2021年安徽省合肥市关正中学高二物理下学期期末试卷含解析

2021年安徽省合肥市关正中学高二物理下学期期末试卷含解析一、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.图示是某导体的I-U图线，图中α=45°，下列说法正确的是：

A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比B．此导体的电阻R=2ΩC．I-U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R=cot45°=1.0ΩD．在R两端加6.0V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0C参考答案：ABD2.劲度系数为20N／cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻

A．振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子作了1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0参考答案：B3.参考答案：D4.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是（）A．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度B．通过电阻的电流先由a到b，后由b到aC．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量D．a的电势始终高于b的电势参考答案：A【考点】楞次定律．【分析】当磁铁的N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势．由楞次定律可得感应电流的方向，从而判断电流计中电流方向，感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，根据来拒去留的判断口诀分析在各点的受力情况，从而知道加速度的大小．【解答】解：A、磁铁刚离开螺线管时，正在远离螺线管，磁铁受到的磁场力阻碍磁铁远离螺线管（去留），则加速度a＜g，故A正确；B、D、当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而上，螺线管上端相当于电源的正极．所以通过R的电流方向为从b到a，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管下端相当于电源的正极．所以通过R的电流方向为从a到b，则a点的电势先低于b点的电势，后高于b点电势，故B错误，D错误；C、磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能，故C错误．故选：A5.(多选)一台电动机，线圈电阻为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是(

)A.电动机消耗的电能为UIt B.电动机消耗的电能为I2RtC.电动机线圈产生的热量为I2Rt D.电动机线圈产生的热量为U2t/R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.有面积为0.02m2的单匝矩形线圈，垂直于磁感应强度为0.4T的匀强磁场放置，若它以某条边为轴转过90°，用时间0.01s，则在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量为

；线圈内的平均感应电动势为

。参考答案：7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，质点P的坐标为（4，0），t＝0.4s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为

m/s；若T>0.4s，当t＝1.0s时，P点的坐标为

。参考答案：【解析】8.如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图所示．则该带电粒子在a点的加速度一定_________于在b点的加速度．带电粒子在a点时的电势能一定_________于在b点时的电势能．（6分）参考答案：9.如图所示在竖直平面xOy内存在着竖直向下的匀强电场，带电小球以初速度v0，从O点沿Ox轴水平射入，恰好通过平面中的A点，OA连线与Ox轴夹角为600，已知小球的质量为m，则带电小球通过A点时的动能为

参考答案：10.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______．若用波长为（<0）单色光做实验，则其遏止电压为______．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．参考答案：该金属的逸出功为___________．

其遏止电压为______．11.在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案。首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长。然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力。请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题：（1）请在方框内画出实验方案的示意图（标出需测量的量）；（2）实验中需要测量的物理量是：________________________________________；（3）棉线能承受的最大拉力F的表达式是：F＝________________________。参考答案：12.在电磁感应现象中产生的电动势称为

，产生感应电动势的那段导体相当于

。参考答案：感应电动势

电源13.如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向________滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向________的外力。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．测量得滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．（1）还缺少的实验器材是

．（2）实验时为保证滑块受到的合力近似等于沙和小桶的总重力，沙和小桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是

；实验时为保证细线的拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是

．（3）实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取作一个计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得1、2两点间的距离x2=12.0mm，2、3两点间的距离x3=30.0mm，3、4两点间的距离x4=48.0mm，由以上信息可以求出滑块运动的加速度大小是

m/s2．打下计数点2时滑块的速度大小为

m/s．（打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，结果保留二位有效数字）参考答案：（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）实验需要测量滑块的位移，需要刻度尺；（2）为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量；（3）利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度．应用匀变速运动的推论△x=at2可以求出物体的加速度．【解答】解：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即m＜＜M，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（3）电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．从比较清晰的点起，每五个打印点取一个作为计数点，故每两个计数点的时间间隔T=0.1s．物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此小车在打点2时的速度：v2=；根据得：a=故答案为：（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．15.某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：

A．将操作台调为水平；B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。（1）上述步骤中，多余的步骤是

。（2）如果动量守恒，须满足的关系是______________________（用测量量表示）。参考答案：F；mAx1=mBx2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图为远距离输电示意图，已知发电机的输出功率为100kw，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻R线=10Ω，求用户得到的电压U4及用户得到的功率P用。参考答案：由题意知：发电机的输出功率P=100kw，输出电压U1=250V，升压后的电压为U2：

U1/U2=1：20得：U2=5000V(1分)而输电线上的电流I2=P/U2=100000/5000A=20A(1分)输电线上损失的电压U=I2×R线=20×10V=200V(1分)降压前的电压U3=U2—U=4800V(1分)用户得到的电压U4

U4/U3=1：20

得：U4=240V(1分)用户得到的功率P用P用=P－P线=100kw－I22R线=96kw(1分)17.如图14所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻未知，R1=8Ω，R2=1.5Ω，L为规格“3V，3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；（2）电源的内阻；（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率。参考答案：解：（1）灯泡的额定电流

……1分

灯丝电阻

……1分

（2）断开S时，灯L正常发光，即I1=I0，根据闭合电路欧姆定律

……2分

得

……2分

（3）闭合S时，设外电路总电阻为R外

…………1分设干路电流为I总

……1分灯两端的电压UL