2022-2023学年福建省龙岩市朋口中学高二物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年福建省龙岩市朋口中学高二物理下学期期末试题含解析一、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）如图7所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd，边长为L，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁场边界宽也为L。线框先以c点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b点落地后，再以b点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是

参考答案：B2.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法正确的是（）A．线框中感应电流的有效值为2IB．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D．线框转一周的过程中，产生的热量为参考答案：BC【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】线圈中产生正弦式电流．感应电动势最大值Em=BSω，由E=及欧姆定律求解电流的有效值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量．根据Q=I2RT求解线框转一周的过程中，产生的热量．【解答】解：A、线圈中产生感应电动势最大值Em=BSω，线框转过时的感应电流为I=Imsin=sin=，感应电动势有效值E=，感应电流为I则电流的有效值为I′===I，故A错误；B、由A可知，=I，则磁通量的最大值Φ=BS=，故B正确；C、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为：q=I△t===，故C正确；D、线框转一周的过程中，产生的热量Q=t=，故D错误；故选：BC．3.(单选题)一个电热器接在10V的直流电源上，在时间t内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在时间2t内产生的焦耳热为Q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是()A．最大值10V，有效值10V

B．最大值10V，有效值5VC．最大值5V，有效值5V

D．最大值20V，有效值10V参考答案：B4.如图所示:

C、D为两个等量异号电荷连线中垂线上的两点,

下列说法中正确的是①

EC＞ED,

UC＞UD；

②

EC＞ED,

UC＝UD；

③

将电子从C移到D电场力不做功；④

将电子从C移到D电场力做负功；A.

只有①

B.

只有②

C.

只有②③

D.

只有②④参考答案：C5.（多选）把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，如上图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a到b.以下说法正确的是：A．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转，当导线转到跟纸面垂直后再向下平移B．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转的同时向下平移C．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内只可能是蹄形磁铁D．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流

参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象分别如图9中的a和b所示。由图可知它们的运动方向

（填“相同”或“相反”）；在t1时刻，甲的速度比乙的速度

（填“大”或“小”）。参考答案：相同；大7.（3分）如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd，以速度v向右匀速运动，从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为_____________W。

参考答案：8.将电量为6×10﹣6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10﹣5J的功，则该电荷在此过程中电势能

了

J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则A、C间的电势差UAC=．参考答案：增加；3×10﹣5；3V【考点】电势能；电势差．【分析】电荷在电场力作用下做功，导致电势能变化．所以由做功与电量可求出两点的电势差，同时根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少．【解答】解：负电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做负功，则电荷的电势能增加．做多少功，电势能就增加多少．因此，电荷在此过程中电势能增加，且增加了3×10﹣5J．电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则由：W=qU

得UBC===﹣2v而负电荷从电场中A点移到B点，两点的电势差UAB===5V所以A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案为：增加；3×10﹣5；3V9.15．如图，A为电源的U—I图线，B为电阻R的U—I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为

，电源的效率为

，电源内阻消耗的功率为

，外电阻和内阻之比为

。参考答案：4W

、

67%

、

2W

、

2：110.光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射

现象，发生这种现象，必须满足的条件是：光从

光密介质

射向光疏介质

，且

入射角大于等于临界角

参考答案：11.如图所示，质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上，金属杆中

通有方向如图所示的，大小为5A的恒定电流，两轨道间存在竖直方向的匀

强磁场，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0．6，欲使杆向右匀速运动，两轨道

间磁场方向应为________，磁感应强度B的大小为________（g为10）参考答案：竖直向上

1.2T12.如图所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两个等势面间距离为10cm，此电场的电场强度为3000V/m，若B点的电势为零，A、C的电势分别为____________;__________..参考答案：φA=300V，φC=-300V或φA=-300V，φC=300V由U＝Ed可知，相邻两等势面间的电势差的大小|UAB|=|UBC|=Ed=3000×0.1V=300V,那么：φA=300V,φC=-300V或φA=-300V,φC=300V.13.右图为穿过某线圈的磁通量随时间变化的一t图象，已知线圈匝数为l0匝，则0～2s线圈中产生的感应电动势大小为

V，2～6s线圈中产生的感应电动势大小为

V，6～8s线圈中产生的感应电动势大小为

V。参考答案：_10_______

____0__________

____20____三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A．小灯泡(3.8V,1.5W)B．直流电源(电动势4.5V，内阻约0.4Ω)C．电流表(量程0～500mA，内阻约0.5Ω)D．电压表(量程0～5V，内阻约5000Ω)

E．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流2A)F．滑动变阻器R2(0～50Ω，额定电流1A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的________，（3分）应选用的滑动变阻器是_______。(2分)参考答案：丙R1(或E)15.如图所示，用游标卡尺和刻度尺和螺旋测微器分别测量三个工件的长度时的情况，则测量值分别为__________mm；__________mm；__________mm参考答案：13.2

；

12.2

；

1.880

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一面积为S=100cm2金属环如下图所示，电阻为R=0.1W。环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在0~2s的时间内，求①环中感应电流的大小和方向②通过金属环的电荷量的多少参考答案：17.（10分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50

rad/s的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接.求：

（1）电键S合上后，电压表和电流表示数；

（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？参考答案：（1）感应电动势最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50

V=50

V

（2分）

感应电动势有效值

E==50V

（2分）

电键S合上后，由闭合电路欧姆定律

I=

A=2.0A

（1分）

U=IR=2×20V=40V

（1分）

即电流表示数为2A，电压表示数为40V。

（2分）

（2）电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40W=80W.