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山西省朔州市山阴中学2022年高二物理联考试卷含解析一、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.如图所示的理想变压器,对于原、副线圈,一定相等的物理量是:A.交流电的最大值
B.磁通量的变化率C.电功率
D.交变电流频率参考答案:BCD2.(多选)如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=0.002m2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B的B-t图象所示(以向右为正方向),下列说法正确的是A.电阻R的电流方向是从A到C
B.感应电流的大小保持不变C.电阻R的电压为4.8V D.电阻R的电压为6V参考答案:BC3.在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是A.牛顿 B.爱因斯坦 C.法拉第 D.霍金参考答案:C4.某实验小组用三只相同的小灯泡,连成如图所示电路,研究串.并联电路的特点,实验中观察到的现象是()A.S2断开,S1与a连接,三只灯泡都熄灭B.S2断开,S1与b连接,三只灯泡亮度相同C.S2闭合,S1与a连接,三只灯泡都发光,L1.L2亮度相同D.S2闭合,S1与b连接,三只灯泡都发光,L3的亮度小于L2的亮度参考答案:D【考点】闭合电路的欧姆定律;串联电路和并联电路.【分析】根据开关断开与闭合时电路的连接方式,分析灯泡是熄灭还是发光.根据电流的大小判断灯泡亮度的关系.【解答】解:A、S2断开,S1与a连接时,三个灯串联,都能发光.故A错误.B、S2断开,S1与b连接时,L3不亮,L1、L2串联能发光.故B错误.C、S2闭合,S1与a连接时,L3、L2被短路不亮.故C错误.D、S2闭合,S1与b连接,L1、L3并联后与L2串连接在电源上,三只灯泡都发光,L3的亮度小于L2的亮度.故D正确.故选D5.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,L1、L2、L3为三只规格均为“9V6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端接入如图乙所示的交变电压,则以下说法中不正确的是()A.电流表的示数为2A
B.电压表的示数为27VC.副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作
D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz
图甲
图乙参考答案:BC二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,理想变压器的输入电压表达式u=311sin314t(V),变压器的变压比是10:1,次级负载电阻R为20Ω,,则负载两端的电压为______V,初级线圈的输入功率为_____W。参考答案:7.将一带电量为2×10-8C的检验电荷放入点电荷Q的电场中的p点时,受到的电场力为2×10-2N,则p点的电场强度为N/C,如果移走检验电荷,则p点的电场强度为N/C。参考答案:根据场强公式:N/C;场强是电场本身的固有属性,由场源自身决定,与有无试探电荷无关,所以移走检验电荷,场强大小也不会变。14、A、B是某电场中的一条电场线上两点,一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v—t图象如上图所示。比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小:φA________φB,EA________EB。(填“>”、“=”或“<”)参考答案:<
,=9.在匀场磁场中,有一根长0.4m的通电导线,导线中的电流为2A,这条导线与磁场方向垂直时,所受磁场力为0.16N,则磁场的磁感应强度大小为____________T。参考答案:0.210.从太阳和其他天体上,时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”,“宇宙线”到达地球附近时,会受到地磁场对它的
力的作用,迫使这些运动电荷改变运动方向,到达地球的
附近,有时会在那里形成美丽的极光。参考答案:洛伦兹,两极(南极或北极)11.粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中,设都能飞出电场,则它们离开匀强电场时,侧向位移之比y:yH=
,动能增量之比=
。参考答案:1:2
2:112.设想将1g水均匀分布在地球表面上,估算1cm2的表面上有
个水分子。(已知1mol水的质量为18g,地球的表面积约为,结果保留一位有效数字)参考答案:(都算对)13.(填空)如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R.若要使cd静止不动,则ab杆应向_________运动,速度大小为_________,作用于ab杆上的外力大小为_________.参考答案:上
2mg三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,水平放置的两平行金属板间距为d,电压大小为U,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为-q的小颗粒,将小颗粒由静止释放,它将从静止被加速,然后冲出小孔,则它能上升的最大高度h=_________________,参考答案:;试题分析:小颗粒由静止释放,电场力对它做正功,重力做负功,从小颗粒由静止释放到最高点过程,根据动能定理得qU-mg(d+h)=0,解得,h=考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用;机械能守恒定律15.(6分)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流(加220V)电阻电流(加220V)手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ
手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ
手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ
①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入,对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下,上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝(俗称保险丝),如右图所示用电器R的功率是1500W,这时通过熔丝实际电流是多少?一个潮湿的人,手脚触电,为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命)。参考答案:(1)40(2)测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流(加220V)电阻电流(加220V)手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A(3)潮湿(4)0.15A四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(14分)足够长的轻细绳,长为L,一端悬挂在铁架台上,一端连接质量为m的小球,如图所示,最大偏转角为θ(1)(4分)请证明在θ<5°时,单摆做简谐振动;
(2)(4分)用此单摆可以测量地球的重力加速度g,其测量原理是
。利用单摆的等时摆动,人们制成了摆钟。若地球上标准钟秒针转一周用时60s,将该钟拿到月球上时,秒针转一周与地球上
s时间相同(已知g地=6g月)。(3)(6分)若地球的半径为R,重力加速度为g,宇航员将此单摆拿到另一个星球上,而此星球的密度和地球差不多。①宇航员怎么做才能测出该星球的半径。②请推导该星球的半径的表达式。参考答案:解析:(1)(4分)证明:小球受力如图,回复力F=mgsinθ
θ<5°时,sinθ≈θ==(x为OA段的位移)
F=,方向F与x相反
∴F=-(2)(4分)T=2π、
60
(3)(3分)①宇航员安装好单摆,测出摆长L和周期T星球上的g值,再应用GM=R2g,密度公式写出g的表达式,再与地球对比即可。(3分)②∵T=2π
∴g星=
又∵GM=R2g,ρ==
∴R星=
∴=
∴R星=17.如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行金属导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为和,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉,稳定后a以的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2。(1)求拉力F的大小;(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大速度;(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h。参考答案:解:(1)a棒匀速运动,
b棒静止
………(4分)(2)当a匀速运动时
解得
①
当b匀速运动时:
②
①②式联立得
………(4分)(3)
2BIL=
由①式得
得………(4分)18.一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3,的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关s断开时,电流表的示数为I;当s闭合时,电流表的示数为4I,求该变压器原、副线圈匝数比为多少?参考答案:解:由理想变压器的原、副线圈的电压比,电流比,原线圈两端的电压
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