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山西省臨汾市西賈中學(xué)2021-2022學(xué)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.如圖甲所示,金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示。已知磁場方向垂直于環(huán)面向里為正方向,則下列說法錯(cuò)誤的是()A.時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針B.時(shí)刻,穿過圓環(huán)的磁通量為0,圓環(huán)中無感應(yīng)電流C.時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢,兩次擴(kuò)張趨勢D.時(shí)間內(nèi),環(huán)上某一段受到的安培力指向圓心參考答案:B【詳解】根據(jù)楞次定律,t1~t3時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流方向一直沿順時(shí)針方向,故A正確;t2時(shí)刻,穿過圓環(huán)的磁通量為0,但磁通量的變化率最大,所以圓環(huán)中感應(yīng)電流為最大值,故B錯(cuò)誤;當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),根據(jù)楞次定律可知,金屬環(huán)有收縮的趨勢,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),金屬環(huán)有擴(kuò)張趨勢,從圖象可以看出,0~t4時(shí)間內(nèi),金屬環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢,兩次擴(kuò)張趨勢,故C正確;t2~t3時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量逐漸增大,環(huán)有收縮的趨勢,環(huán)上某一段受到的安培力的方向一定指向圓心,故D正確。此題選擇不正確的選項(xiàng),故選B.2.穿過一個(gè)電阻為2Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2Wb,則()A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是每秒減少2V
B.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是2VC.線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應(yīng)電流一定是2A參考答案:B3.如圖所示,水平地面上的木塊在拉力F作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F與物體受到的地面對它的摩擦力的合力方向?yàn)?/p>
A.豎直向上
B.豎直向下C.水平向左
D.水平向右參考答案:A4.如圖所示是某種汽車上的一種自動(dòng)測定油箱內(nèi)油面高度的裝置.R是滑動(dòng)變阻器.它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?,就可以知道油箱?nèi)油面的高度,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑片向下移動(dòng)時(shí)()A.電路中的電流減小,油箱油面降低B.電路中的電流減小,油箱油面升高C.電路中的電流增大,油箱油面降低D.電路中的電流增大,油箱油面升高參考答案:D【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律.【分析】根據(jù)油箱油面升高或降低,分析R有效電阻的變化,由歐姆定律判定電路中電流的變化.【解答】解:當(dāng)油箱油面升高時(shí),由于浮力作用使金屬滑片向下移動(dòng),R接入電路的有效電阻減小,則回路的總電阻減小,由歐姆定律知,電路中的電流增大,故ABC錯(cuò)誤,D正確.故選:D5.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,圖中電表均為理想電表。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為A.32W
B.44W
C.47W
D.48W參考答案:B二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.質(zhì)量為m=0.10kg的小鋼球以v0=2.0m/s的水平速度拋出,下落h=0.6m時(shí)撞擊一鋼板,撞后速度大小不變恰好反向,則鋼板與水平面的夾角θ=
,撞擊鋼板過程中,小球所受合外力的沖量的大小為
N?S(g=10m/s2)參考答案:30°;0.8【考點(diǎn)】動(dòng)量定理;平拋運(yùn)動(dòng).【分析】(1)要求鋼板與水平面的夾角可根據(jù)小球撞后速度恰好反向得出小球撞到鋼板上時(shí)小球的速度與鋼板垂直,故小球的速度與豎直方向的夾角與鋼板與水平面的夾角相同,根據(jù)tanθ=即可求出鋼板的傾角,所以要先求vy,根據(jù)vy=gt可知要先求下落的時(shí)間t.(2)根據(jù)v=即可求出合速度v,然后由動(dòng)量定理求出小球所受合外力的沖量的大?。窘獯稹拷猓河捎谛∏蛳侣溥^程中在豎直方向有:h=gt2,解得:t===s,故落到鋼板上時(shí)小球在豎直方向的速度為:vy=gt=10×m/s=m/s,則有:tanθ===解得鋼板與水平面的夾角為:θ=30°.小球落到鋼板上時(shí)的速度為:v==m/s取小球與鋼板碰撞前速度的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得:I=△P=(﹣mv)﹣mv=﹣2mv=﹣2×0.10×4=﹣0.8N?S,負(fù)號(hào)表示方向與規(guī)定的正方向相反故答案為:30°;0.87.某同學(xué)利用如圖所示的電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。他利用測量出來的幾組電壓和電流值畫出了U-I圖線。根據(jù)圖線求出的電源電動(dòng)勢E=______,電源的內(nèi)電阻r=______。參考答案:U0,
8.將長0.5m通過4A電流的通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)導(dǎo)線和磁場方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線所受磁場力為0.3N,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為
T,若將通電導(dǎo)線中的電流減為2A,則這時(shí)勻強(qiáng)磁場的B為
T,導(dǎo)線受安培力為
N.
參考答案:0.150.150.159.(5分)鐵路上每根鋼軌的長度為12.00m,每兩根鋼軌之間約有0.8cm的空隙,如果支持車廂的彈簧的固有振動(dòng)周期為0.60s,那么列車的行駛速度v=____m/s時(shí),行駛中車廂振動(dòng)得最厲害。參考答案:20.0110.如圖所示的電路中,U=12伏,滑動(dòng)變阻器AB的總電阻為42Ω,現(xiàn)要使標(biāo)著“6V,1.8W”的燈泡L正常發(fā)光,那么A、P間的電阻應(yīng)為________Ω,此時(shí)滑動(dòng)變阻器上消耗的功率為________W。參考答案:12;4.211.某金屬導(dǎo)體兩端的電壓為10V,在20秒內(nèi)有1′1020個(gè)電子穿過該導(dǎo)體的某個(gè)截面,則流過該導(dǎo)體的電流大小為
A,該導(dǎo)體的電阻為
Ω。參考答案:0.8
12.512.(4分)在LC振蕩電路中,電容器的電容為C,充電后兩極板間最大電壓為U,通過自感系數(shù)為L的線圈放電,則一次放電時(shí)間為
。若真空中光速為c,則該振蕩電路產(chǎn)生的電磁波在真空中的波長為
。參考答案:一次放電時(shí)間為:,波長為:13.如圖所示,用外力將單匝矩形線框從勻強(qiáng)磁場的邊緣勻速拉出.設(shè)線框的面積為S,磁感強(qiáng)度為B,線框電阻為R,那么在拉出過程中,通過導(dǎo)線截面的電量是______.若加速拉出,則通過導(dǎo)線截面的電量比勻速拉出
(填“大”“小”或“相等”)參考答案:三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.影響材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小.某學(xué)校研究小組需要研究某種材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用這種材料制作成電阻較小的元件P,測量元件P中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.(1)圖a是他們按設(shè)計(jì)好的電路連接的部分實(shí)物圖,請?zhí)砑觾筛鶎?dǎo)線,使電路完整.U/V00.400.600.801.001.201.50I/A00.040.090.160.250.360.56(2)改變滑動(dòng)變阻器的阻值,記錄兩電表的讀數(shù).根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖b中畫出元件P的I-U圖象,并判斷元件P是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
▲
(3)若可供選擇的滑動(dòng)變阻器有R1(最大阻值2Ω,額定電流為0.3A)、R2(最大阻值10Ω,額定電流為1A),則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用滑動(dòng)變阻器
▲
.(填器材前的編號(hào))(4)把元件P接入如圖c所示的電路中,已知定值電阻R阻值為4Ω,電源電動(dòng)勢為2V,內(nèi)阻不計(jì),則該元件實(shí)際消耗的電功率為
▲
W.參考答案:(1)如圖所示(3分)
(連線錯(cuò)誤均不給分)(2)如圖所示(3分)
半導(dǎo)體材料(2分)(3)R2
(3分)(4)0.25(0.23~0.27均算對)
(3分)
15.
“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能略大于增加的動(dòng)能,其主要原因是
A.重物的質(zhì)量過大B.重物的體積過小C.電源的電壓偏低D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力參考答案:D四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖七所示,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,電池內(nèi)阻可忽略.(1)閉合開關(guān)K,求穩(wěn)定后通過R1的電流;(2)然后將開關(guān)K斷開,求這以后通過R1的總電量.參考答案:17.(5分)一列沿x軸正方向傳播的橫波,某時(shí)刻的波形圖象如圖中的實(shí)線Ⅰ所示,經(jīng)t=0.2s后,波形圖象如圖中虛線Ⅱ所示.求這列波的波速。參考答案:由圖象知,波的波長=8m(1分)由題意,波速v==(2分)解得v=(40n+10)m/s,式中n=0、1、2、3、………(2分)18.如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi),它由半徑分別為R和2R的兩個(gè)半圓軌道、半徑為R的兩個(gè)四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成。以水平線MN和PQ為界,空間分為三個(gè)區(qū)域。一質(zhì)量為m小環(huán)穿在軌道內(nèi),它與兩根直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1),而軌道的圓弧形部分均光滑。將小環(huán)在較長的直軌道CD上端的C點(diǎn)無初速釋放,已知重力加速度為g,求:(1)
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