山西省运城市华夏中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

山西省运城市华夏中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析一、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.（单选）关于闭合电路的性质，以下说法正确的是

(

)A．电源短路时，输出电流无限大B．电源断路时，路端电压无限大C．外电路电阻越大，输出电流越大D．外电路电阻越大，路端电压越大参考答案：D2.（单选）一辆汽车做匀速直线运动从甲地到乙地，在乙地停留了一段时间后，又从乙地匀速返回到甲地．下图所示中，描述汽车在整个运动过程中的位移图象正确的是（

）参考答案：D3.如图，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转的角度为。在如下的变化中正确的是：（

）A、增大极板的距离，变大B、错开两个极板（距离保持不变），变小C、极板间插入陶瓷，变大

D、极板间插入陶瓷，不变参考答案：4.下列情况中,单摆的周期会变大的是（

）

A.将摆球的质量变为原来的两倍

B.单摆振幅减为原来的一半

C.将单摆由高山移到平地上

D.将单摆由北极移到赤道参考答案：D5.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象。其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度之比为

A．

B．C．

D．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在一根横绳上悬挂4个双线摆，其中A与B摆长相等，当使A自由摆动起来后，其它几个摆也随之摆动，周期分别设为TA、TB、TC、TD，则周期间的大小关系是

，B、C、D中摆幅最大的是

。参考答案：TA=TB=TC=TD

C7.（8分）英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场

（填“能”或“不能”）产生电场；已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3.0×108m/s，某人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.06×108HZ，该电磁波在空气中的波长为

m．(结果保留2位有效数字)参考答案：能，

2.88.如图11所示，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，通过电源的电流

，电阻R中的电流

（填“增大”、“减小”或“不变”），电灯A将

，电灯B将

（填“变暗”、“变亮”、“不变”）。参考答案：增大

增大

变暗

变暗9.用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图，由图可知电动势的测量值是

V

，.电池内阻的测量值

Ω。

参考答案：10..如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

。参考答案：11.如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=________；两电阻两端的电压之比UA∶UB=_________。

参考答案：（1）2000v（2）99.5%（3）199：2212.一水平传送带保持2m／s的速度顺时针转动，某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两轮轮心间的距离为3m，则物块运动到传送带最右端的时间为

s；此过程中摩擦力对物块的冲量大小为

。（g取）参考答案：13.将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是

。参考答案：120匝

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一只标值为“2.5V，xW”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清．某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率．①已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω，请先在图甲中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路．②开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于B端（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）③该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯泡的额定功率为1.1W．参考答案：解：①测定伏安特性电压电流需从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻约为5Ω，属于小电阻，电流表采取外接法．灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择3V量程的，灯泡的额定电流在0..44A，则电流表量程选择0.6A的，电路图和实物连线图如下图．②开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于B端，使测量电路部分处于短路状态，闭合电键时，电压表、电流表示数为零，起到保护作用．③当电压U=2.5V时，I=0.44A，根据P=UI=2.5×0.44W=1.1W．故答案为：①电路图如甲图所示，实物连线图如乙图所示．②B端．③1.115.在“探究碰撞中的不变量”实验中，装置如图所示，两个小球的质量分别为mA和mB．（1）现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上

．A．秒表

B．刻度尺C．天平

D．圆规（2）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的有．A.=

B.=C.=

D.=．参考答案：（1）BCD；（2）A【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）根据动量守恒定律的实验原理分析需要的仪器；（2）实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m1v1=m1v1′+m2v2，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；【解答】解：（1）在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺．为了准确找出落点需要用到圆规；因为利用了平抛原理，故不需用到秒表；故选：BCD；（2）两球碰撞后，小球做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中做平抛运动的时间t相等，小球做平抛运动的初速度：vA=，vA′=，vB′=，由动量守恒定律得：mAvA=mAvA′+mBvB′，则mA=mA+mB，==，故A正确；故选：A．故答案为：（1）BCD；（2）A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角θ为30°的光滑斜面上，有一垂直于斜面向下的有界匀强磁场区域PQNM，磁场区域宽度L=0.1m．将一匝数n=10匝、质量m=0.02kg、边长L=0.1m、总电阻R=0.4Ω的正方形闭合线圈abcd由静止释放，释放时ab边水平，且到磁场上边界PQ的距离也为L，当ab边刚进入磁场时，线圈恰好匀速运动．（g=10m/s2）．求：（1）ab边刚进入磁场时，线圈所受安培力的大小及方向；（2）ab边刚进入磁场时，线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小；（3）线圈穿过磁场过程产生的热量．参考答案：解：（1）ab边刚进入磁场时线框做匀速运动，对线圈受力分析，如图所示，可知：线圈所受安培力的大小F安=mgsinθ=0.1N方向沿斜面向上．（2）线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动，设ab边刚进磁场时的速度为v，则由机械能守恒定律得：v2=mgL?sin30°得：v=1m/s线框切割磁感线产生的感应电动势E=nBLv线框中的感应电流I=底边所受的安培力F安=nBIL由以上各式解得：B=0.2T（3）分析可知线圈穿过磁场的过程中一直匀速运动，由能量守恒可得：

Q=2mgL?sin30°=0.01J答：（1）ab边刚进入磁场时，线圈所受安培力的大小为0.1N，方向沿斜面向上．（2）ab边刚进入磁场时，线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小是0.2T；（3）线圈穿过磁场过程产生的热量是0.01J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）线框进入磁场时做匀速运动，受力平衡，由平衡条件可求得安培力的大小和方向．（2）由机械能守恒定律列式，求出线框刚进磁场时的速度；由E=BLv、I=，F安=BIL，及平衡条件列式，即可求得B．（3）线框在磁场中一直匀速运动，线框的重力势能减少转化为内能，根据能量守恒求解即可．17.在倾角=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s2）参考答案：18.发电厂的交流发电机输出电压恒为500V，输出功率为100kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为2%，输电线总电阻为20Ω，用户得到的电压220V。求：发电厂附近的升压变压器和用户附近的降压变压器的匝数比各多大？（所用变压器都看作理想变压器）参考答案：Pr＝2%P1＝2000W，由Pr＝Ir2·r，得