四川省泸州市古蔺县白沙中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

四川省泸州市古蔺县白沙中学2022-2023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.（2014秋?夏县校级期末）饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是一温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管的电阻，R是与加热管串联的电阻．下表是从其说明书中摘录的一些技术数据．（不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率），当开关S闭合时，饮水机处于何工作状态和R0的阻值为（）额定电压220V频率50Hz加热功率550W保温功率22WA． 加热，220Ω B． 加热，88Ω C． 保温，88Ω D． 保温，220Ω参考答案：B电功、电功率解：根据电功率公式P=知，当电源电压不变时电阻越小功率越大．电源电压不变，当S断开时，R与R0串联；当S闭合时，只有R0接入在电源上，电路中的电阻变小，总功率变大，因而开关S闭合时是加热状态．则．故B正确，A、C、D错误．故选B．2.关于能量和能源，下列说法中正确的是

A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加

B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少

C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要

D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源参考答案：3.关于电阻率的说法中，正确的是A．电阻率只是一个比例常数，与任何其他因素无关B．电阻率反映材料导电性能的好坏，所以与材料有关C．电阻率与导体的温度有关D．电阻率在国际单位制中的单位是欧姆米参考答案：BCD4.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为(

)A．32W

B．44W

C．47W

D．48W参考答案：A5.下列关于光电效应的说法正确的是：A．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应B．只要入射光的频率大于金属的极限频率，一定能发生光电效应C．在光照某种金属并发生光电效应的情况下,入射光越强,光电流的饱和值越大D.在光照某种金属并发生光电效应的情况下,入射光频率越大,光电子的最大初动能越大参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）甲乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的重量是乙物体的2倍，而甲物体距地面的高度是乙距地面高度的一半，则甲物体的加速度是乙物体的

倍，甲物体下落的时间是乙物体下落时间的

倍。参考答案：1；

7.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。参考答案：8.甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1:2，长度之比为6:1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲:P乙=

；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P′甲:P′乙=

。参考答案：1:3，3:19.某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲电流表指针的偏转方向是,乙电流表指针的偏转方向是。(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)

(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙电流表的偏转情况是。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)

参考答案：10.汽车上都要使用蓄电池（如图所示），已知这种蓄电池的电动势为12V，该蓄电池给汽车的电动机供电时，如有1C的电荷量从蓄电池流出，蓄电池把12J的化学能转化为电能，这些电能同时转化为机械能和内能．参考答案：考点：电源的电动势和内阻．专题：恒定电流专题．分析：由W=Eq可求得电池放出的电量；用电器工作的过程就是消耗电能的过程，也是电能转化成其它形式能的过程．解答：解：由W=Eq可得：转化的化学能E=12×1=12J；化学能转化为电能，再通过电动机做功将电能转化为机械能和内能；故答案为：12；内．11.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝2.0Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝

，线圈中的电流强度I＝

。参考答案：12.一台直流电机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常的工作时间为t时，所产生的电热为，所产生的机械能为．参考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：电动机是非纯电阻，在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，这两个的计算结果是不一样的，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的．解答：解：电动机所消耗的电功率P=UI，P′=I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt﹣I2Rt，故答案为：I2Rt，UIt﹣I2Rt点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．13.如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相___________（填“同”或“反”）。

参考答案：N，同三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A，B，C，质量分别为mA=1kg，mB=1kg，mC=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失）。现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在BC之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并且在碰撞后和B粘到一起。求：

（1）在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值；（2）A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值。参考答案：（1）塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间AB的速度大小分别为vA、vB，取向右为正方向

由动量守恒：－mAvA+mBmB=0

………………1分

爆炸产生的热量由9J转化为AB的动能：

…………1分

带入数据解得：vA=vB=3m/s

由于A在炸药爆炸后再次追上B的时候弹簧恰好第一次恢复到原长，则在A追上B之前弹簧已经有一次被压缩到最短，（即弹性势能最大）爆炸后取BC和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时BC达到共速vBC，此时弹簧的弹性势能最大，设为Ep1

由动量守恒：mBvB=（mB+mC）vBC

………………1分

由能量定恒定定律：

………………1分

带入数据得：EP1=3J

………………1分（2）设BC之间的弹簧第一次恢复到原长时B、C的速度大小分别为vB1和vC1，则由动量守恒和能量守恒：

mBvB=mBvB1+mCvC1

………………1分

………………1分

带入数据解得：vB1=－1m/s

vC1=2m/s

（vB1=3m/s

vC1=0m/s不合题意，舍去。）A爆炸后先向左匀速运动，与弹性挡板碰撞以后速度大小不变，反向弹回。当A追上B，发生碰撞瞬间达到共速vAB

由动量守恒：mAvA+mBvB1=（mA+mB）vAB

………………1分

解得：vAB=1m/s

当ABC三者达到共同速度vABC时，弹簧的弹性势能最大为EP2

由动量守恒：（mA+mB）v-AB+mCvC1=（mA+mB+mC）vABC

………………1分

由能量守恒：…1分

带入数据得：EP2=0.5J

………………1分17.一个质量m=1kg的物体静止在水平地面上，与一根劲度系数k=1000N/m的轻弹簧相连．当在弹簧的另一端施加一个竖直向上的外力时，弹簧的伸长量x=0.011m（在弹性限度内），物体向上做匀加速运动，如图所示．g取10m/s2．求：(1)弹簧的弹力大小；(2)物体运动的加速度大小；(3)物体上升1m过程中重力做的功．参考答案：(1)弹簧的弹力F=kx