2021-2022學(xué)年山東省滕州市高二下學(xué)期期中考試物理試題 解析版

2022學(xué)年山東省滕州市高二下學(xué)期期中考試物理試題本試卷共8頁。滿分100分?？荚囉脮r90分鐘一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3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.新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較（）A.紅外線的光子能量比紫外線的大 B.真空中紅外線的波長比紫外線的長C.真空中紅外線傳播速度比紫外線的大 D.紅外線和紫外線都能用來加熱理療【1題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．因為紅外線的頻率小于紫外線，根據(jù)可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故A錯誤；B．根據(jù)可知紅外線的波長比紫外線的波長長，故B正確；C．真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯誤；D．紅外線可以用來理療，紫外線不能，故D錯誤。故選B。2.電子眼又稱電子警察，它采用感應(yīng)線來感應(yīng)路面上汽車傳來的壓力。感應(yīng)線實質(zhì)是一個壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路。如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示。當(dāng)十字路口紅燈亮?xí)r，電子警察系統(tǒng)啟動，若回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，電子眼拍照，認(rèn)定為“闖紅燈”。則當(dāng)紅燈亮?xí)r（）A.車輪停在感應(yīng)線上時，電阻R上的電流為零B.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器C的電荷量一直增大C.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器C兩極板間的電場強(qiáng)度保持不變D汽車前輪越過感應(yīng)線后，又倒回到線內(nèi)，不會被電子眼拍照【2題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．車輪停在感應(yīng)線上時，壓力不變，則電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上沒有電流，故A正確；B．由乙圖可知，當(dāng)車輪經(jīng)過時電流先增大后減小，然后再反向增大最后減小，因電壓是在受壓時產(chǎn)生的，說明電容器先充電后放電，故B錯誤；C．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，壓電薄膜受到的壓力變化，其產(chǎn)生的電壓變化，則電容器兩端電壓變化，產(chǎn)生的電場強(qiáng)度發(fā)生變化，故C錯誤；D．若汽車前輪越過感應(yīng)線，又倒回線內(nèi)，則前輪兩次壓線，仍形成兩個脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍可拍照，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B．線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起構(gòu)成一個閉合回路。在斷開開關(guān)S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵D拉起使觸頭C離開，而是過一小段時間才執(zhí)行這個動作。下列說法正確的是（）

A.線圈B不閉合，仍會產(chǎn)生延時效應(yīng)B.將銜鐵D換成銅片，延時效果更好C.保持開關(guān)S閉合，線圈B中磁通量為零D.斷開開關(guān)S的瞬間，線圈B中的電流從上往下看為順時針方向【3題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．線圈B不閉合時，當(dāng)S斷開后，在線圈B中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，鐵芯上不會有磁性，則不會產(chǎn)生延時效應(yīng)，選項A錯誤；B．因銅不是磁性材料，則將銜鐵D換成銅片，會將失去延時效果，選項B錯誤；C．保持開關(guān)S閉合，線圈B中磁通量不變，但不為零，選項C錯誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，穿過線圈B的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中的電流從上往下看為順時針方向，選項D正確。故選D。4.一交變電壓的瞬時值u＝Umsin(100πt)V，當(dāng)t＝s時，u＝5V，則用交流電壓表測電壓時，電壓表上看到的讀數(shù)為()A.5VB.5VC.10VD.10V【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】電壓的瞬時值為當(dāng)時，，代入數(shù)據(jù)有解得電壓表顯示的是交流電的有效值，故可知電壓表讀數(shù)為故選D.5.如圖所示，邊長為l，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時針方向的電流，圖中虛線過ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)，在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此時導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為F1，保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場移至虛線上方，此時細(xì)線中拉力為F2。導(dǎo)線框中的電流大小為（）

A. B. C. D.【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】現(xiàn)將虛線下方的磁場移至虛線上方，此時細(xì)線中拉力為F2。線框處于勻強(qiáng)磁場中，則各邊受到的安培力大小相等，依據(jù)左手定則，可知，安培力夾角均為120°，因此安培力合力為F安，則有F2=mg+F安當(dāng)在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場，此時導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為F1；依據(jù)左手定則，則各邊受到安培力如圖所示：結(jié)合矢量的合成法則，及三角知識，則線框受到安培力的合力，方向豎直向上，大小為F安=根據(jù)平衡條件，則有：F1+F安=mg解得：F安=mg-F1=F2-mg即得故選A。6.如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩個D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，忽略粒子在電場中的運(yùn)動時間，下列說法正確的是（）

A.粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑無關(guān)B.加速電壓越大，粒子最終射出時獲得的動能就越大C.若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間不變D.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，為保證粒子總被加速，必須增大周期性變化電場的頻率【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律解得粒子射出時最大動能粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，與加速電壓無關(guān)，故AB錯誤；C．粒子做圓周運(yùn)動的周期根據(jù)動能定理加速次數(shù)粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間減小，故C錯誤；D．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)可知，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的周期，必須增大周期性變化電場的頻率，故D正確。故選D。7.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈兩端接有阻值的定值電阻，副線圈上接有阻值的定值電阻。當(dāng)原線圈接有的交變電壓時，理想交變電流表的示數(shù)為（）

A. B. C. D.【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】由（V）可知交流電壓的有效值由可知副線圈兩端的電壓由得通過原線圈的電流所以理想交變電流表的示數(shù)故選B。8.如圖所示，一個可繞豎直圓心軸轉(zhuǎn)動的水平金屬圓盤，圓盤中心O和圓盤邊緣D通過電刷與螺線管相連，螺線管右側(cè)有豎直懸掛的銅環(huán)，勻強(qiáng)磁場垂直于圓盤平面向上，從上向下看，圓盤為逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則下述結(jié)論中正確的是（）

A.金屬圓盤上各處的電勢相等B.圓盤上的電流由邊緣流向圓心C.螺線管內(nèi)部的磁場從F指向ED.銅環(huán)中有恒定的感應(yīng)電流產(chǎn)生【8題答案】【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)右手定則可知，圓盤逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流從圓心指向圓盤邊緣，則邊緣電勢最高，選項AB錯誤；C．由安培定則可知，螺線管內(nèi)部的磁場從F指向E，選項C正確；D．圓盤可以看成無數(shù)根金屬條并聯(lián)切割磁場，產(chǎn)生的電動勢為電動勢恒定，因此產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，則螺線管的磁場恒定，穿過銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中無感應(yīng)電流，選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號，應(yīng)()．A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B.加入電源電壓C.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D.將線圈中的鐵芯取走【9題答案】【答案】CD【解析】【詳解】當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號．由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f＝可知，在C無法再調(diào)節(jié)的前提下，可減小電感L，即可通過C、D的操作升高f.10.單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，過程中以下描述正確的是（）A.O時刻線圈中感應(yīng)電動勢為零B.D時刻線圈中感應(yīng)電動勢為零C.D時刻線圈中感應(yīng)電動勢最大D.O至D時間內(nèi)線圈中平均感應(yīng)電動勢為【10題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．圖像切線斜率表示感應(yīng)電動勢大小，O時刻斜率不為零，說明線圈中感應(yīng)電動勢不為零，故A錯誤；BC．D時刻斜率零，說明此時線圈中感應(yīng)電動勢為零，故B正確，C錯誤；D．設(shè)由O至D時間內(nèi)線圈中平均感應(yīng)電動勢為，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得故D正確。故選BD。11.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示．發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，用戶用電器(均看作純電阻元件)的總電阻為R，變壓器均為理想變壓器，圖乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時間變化的圖象，則()A.發(fā)電機(jī)輸出交流電壓的有效值為220VB.用電器上交流電的頻率是50HzC.當(dāng)R減小時，輸電線的電流減小D.當(dāng)R減小時，輸電線上損失的功率增大【11題答案】【答案】ABD【解析】【詳解】由圖象可知交流電壓的最大值為，因此其有效值為U=220V，選項A正確；有圖象可知交流電的周期，即，選項B正確；當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時，用戶的功率增大，降壓變壓器的輸出功率增大，則輸入的功率增大，輸電線上的電流增大，輸電線上損失的功率增大，選項C錯誤；選項D正確；故選ABD．12.如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，間距為d，兩側(cè)接有電阻R1、R2，阻值均為R，O1O2右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、長度也為d的金屬桿置于O1O2左側(cè)，在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t到達(dá)O1O2時撤去恒力F，金屬桿在到達(dá)NQ之前減速為零，已知金屬桿電阻也為R，與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，下列說法正確的是（）

A.桿剛進(jìn)入磁場時速度大小為B.桿剛進(jìn)入磁場時電阻R1兩端的電勢差大小為C.整個過程中，流過金屬桿的電荷量為D.整個過程中，電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為【12題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．桿進(jìn)入磁場之前的加速度則進(jìn)入磁場時速度大小為故A正確；B．桿剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bdv則電阻R1兩端的電勢差大小為故B錯誤；C．金屬棒進(jìn)入磁場后，由動量定理，解得金屬桿的電荷量故C正確；D．整個過程中，產(chǎn)生的總焦耳熱則電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分13.電控調(diào)光玻璃能根據(jù)光照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)玻璃的透明度，將光敏電阻和定值電阻接在的電源上，電源內(nèi)阻不計，光敏電阻阻值隨光強(qiáng)變化關(guān)系如表所示：光強(qiáng)12345電阻值/18964.5（“光強(qiáng)”表示光強(qiáng)弱程度的物理量，符號為E，單位坎德拉）（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為時，光敏電阻的大小為_________。（2）電控調(diào)光玻璃的原理是光照增強(qiáng)，光敏電阻阻值變小，施加于玻璃兩端的電壓降低，玻璃透明度下降，反之則玻璃透明度上升。若電源電壓不變，是定值電阻，下列電路圖中符合要求的是__________（填字母代號）。A．B．C．D．（3）已知定值電阻，用電壓表測得定值電阻兩端的電壓為，此時光照強(qiáng)度為________?！?3題答案】【答案】①.3.6②.A③.1【解析】【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據(jù)可知，光敏電阻與光強(qiáng)的乘積均為不變，則當(dāng)時，光敏電阻的阻值（2）[2]AC.由題意可知，光敏電阻與定值電阻串聯(lián)連接，光照增強(qiáng)時，光敏電阻阻值減小，電路中的總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流增大，由可知，兩端的電壓增大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以兩端的電壓減小，反之光照減弱時，光敏電阻阻值增大，兩端的電壓減小，兩端的電壓增大，則玻璃并聯(lián)在兩端時不符合，玻璃并聯(lián)在兩端時符合，故A錯誤，C正確；BD.若玻璃與電源并聯(lián)，光照變化時，玻璃兩端的電壓不變，故B、D錯誤。故選A。（3）[3]當(dāng)，定值電阻兩端的電壓，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，兩端的電壓因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流解得此時光照強(qiáng)度14.為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系，某同學(xué)自制了A、B和C三個同種類型的線圈。由于前期準(zhǔn)備不足，該同學(xué)在將A、B線圈繞制完成后，發(fā)現(xiàn)剩下的線材剛好足夠C線圈繞制20匝。在三個線圈繞制完畢后，該同學(xué)又發(fā)現(xiàn)在繞制A、B線圈時忘記了標(biāo)記兩個線圈的匝數(shù)，只記得兩個線圈的匝數(shù)分別大致有幾百匝，且A的匝數(shù)大于B。該同學(xué)現(xiàn)有的實驗器材為交流電源一個，尺寸合適的可拆卸式鐵芯一套，僅交流檔可用的多用電表一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。（1）為了測定A、B兩線圈的匝數(shù)，該同學(xué)設(shè)計了如下三種實驗方案，請基于該同學(xué)現(xiàn)有的實驗器材、實驗測定準(zhǔn)確性和安全性的考量，你認(rèn)為最可行的方案為____________（填選項前的字母標(biāo)號）。A．把線圈C作為原線圈，將電源與線圈C串聯(lián)，用多用電表測量當(dāng)A和B分別作為副線圈時線圈的輸出電壓和，算出A、B兩線圈的匝數(shù)和B．把線圈C作為副線圈，將電源分別與線圈A、B串聯(lián)，用多用電表測量線圈C的輸出電壓和算出A、B兩線圈的匝數(shù)和C．把線圈A作為原線圈，B作為副線圈，先將電源與線圈A串聯(lián)，用多用電表測量線圈B的輸出電壓；然后把線圈A和線圈C串聯(lián)共同作為原線圈，B作為副線圈，用多用電表測量線圈B的輸出電壓，算出A、B兩線圈的匝數(shù)，和（2）根據(jù)選擇的實驗方案，可算出A線圈的匝數(shù)____________（用、表示）。（3）在某次實驗中，多用電表指針指示的示數(shù)如圖所示，則_______V。

【14題答案】【答案】①.C②.③.7.2【解析】【詳解】（1）[1]A．將線圈C作為原線圈，A和B作為副線圈時，由于A和B匝數(shù)遠(yuǎn)大于C的匝數(shù)，因此A和B的輸出電壓會很大，會大于交流擋的量程，故A錯誤；B．由于A和B匝數(shù)遠(yuǎn)大于C的匝數(shù)，將線圈C作為副線圈，將電源分別與線圈A、B串聯(lián)，導(dǎo)致線圈C的輸出電壓很小，電表讀數(shù)較小，誤差較大，故B錯誤；C．將線圈A作為原線圈，B作為副線圈，電源與線圈A串聯(lián)，使用多用電表測量線圈B的輸出電壓，將線圈A和線圈C串聯(lián)共同作為原線圈，B作為副線圈，使用電壓表測量線圈B的輸出電壓，此種情況下，輸出電壓即不超過量程也不會讀數(shù)過小，比較合適，故C正確。故選C。（2）[2]將線圈A作為原線圈，B作為副線圈，電源與線圈A串聯(lián)，使用多用電表測量線圈B的輸出電壓，利用變壓器原理有將線圈A和線圈C串聯(lián)共同作為原線圈，B作為副線圈，用電壓表測量線圈B的輸出電壓，利用變壓器原理有解得（3）[3]量程是10V，交流電壓10V檔位最小分度為0.2V，示數(shù)為7.2V。15.如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L=1m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量m=0.2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與一物體相連（繩與棒垂直），物體的質(zhì)量M=0.3kg，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ=0.5（g取10m/s2），勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流？方向如何？【15題答案】【答案】2A；方向由a指向b【解析】【詳解】導(dǎo)體棒受到的最大靜摩擦力大小為M的重力為則要保持導(dǎo)體棒勻速上升，則安培力方向必須水平向左，則根據(jù)左手定則判斷得知棒中電流的方向為由a到b，根據(jù)受力分析，由平衡條件，則有又因為所以可得16.如圖所示，N=50匝的矩形線圈abcd，ab邊長=20cm，ad邊長=25cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以ω=100πrad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，t=0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里。求：（1）穿過線圈的磁通量最大值和感應(yīng)電動勢最大值；（2）感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電荷量。【16題答案】【答案】（1）m=0.02Wb，Em=100πV；（2）e=100πcos（100πt）V；（3）0.1C【解析】【分析】【詳解】（1）線圈位于中性面時，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大m=BS=B=0.02Wb圖示位置的感應(yīng)電動勢最大，其大小為Em=NBω代入數(shù)據(jù)得Em=100πV（2）線圈的角速度ω=100πrad/s感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式e=100πcos（100πt）V（3）從t=0起轉(zhuǎn)過90°過程中，△t內(nèi)流過R的電荷量代入數(shù)據(jù)得q=0.1C17.如圖，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)，MN和是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，右圖是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域瞬間的速度一時間圖象，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母均為已知量，

求：（1）金屬框的邊長；（2）磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量．【17題答案】【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【詳解】（1）由圖可知：線圈進(jìn)入磁