山西省忻州市城关联校2022年高二物理上学期期末试题含解析

山西省忻州市城关联校2022年高二物理上学期期末试题含解析一、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.(不定项选择题)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点.左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，B、C两点分别在大轮和小轮的边缘上.在传动过程中皮带不打滑，则 ( )A.A、C两点的线速度大小相同. B.B、C两点的角速度大小相同.C.A、C两点的向心加速度大小相同. D.A、B两点的向心加速度大小相同.参考答案：ABD2.两只相同的电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电．两种交变电流的最大值相等，波形如图所示．在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上

产生的焦耳热Q2之比等于()A．3∶1B．1∶2C．2∶1

D．4∶3参考答案：B3.如图5，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U.变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()A．1∶22U

B．1∶24UC．2∶14U

D．2∶12U参考答案：C考点：变压器的构造和原理。【名师点睛】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与电流的关系。4..如图甲所示，有一等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标变化的描述正确的是

参考答案：C5.一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中（）A．向上滑行与向下滑行的时间相等B．向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C．向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D．向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】本题首先要正确分析金属杆的受力情况和运动情况：金属杆上滑过程和下滑过程回路中均有电热产生，金属杆从底端滑上去再滑回底端高度不变，金属杆的重力势能不变，只有动能转化为电热，故金属杆再滑回底端时速度（设为v2）必然小于初速度，即v2＜v0，所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度．【解答】解：A、由于不断产生电能，棒的机械能不断减少，上滑过程与下滑过程经过同一位置时上滑的速度较大，所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，故A错误．B、上滑过程中，导体棒经过同一位置安培力较大，所以上滑过程中安培力的平均值较大，克服安培力做功较多，回路产生的总热量较多，则向上滑行时电阻R上产生的热量较多，故B错误．C、电量q=?△t=△t=，由于上行与下行过程中磁通量变化量大小相等，故上滑阶段和下滑阶段通过R的电荷量相同，故C正确；D、金属杆克服安培力做的功等于回路产生的热量，则知向上滑行时金属杆克服安培力做的功较多，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.参考答案：7.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮.若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计)参考答案：55，1.1×1078.长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处，如图10所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于

，方向

。参考答案：KQ/(R+L/2)2

向左

9.如图19所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点静止释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于

参考答案：2：1

10.如图所示，两个线圈绕在同一铁芯上，A中接有电源，B中导线接有一电阻R。在把磁铁迅速插入A线圈的过程中，A线圈中的电流将_____________（填“减少”、“增大”或“不变”），通过电阻R的感应电流的方向为_____________；若线圈B能自由移动，则它将____________移动（填“向左”、“向右”或“不”）。参考答案：11.（4分）旧式大炮水平射出一枚质量为10kg的炮弹，炮弹飞出的速度是600m/s，炮身质量为2000kg，则大炮后退的速度是_____m／s．若大炮后退中所受的阻力是它重力的30％，则大炮能后退的距离_______m。参考答案：3

1.512.一个理想变压器的原线圈为1320匝，副线圈为60匝，在副线圈上接一个电阻值恒为10的电阻，通过它的交流电流为1A，则原线圈的输入功率为

W，在其他条件不变时，若将副线圈匝数加倍，则副线圈中电流将变为

A。参考答案：10，213.（8分）已知水的密度、摩尔质量，阿伏加德罗常数。一滴露水的体积大约是，它含有

个水分子。如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进个水分子，则喝进谁的质量是

kg（两空答案均要保留两位有效数字）。参考答案：

（4分），

（4分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯炮电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．1Ω）

B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）

D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）

F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）G．电源（3V）

H．电键一个，导线若干．（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．(3分)（2）在图13的虚线框中画出完成此实验的原理图，并将实物按电路图用导线连好．(6分，电路图和实物图各3分)（3）此实线描绘出的I—U图线是

（填“曲线”、“直线”），其原因是_______________________________________________________(3分)参考答案：（1）ACEGH

（2）分压式外接法

（2）曲线

温度变化导致小灯泡电阻变大15.如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，对温度很敏感)的I-U关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图所示I-U关系的完整曲线，在图甲和图乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：___________________________.(电源电动势为12V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100Ω)(2)在如图所示电路中，电源电压恒为12V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝375Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω.(3)举出一个应用热敏电阻的例子__________．参考答案：

(1).甲

(2).电压从零开始

(3).5.2

(4).179

(5).热敏温度计(恒温箱、空调、电烤箱)【详解】(1)由题意可知，本实验要求能得出完整的I-U图象，故应采用分压接法，故选图甲的电路；原因是：图甲的电路电压可从0V调到所需电压，调节范围较大．而图乙电路用限流式不能测得0V附近的数据.(2)由欧姆定律可知，流过R1的电流为：；则流过热敏电阻的电流为70mA-32mA=38mA；由图可知，热敏电阻两端的电压为5.2V；则定值电阻两端的电压为12-5.2V=6.8V；则R2的阻值为：；(3)热敏电阻在生活中有很多应用，主要应用于温度有关的仪器中，如热敏电阻计、恒温箱、空调、电烤箱等.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.将的交流电压接在理想变压器的原线圈上，规格为“6V,3W”的电灯接在副线圈上恰好正常发光．已知原线圈为300匝，求：(1)副线圈的匝数；(2)通过原线圈的电流．参考答案：17.如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B。导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：(1)导体棒ab下滑的最大速度；(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率。参考答案：（1）vm＝；（2）P=。试题分析：(1)当导体棒下滑时，受力平衡，则它下滑的速度最大；设最大速度为vm，则导体棒在斜面方向共受到二个力的作用，重力沿斜面的分力，安培力；故它们存在二力平衡的关系：mgsinθ＝BIL，而电流I＝，代入上式得得vm＝。(2)定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小，故P＝F安·vm＝mgsinθ·vm＝；也可以通过电流求电功率：P=I2R===。考点：平衡力，安培力，感应电动势，电功率的简单计算。18.如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20m，线圈质量m1＝0.10kg、电阻R＝0.10Ω，重物质量为m2＝0.15kg