2022年吉林省长春市市实验中学高二物理下学期期末试卷含解析

2022年吉林省长春市市实验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.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（

）A．F不变，N增大

B．F不变，N减小C．F减小，N不变

D．F增大，N减小参考答案：C2.通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为（

）A．1.0×1017

B．1.0×1018

C．1.0×1019

D．1.0×1020参考答案：B3.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B，彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C，先与A接触，再与B接触，然后移开，这时A和B之间的作用力为F′，则F与F′之比为（

）A.8:3 B.8:1 C.4:1 D.2:1参考答案：B4.（单选）如图7所示，矩形线框向右匀速运动经过一匀强磁场，设线框中产生的逆时针的电流为正值，则（如图8）线框中感应中感应电流随时间变化的情况是参考答案：C5.一种电磁波入射到一个直径为1m的圆孔上，所观察到的衍射现象是明显的，这种波属于电磁波谱中的哪个区域的A.紫外线

B.可见光

C.x射线

D.无线电波参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.交流发电机产生的感应电动势为e=Emsinωt，若发电机的转速增加到原来的两倍，则这时交流发电机线圈转动的角速度为________，感应电动势的最大值为________。参考答案：7.

参考答案：8.下列说法中正确的有A．交流电电器设备上标明的是电压、电流的最大值

B．电容器上标明的电压是最大值C．交流电压表和电流表测出的是瞬时值D．220V交流电的电压有效值是220V参考答案：BD9.（4分）卢瑟福提出的原子核式结构学说的实验依据是

实验；根据玻尔理论，当原子由高能态跃迁到低能态时，要

定频率的光子(选填“吸收”或“辐射”)。参考答案：α粒子散射；辐射10.如图所示的是用伏安法测电阻的部分电路，当开关S分别接通a和b时，若电压表的读数有较大变化，说明电阻R的值

（填“较大”或“较小”，下同）；若电流表读数有较大变化，说明电阻R的值

。参考答案：较小

较大11.用电压表和电流表测定电池的电动势和内电阻的实验中，所得路端电压U随电流强度I变化的图象如图所示，由图像可知，电池的电动势E=________V，内电阻r=____Ω。参考答案：12.电阻R1和R2分别标有规格“100Ω、4W”和“12.5Ω、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是_____V。参考答案：22.513.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻．导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T．现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动．则ab中产生的感应电动势大小为___________v，通过ab棒的电流方向___________（填“a→b”或“b→a”），电流大小为___________A，ab棒所受安培力的大小为___________N，方向___________。参考答案：

(1).2

(2).b→a

(3).0.5

(4).0.1

(5).水平向左电路中电动势：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定则可知，通过ab棒的电流方向b→a；电路中电流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定则可知水平向左.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学取来一个“黑箱”，准备探测内部结构：如图，该“黑箱”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件，且已知电学元件的种类只可能是电阻、二极管或电池。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；第二步：用多用电表的欧姆挡，对任意两个接线柱正、反向测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表：红表笔接AABBCC黑表笔接BCACAB测得的阻值（?）10010k10010.1k90190①若在某次测量时，档位及指针位置如右图所示，则此时多用电表的读数为________?②第一步测量结果表明盒内___________。③请在下图的接线柱间，用电路符号画出黑箱内的元件及连接情况参考答案：①4.0?

②无电源

③15.如图所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3V0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10Ω1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V。则(1)传感器的电阻为Ω，额定电流为A.(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是V.(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω，则该传感器就失去作用。实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间。闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压。检测记录如下：

电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？（填“可以”或“不可以”）此时a、b所加的电压是V.参考答案：(1)10Ω0.3A（4‘）(2)6V（3‘）(3)可以（2‘）3V（3‘）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（俯视图）所示的电路中，电源内阻可不计，电阻R1=R2=Ro。平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L，水平放置，接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=，垂直于pQ、MN，所在区域有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。竖直放置的两平行金属板A、B之间的距离是d，分别与Q、N连接。闭合开关S，ab在大小为F的水平外力作用下恰好处于静止状态，待电路稳定后，一质量为m、电荷量为q的正粒子从A、B的左端某位置以初速度vo水平射入板间，从右端飞出时速度大小是2vo。不计粒子重力。(R1、R2、R3不是已知物理量，R0是已知物理量)求：（1）电源的输出功率P是多大?（2）粒子在A、B之间运动的过程中，沿垂直于板方向通过的距离y是多大?参考答案：（1）设电阻R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3，电源电动势为E，则I3＝2I2

………………（2分）

I1＝I2＋I3……（2分）F＝BI3L

………………（2分）E＝I1R1＋I3R3（或E＝I1R1＋I2R2，E＝）

……（2分）P＝EI1

………………（2分）

解得P＝……………（2分）（2）设金属板A、B之间的电压为U，粒子在A、B之间运动的过程中，有………………（3分）U＝I3R3（或U＝I2R2,U＝）………（2分）解得…17.如图所示，电源由n个电动势均为1.5V且内阻相同的电池串联所组成，合上开关S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中一些物理量的变化由甲、乙、丙三个图象给出（甲图为输出功率与路端电压的关系；乙图为路端电压与总电流的关系；丙图为电源的效率与外电路电阻关系），电表、导线对电路的影响不计。求：

(1)串联电池个数；（E串=nE，r串=nr）

(2)变阻器总阻值；

(3)将图中甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d各点的坐标补齐参考答案：（1）由图可知短路电流为3A,，得r=0.5Ω

,最大输出功率为4.5W,，得出n=4.18.如图所示，在质量M=5kg的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为ma=1kg、mb=0.5kg的A、B两物体，弹簧的劲度系数为100N/m．箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，求：（g=10m/s2）（1）在剪断绳子后瞬间，A、B物体的加速度分别是多大？（2）物体A的振幅？（3）当A运动到最高点时，木箱对地面的压力大小？参考答案：解：（1、2）平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐振动，B做自由落体运动，即B的加速度为g；以A为研究对象，此时受向下的重力和弹簧的竖直向上的弹力，而弹簧的弹力为：（mA+mB）g据牛顿第二定律得：aA===5m/s2剪短绳子瞬间有：kx1=（mA+mB）g，平衡位置时，弹簧的伸长量：有：kx2=mAg，故振幅为：A=x1﹣x2=0.05m=5cm（2）剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，且在最低点的恢复力为mBg；根据简谐运动的对称性，到达最高点时恢复力大小也为mBg；据此可知弹簧对A的弹力为5N，方向向上，所以弹簧对顶部的拉力也为f=5N，再以木箱为研究对象，据平衡态可知：F=Mg+F=55N+5N=