湖北省黃石市云臺中學2021-2022學年高二物理上學期期末試題含解析

湖北省黃石市云臺中學2021-2022學年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某交流電的瞬時表達式為e=Emsinωt，若把發(fā)電機電樞轉速和磁場都增大到原來的2倍，其它條件不變，則表達式應為（

）A、e=2Emsinωt

B、e=4Emsinωt

C、e=Emsin2ωt

D、e=4Emsin2ωt參考答案：D2.關于如圖1所示門電路的符號，下列說法中正確的是()圖1A．甲為“非”門、乙為“與”門、丙為“或”門B．甲為“與”門、乙為“或”門、丙為“非”門C．甲為“非”門、乙為“或”門、丙為“與”門D．甲為“或”門、乙為“與”門、丙為“非”門參考答案：C3.（單選）下列各圖中，正確描繪兩個等量正電荷電場線的是

（

）參考答案：D對于正電荷周圍的電場，電場線應從正電荷出發(fā)，據此可排除選項A、C；在電場中電場線不相交（因為在電場中任意一點的電場方向是唯一的），據此可排除選項B（也可排除選項A）；顯然，選項D正確。4.（多選題）繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與直流穩(wěn)恒電源、電鍵相連，如圖所示，線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．若保持電鍵閉合，則（）A．鋁環(huán)不斷升高B．鋁環(huán)停留在某一高度C．鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D．如果電源的正、負極對調，觀察到的現象不變參考答案：CD【考點】楞次定律．【分析】首先根據楞次定律與左手定則判斷鋁環(huán)問什么要向上跳起，然后可以說明電流穩(wěn)定后，線圈產生的磁場不變，鋁環(huán)中磁通量不變，沒有產生感應電流，所以線圈與鋁環(huán)之間沒有力的作用．【解答】解：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的原磁通量的變化，我們可以這樣理解：當原磁通量增加時，感應電流的磁場與原來磁場的方向相反；當原磁通量減少時，感應電流的磁場就與原來磁場的方向相同．題目中線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起的原因是：閉合電鍵的瞬間線圈突然產生磁場（假設磁場向上），通過鋁環(huán)的磁通量突然（向上）增加，那么鋁環(huán)中的感應電流就產生與原磁場方向相反的磁場（感應電流磁場向下）；因為原磁場與感應電流的磁場方向相反，相互排斥，所以鋁環(huán)受到向上的斥力，所以鋁環(huán)向上跳起．若保持電建閉合，流過線圈的電流穩(wěn)定，磁場不再發(fā)生變化，鋁環(huán)中就沒有感應電流，也就沒有相互作用，鋁環(huán)僅受重力作用，最后落回．故AB錯誤，C正確．如果電源的正、負極對調，觀察到的現象還是不變，因為我們討論時電流的正負極對整個力的作用過程沒有影響．故D正確故選：CD5.平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一帶正電小球用絕緣細線懸掛在電容器兩板之間，細線與豎直方向夾角為θ，如圖，那么：（

）A．保持電鍵S閉合，僅將A板向B板靠近，則θ減小B．保持電鍵S閉合，僅將A板沿極板方向下移少許，則θ不變C．電鍵S斷開，僅將A板靠近B板，則θ增大D．電鍵S斷開，僅將A板遠離B板，則θ減小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分)某金屬導體的某橫截面上，在5s內通過了1.25×1019個電子，則通過該金屬導體的電流為

A。參考答案：

0.47.圖1所示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig=300μA，內阻Rg=100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=1．5V，內阻r=0．5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是

色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內阻變大，但此表仍能調零。按正確使用方法再測上述Rx，其測量結果與原結果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：.紅

5

變大8.密立根油滴實驗的原理示意圖如圖所示，兩塊平行金屬板水平放置，A板帶正電，B板帶負電.調節(jié)兩板間的場強，使從噴霧器噴出的半徑為r、密度為ρ的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，設此油滴所在處的場強為E，則油滴所帶的電量為________，此油滴得到了________個電子(元電荷的電量為e)。

參考答案：9.兩條金屬導軌上水平放置一根導電棒ab，處于豎直向上的勻強磁場中，如圖8-11所示。導電棒質量為1.2kg，長為1m，當棒中通入3A電流時，它可在導軌上勻速滑動，若電流增大為5A時，棒可獲得2m/s2的加速度。則該裝置所在處的磁感應強度的大小為

。參考答案：1.2T10.如圖所示，平行金屬板AB間的距離為6cm，電勢差是300V.將一塊3cm厚的矩形空腔導體放入AB兩板之間，它的左側面P與A板平行，且距A板1cm.C是A、B兩板正中央的一點，則C點的電勢是________V.參考答案：20011.如圖所示，一個用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC．現在有一束單色光從空氣中以θ=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時的偏轉角為15°，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透明材料的折射率為________，全反射的臨界角為_________，角∠A=________.參考答案：12.一定質量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開始，按圖中箭頭所示的方向進行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環(huán)，則：A．由A→B，氣體分子的平均動能

（填“增大”、“減小”或“不變”）B．由B→C，氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”）C．由C→A，氣體

熱量（填“吸收”或“放出”）參考答案：（1）A．增大（2分）；B．減?。?分）；C．放出（2分）。13.一個物體做自由落體運動，取g=10m/s2，則第二秒末物體的速度大小為

，方向

，2秒內下落的高度為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產生的磁場的變化就越快。根據法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.在1731年，一名英國商人發(fā)現，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為一單擺的共振曲線，擺球的質量為0.1kg，求：（1）該單擺的擺長為多少？（2）擺球運動過程中由回復力產生的最大加速度是多大？參考答案：解析：（1）由圖象知單擺的固有頻率為0.50Hz，即T=2S根據，得（4分）（2）設擺線與豎直方向最大偏角為，因擺線與豎直方向偏角很小，所以

最大回復力

17.如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為a=10cm和b=20cm，內阻為r=5Ω，在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以ω=rad/s的角速度勻速轉動，轉動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部R=20Ω的電阻相接。求電鍵S合上后，（1）寫出線圈內產生的交變電動勢瞬時值的表達式；（2）電壓表和電流表示數；（3）從計時開始，線圈轉過的過程中，通過外電阻R的電量。參考答案：（1）e=cost（V）（2）40V，2A（3）0.04C【分析】（1）根據感應電動勢最大值Em=nBSω，從垂直于中性面開始計時，則可確定電動勢的瞬時表達式；（2）根據交流電的最大值與有效值的關系，結合閉合電路歐姆定律，即可確定電流表與電壓表示數；（3）根據電量表達式，與感應電動勢結合，得出q=I△t=公式，從而可求得?！驹斀狻浚?）線圈從平行磁場開始計時，感應電動勢最大值：Em=nBSω=V。故表達式為：e=Emcosωt=cost（V）；（2）根據正弦式交變電流最大值和有效值的關系可知，有效值：，代入數據解得E=50V。電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律得：，U=IR。聯立解得I=2A，U=40V；（3）由圖示位置轉過90°的過