向為d到c。金屬棒在水平方向受到拉力F和安培力的作用，由于拉力F的