山西省忻州市受錄聯(lián)校2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市受錄聯(lián)校2021-2022學(xué)年高二物理下學(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.電阻R和電動(dòng)機(jī)M相串聯(lián)接到電路中,如圖,已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等.電鍵接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時(shí)間t,電流通過電阻做功W1,產(chǎn)生熱量Q1,電流通過電動(dòng)機(jī)做功W2,產(chǎn)生熱量Q2.則有(

)A．U1＜U2

Q1＝Q2

B．U1=U2

Q1<Q2

C．W1=W2

Q1=Q2

D．W1<W2

Q1<Q2參考答案：A2.如圖所示,A,B為兩塊豎直放置的平行金屬板,G是靜電計(jì),開關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度.下述做法可使指針張角增大的是()A.使A,B兩板靠近些B.使A,B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開些C.斷開S后,使B板向左平移減小板間距離D.斷開S后,使A,B板錯(cuò)位正對(duì)面積減小參考答案：D試題分析：由圖可看出靜電計(jì)測得的是A、B兩金屬板間的電勢(shì)差，電勢(shì)差增大，指針張角就增大。只要電鍵S閉合著，兩板間的電勢(shì)差就不變，總等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故A、B項(xiàng)錯(cuò)；斷開S后，兩板上的電量保持不變，兩板間距變小，由知電容C增大，再由知兩板間的電勢(shì)差U減小，故C項(xiàng)錯(cuò)；斷開S后減小兩板正對(duì)面積，由知電容C減小，再由知電壓U增大，故D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)：本題考查了靜電計(jì)、電容及平行板電容器的電容概念和公式。3.（單選題）下列說法正確的是( )A．兩個(gè)電荷直接接觸才能產(chǎn)生相互作用力

B．兩個(gè)磁體間的相互作用力是通過磁感線產(chǎn)生作用的C．電荷在磁場中一定受到磁場力的作用D．兩個(gè)電荷間的相互作用力是通過電場產(chǎn)生作用的參考答案：D4.（單選）小萌同學(xué)家樓道燈的控制電路中接入了光傳感器。在天黑時(shí)，燈就亮；在天亮?xí)r，燈就熄滅。這樣天黑時(shí)，不管是否有人經(jīng)過樓道，燈都是亮著的，白白浪費(fèi)了寶貴的電能。學(xué)了門電路和傳感器后，小萌同學(xué)就試著改進(jìn)樓道燈，以節(jié)約能源。她設(shè)想在樓道燈控制電路中接入另一個(gè)傳感器，在天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音燈才開啟，這樣便可節(jié)約大量電能。你認(rèn)為小萌應(yīng)接入的傳感器和兩個(gè)傳感器間采用的門電路分別是(

)A．溫度傳感器、與門

B．聲傳感器、與門

C．聲傳感器、或門

D．力傳感器、或門參考答案：B5.圖21為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、板間，如圖所示。帶電粒子從處以速度沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入型盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次B．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)D.加速電場方向需要做周期性的變化

參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一只氖管的起輝電壓（達(dá)到或超過起輝電壓后氖管會(huì)發(fā)光）與交變電壓V的有效值相等，若將這交變電壓接到氖管的兩極，在一個(gè)周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時(shí)間為

參考答案：

0.01s

7.將一個(gè)滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為100Ω的電流表改裝成量程為0~3V的電壓表，需要

聯(lián)一個(gè)

Ω的電阻參考答案：串

2900

8.某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0＝3000Ω，G是理想電流計(jì)。改變R的阻值分別讀出電流計(jì)的讀數(shù)，作出圖像如圖乙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)是_________，內(nèi)阻是_________。參考答案：3V

,

1Ω

9.繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按圖所示方法連接，判斷在以下各情況中，線圈Ⅱ中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生,若有則判斷R中感應(yīng)電流方向（沒有填“無”有則填“向左”或“向右”）①閉合電健K的瞬時(shí)___________________．②保持電鍵K閉合的________________________．③斷開電鍵K的瞬時(shí)_______________________．④電鍵K閉合將變阻器RO的滑動(dòng)端向左滑動(dòng)時(shí)：___________．參考答案：向右，無，向左，向右。10.（4分）驗(yàn)鈔機(jī)上發(fā)出的___

能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；電視機(jī)的遙控器發(fā)出的________可控制電視機(jī)；光的________現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個(gè)不透光的小圓板時(shí)，光屏上影的中心會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這是光的__________現(xiàn)象。參考答案：紫外線，紅外線，偏振，衍射11.如圖11所示，線圈面積，匝數(shù)，兩端點(diǎn)連接一電容器,線圈中的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度按增加，則A、B兩點(diǎn)________（填A(yù)或B）點(diǎn)電勢(shì)高;電容器所帶電荷量__________C。參考答案：12.電量為2×10-6C的正點(diǎn)電荷放入電場中A點(diǎn)，受到作用力為4×10-4N，方向向右，則該點(diǎn)的場強(qiáng)為

N/c,方向

。若把另一電荷放在該點(diǎn)受到力為2×10-4N，方向向左，則這個(gè)電荷的電量大小為

C，是

(填正或負(fù))電荷。參考答案：200、向右、、負(fù)13.如圖是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，它裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是控制電路的通斷，常溫下右圖中上下觸點(diǎn)是

（填“接觸”或“分離”）的，當(dāng)溫度升高時(shí)雙金屬片

_（填“上層”或“下層”）膨脹比另一層大。若需要設(shè)定更高的溫度，則應(yīng)該調(diào)節(jié)升降螺絲向

（填“上”或“下”）。參考答案：接觸，上層，下三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）在練習(xí)使用多用電表時(shí)，某同學(xué)將選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋時(shí)，歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化為圖甲中虛線框內(nèi)的電路，歐姆表已經(jīng)進(jìn)行了必要的調(diào)零．該同學(xué)想用一個(gè)電阻箱Rx較精確地測出該電路中電源的電動(dòng)勢(shì)E和該倍率下完成調(diào)零后歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)（即Rg+R0+r），他的操作步驟是：a．將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合電路；b．改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和對(duì)應(yīng)的電流表G的示數(shù)I；c．將記錄的各組Rx、I的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在乙圖中，得到1/I—Rx圖線；d．由乙圖所作1/I—Rx圖線，求出電源電動(dòng)勢(shì)E和歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)．圖甲中，a表筆的顏色是▲（填紅或黑），電源電動(dòng)勢(shì)E為▲V，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)為▲Ω，電流表G的量程是▲mA．

（2）若該同學(xué)將圖甲中電流表G并聯(lián)一個(gè)定值電阻，組成一個(gè)新的歐姆表（表盤刻度不變），新歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率▲（填變大、變小或相同）

．參考答案：（1）黑（2分）8（2分）160（2分）50（2分）（2）變小．15.器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。按要求在實(shí)物示意圖上連線。（以畫線代替導(dǎo)線）用已知量和直接測得量表示的待測電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為=

式中各直接測得量的意義是：

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖9所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中，已知線圈面積為0.01m2，匝數(shù)100匝，線圈電阻r=2Ω，外電阻R=8Ω，電流表和電壓表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)。線圈在磁感強(qiáng)度B=2/π（T）的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=10πrad/s。若線圈經(jīng)圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí)（線圈平面平行于磁場方向），（1）寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值

（2）從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°過程中，通過電阻R的電量

（3）從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：：1）峰值電動(dòng)勢(shì)Em="nBSω"=20v…..（1分）

有效值E=14.14V

（2）所求電量C…（2分）

（3）回路中電流的有效值A(chǔ)…（2分）

所求過程所用時(shí)間s…………（1分）

所以線圈中產(chǎn)生的焦耳熱J…………17.（8分）一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面對(duì)小球的沖量大小(碰撞時(shí)間極短可不計(jì)重力的沖量)

參考答案：解析：小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v由題意，v的方向與豎直線的夾角為30°，且水平分量仍為0，如圖。由此得=20

①（3分）碰撞過程中，小球速度由變?yōu)榉聪虻呐鲎矔r(shí)間極短，可不計(jì)重力的沖量，由動(dòng)量定理，斜面對(duì)小球的沖量為

②（3分）由①②得

③（2分）18.（20分）如圖所示，一塊長為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時(shí)，剛好從平板的邊緣Q處越過而不與平板接觸，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺(tái)面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點(diǎn)．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時(shí)在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時(shí)刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時(shí)間極短，在碰撞過程中，小球和平板在豎直方向的動(dòng)量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因?yàn)榕鲎彩菑椥缘?，且平板是光滑的，由能量守恒可?/p>

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開始作簡諧振動(dòng)．取固定坐標(biāo)，其原點(diǎn)O與平板處于平衡位置時(shí)板的上表面中點(diǎn)重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時(shí)刻作為，則平板在t時(shí)刻離開平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個(gè)待定的常量，利用參考圓方法，在t時(shí)刻平板振動(dòng)的速度

（12）因時(shí)，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開始作平拋運(yùn)動(dòng)．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過時(shí)間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時(shí)，小球的x座標(biāo)為

（16）平板的x座標(biāo)為

（17）在碰撞時(shí)，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿足的方程式，通過數(shù)值計(jì)算法求解方程可得（參見數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而