2021-2022学年山西省晋中市平遥县东泉中学高二物理期末试题含解析

2021-2022学年山西省晋中市平遥县东泉中学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.如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度υ=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t=0，在以下四个图象中，正确反映感应电流随时间变化规律的是：参考答案：D2.（单选）以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（

）A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B．此时小球的速度大小为v0C．小球运动的时间为D．此时小球速度的方向与位移的方向相同参考答案：C3.（单选）如图所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（

）A．若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定相等B．若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的C．若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同D．若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比是最大的参考答案：B4.电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示A．正点电荷在该点所受电场力的方向

B．负点电荷在该点所受电场力的方向C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向

D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向参考答案：A5.（单选）用两根等长细线系两个相同小球悬挂在天花板上，让1做单摆运动、2做圆锥摆运动，且单摆运动最大偏角与圆锥摆运动偏角相等，如图所示。当单摆偏角最大时，单摆细线与圆锥摆细线所受拉力之比为(

)A．1

B．sinθ?cosθC．sin2θ

D．cos2θ参考答案：D

解析解：对于A球：TA＝2π，根据正交分解得，由于沿绳子方向上的合力为零，则FA=mgcosθ．对于B球：mgtanθ＝mlsinθ，解得TB＝2π．绳子的拉力FB＝.则，,故选D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.参考答案：⑵____5.04～5.09___；___0.49

_⑶

钩码的重力

，__摩擦力

。

⑷

ΔV2与S成正比

；

小车的质量

。7.（4分）人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球落地时的机械能E=

。参考答案：mv2/28.如图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则线圈

▲

端（填L1或L2）接电源，原副线圈两端电压之比是

▲

参考答案：L1

5∶1

9.一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，则用正弦函数表示的振动方程为

．

参考答案：10.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计(零刻线在正中位置)及开关如图所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针________．当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将________．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表指针________(填右偏、左偏)．参考答案：右偏，左偏，左偏11.某电池组电动势为6V，如果不考虑它电池组内部的电阻，当把它的两极与20Ω的电阻连在一起时，则电路中的电流强度是A，在20s内电阻产生的热量是J．参考答案：解：根据欧姆定律得：A在20s内电阻产生的热量：Q=EIt=6×0.3×20J=36J故答案为：0.3A，36J12.参考答案：5

113.、真空中两个静止点电荷之间的静电力大小为F，现将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间的静电力大小变为

。参考答案：F/4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，用20分度的游标卡尺测物体的长度，读数为________cm。如图乙所示，用螺旋测微器测物体的厚度，读数为________mm。参考答案：3.140

5.601-5.603

15.为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）C.电流表A（量程0～0.60A，内阻0.10Ω）

D.滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）[E.滑动变阻器R2（0～100Ω，1A）

F.定值电阻R3=990Ω

G．电键和导线若干（1）（3分）为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是____。（填写器材前的字母序号）（2）（5分）请在下图矩形框中画出实验电路图。（3）（6分）图为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=__V，内电阻r=__Ω。参考答案：（1）（3分）D（2）（5分）如图所示（3）（6分）[来1.47V

在

0.74--0.78Ω都算对（1）为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑动变阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选④滑动变阻器R1；（2）测量干路电流用的电流表应选③电流表A；而将②电流计G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）与⑥定值电阻R3=990Ω串联组合起来使用代替电压表来测量路端电压，实验电路如图所示；（3）求电动势和内阻要推导出相应的表达式，过程如下：,把表达式中的纵截距和斜率与图像对应，即可得出结果。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置，两导轨之间的距离为L＝0.5m，导轨平面与水平面间的夹角为θ＝30°，导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1＝4Ω的电阻，下端b、d之间接有一阻值为R2＝4Ω的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场的上边界，ij为磁场的下边界，此区域内的感应强度B，随时间t变化的规律如图乙所示，现将一质量为m＝0.2kg的金属棒MN，从距离磁场上边界ef的一定距离处，从t＝0时刻开始由静止释放，金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中，小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r＝1Ω，其余部分的电阻忽略不计，ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小灯泡的实际功率；（2）金属棒MN穿出磁场前的最大速率；（3）整个过程中小灯泡产生的热量。

参考答案：（1）由于小灯泡的亮度始终不变，说明金属棒MN进入磁场后作匀速直线运动，速度达到最大，由平衡条件得：，得小灯泡的电功率

得：（2）由闭合电路的欧姆定律得：其中，总电阻由法拉第电磁感应定律得：由以上各式代入数据解得：（3）金属棒进入磁场前，由牛顿第二定律得：加速度a＝gsin30°＝5m/s2进入磁场前所用的时间：，得设磁场区域的长度为x。在0－t1时间内，由法拉第电磁感应定律得：（1分）金属棒MN进入磁场前，总电阻+又感应电动势，所以（1分）在磁场中运动的时间（1分）整个过程中小灯泡产生的热量代入数据解得：（1分）

略17.已知近地轨道卫星的线速度V0约为8km/s，周期T0约为85分钟．现有某一人造地球卫星距离地面的高度为3R（R为地球的半径）．求：该人造地球卫星的线速度V和周期T．参考答案：解：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：F===m线速度v=，近地轨道卫星的轨道半径是R，距离地面的高度为3R人造地球卫星的轨道半径是4R，所以近地轨道卫星与距离地面的高度为3R人造地球卫星的线速度之比是=近地轨道卫星的线速度V0约为8km/s，所以该人造地球卫星的线速度V=4km/s．周期T=2π，近地轨道卫星与距离地面的高度为3R人造地球卫星的周期之比是==近地轨道卫星的周期T0约为85分钟，所以该人造地球卫星的周期T=680分钟．答：该人造地球卫星的线速度是4km/s，周期是680分钟．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列出等式求解出周期、线速度的表达式进行讨论．18.（12分）供电网中某居民小区的用户变压器输入电压为U1＝1.0×104V，此变压器匝数比为125：3，原来居民小区用电总功率为44kW，由于用电随生活条件的改善而增大，现小区居民用电总功率增大到88kW，打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器.设新用户变压器输入电压仍为U1＝1.0×104V，且用户正常工作电压均为220V。求