山西省临汾市桑峨中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析

山西省临汾市桑峨中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的（

）参考答案：2.（多选）如图所示，虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4，相邻等势面间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点，经过a、b两点时粒子的动能分别为5eV和26eV。当这一点电荷运动到某一位置c时，其电势能变为-5eV。下列说法正确的是A．粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功

B．粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能

C．粒子在c点时的动能为24eV

D．a、b点的电势关系为参考答案：CD3.（单选题）甲球从离地面H高处从静止开始自由下落，同时乙球从甲球的正下方地面处做竖直上抛运动。欲使乙球上升到处与甲球相碰，则乙球上抛的初速度应为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：B4.下列说法错误的是A．干簧管是一种由磁场控制的开关B．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器C．光敏电阻能够把光信号转换成电信号D．负温度系数的热敏电阻在温度升高时电阻减小参考答案：B5.汽车对地面的压力太小是不安全的，从这个角度讲，关于汽车过拱形桥时（如图所示）的说法正确的是A．对于同样的车速，拱形桥圆弧半径越大越安全B．对于同样的车速，拱形桥圆弧半径越小越安全C．对于同样的拱形桥，汽车车速越小越安全D．对于同样的拱形桥，汽车车速越大越安全参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于80的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生____衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是

（填“大圆”或“小圆”）参考答案：α，大圆．【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；动量守恒定律．【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【解答】解：原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运动的轨迹在两侧，根据左手定则可以得知，衰变后的粒子带的电性相同，所以释放的粒子应该是氦核，所以原子核发生的应该是α衰变；衰变后，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：qvB=m解得：R=，静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，衰变前后，动量守恒，故两个粒子的动量mv相等，磁感应强度也相等，故q越大，轨道半径越小；故大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹；故答案为：α，大圆．7.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V．参考答案：8.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图15所示，由图知0～5s线圈中感应电动势大小为________V，5s～10s线圈中感应电动势大小为________V,10s～15s线圈中感应电动势大小为________V.参考答案：9.（5分）如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合，一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度（），观察到折射光线的光斑和反射光线的光斑在弧形屏上移动。当玻璃砖转至时，恰好看不到折射光线。则此玻璃砖的折射率

。

参考答案：10.如图所示，A、B两矩形物体叠放在粗糙水平面上，若用水平力F拉B物体，它们仍然保持静止状态，则B物体受到的力的个数是________．若用水平力F拉A物体，它们仍然保持静止状态，则B物体受到的力的个数是________．参考答案：5，511.参考答案：12.下列核反应方程中，属于衰变方程的是

，属于原子核的人工转变方程的是

。A.

B.

C.

D.

参考答案：属于衰变方程的是

C

，属于原子核的人工转变方程的是

AD

。13.某同学在探究玻璃折射率的过程中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ2中为入射角的是______；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是____；从图线可知玻璃砖的折射率是______.参考答案：θ1

2/3

3/2（或1.5）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.4715.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电。已知发电机的输出电功率为500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比是1∶5，两变压器之间输电导线的总电阻是1.5Ω，降压变压器的输出电压是220V。求：

（1）升压变压器的输出电压；

（2）输电效率；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。参考答案：230m17.如图所示，匀强磁场磁感强度B=0.5T，匝数为n=50匝的矩形线圈，绕转轴OO′垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始记时．求：（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈的外电路成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式；（提示：电动势的最大值取整数）．（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始记时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何？（4）画出（1）中的e﹣t图象和（2）中的i﹣t图象．参考答案：解：（1）线圈匝数n=50，磁场的磁感应强度B=0.5T，线圈转动的角速度为：ω=2πf=2π×rad/s=50πrad/s线圈的面积为：S=Ld=0.25×0.2m2=0.05m2．所以有：Em=nBSω=50×0.5×0.05×50πV=196V从图示位置计时，有：e=Emcosωt=196cos（50πt）V．（2）R总=R+r=13Ω+1Ω=14Ω．由闭合电路欧姆定律得所以i=Imcosωt=14cos（50πt）A．（3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和感应电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt）V，i′=14sin（50πt）A．（4）因为ω=50π，所以，Em=196V，Im=14A．e﹣t，i﹣t图象如图（a）、（b）所示．答：（1）交流感应电动势e的瞬时值表达式e=Emcosωt=196cos（50πt）V．（2）若线圈本身电阻r=1Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，交变电流i的瞬时值表达式i=Imcosωt=14cos（50πt）A；（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，则感应电动势e′=196sin（50πt）V，感应电流i′=14sin（50πt）A．（4）e﹣t，i﹣t图象如图（a）、（b）所示．【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】先根据Em=NBωS求出最大值，再写出电动势和电流的瞬时表达式；根据闭合电路的欧姆定律即可求解；根据函数关系作出图象．18.在图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R＝2，限流电阻R′＝3.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V．求：(1)通过电动机的电流是多大？(2)电动机输入的电功率、线圈电阻的发热功率和输出功率