2022-2023学年四川省南充市天峰乡中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年四川省南充市天峰乡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.（多选题）如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场（图中未画出）中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿abcd方向时为正．已知在0～4s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图所示．则下列图象所表示的关系正确的是（）A． B． C． D．参考答案：AD【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【分析】由图可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，根据左手定则可以找出安培力方向，结合可得出正确的图象．【解答】解：由题意可知，规定向里为磁感应强度的正方向，线框中电流i沿abcd方向时为正；A、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E==，感应电流I==，由B﹣t图象可知，在每一时间段内，是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力F=BIL，I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，A正确，B错误．C、由图示B﹣t图象可知，0～1s时间内，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，为正值；同理1～2s，磁场向里，且增大，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流是逆时针，为正值；2～3s，B的方向垂直纸面向里，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的；3～4s内，B的方向垂直纸面向外，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的，故C错误，D正确；故选：AD．2.单摆的回复力是A．摆球所受的重力B．悬线对摆球的拉力C．摆球重力在垂直悬线方向上的分力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力参考答案：C3.穿过一个电阻为4，总匝数为100匝的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.8Wb，则线圈中：A．感应电动势为80VB．感应电动势为0.8VC．感应电流恒为0.2AD．感应电流恒为20A参考答案：AD4.（单选）如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是()A．当R2=r时,R2上获得最大功率B．当R2=R1+r时,R1上获得最大功率C．当R2=0时,R1上获得最大功率D．当R2=0时,电源的输出功率最大参考答案：C5.如图，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流A．线圈向左平移

B．线圈向上平移

C．线圈以ab为轴旋转

D．线圈不动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为___________V，通过电阻R0的电流有效值为_____________A．当触头P向下滑动的时候，流过交流电源的电流______________。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：7.欧姆表表头的满偏电流为3mA，内接一节电动势为1.5V的干电池，那么该欧姆表的内阻为_____

__Ω。待测电阻接入两表笔之间时,指针指在满刻度的3/4处,则待测电阻的阻值为___

__Ω。（2）用多用表“×10”档测量一个电阻的阻值，调零后进行测量,发现表针偏转的角度很小,可以判定这个电阻的阻值

(填“较小”或者“较大”)，为了把电阻测量的更准确些,应换用

档（填“×1”或者“×100”），重新测量。参考答案：(1)

500

375

(2)

较大

×1008.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数。可知，线圈中磁场B的变化情况是正在

(填写“增强”或“减弱”)；磁通量的变化率

。参考答案：9.用n1、n2分别表示主动轮和从动轮的转速，D1、D2分别表示主动轮和从动轮的直径，设传动过程中带与带轮之间无相对滑动，证明带传动的传动比为：i==．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．分析：同缘传动边缘点线速度相等，根据v=rω，ω=2πn列式求解即可．解答：解：同缘传动边缘点线速度v相等，根据v=rω，有：v=；根据ω=2πn，n与ω成正比，即：；故带传动的传动比为：i==；答：证明如上．点评：本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等，然后结合线速度、角速度关系公式列式分析，基础题目．10.某同学在做多用电表测电阻的实验，测量某电阻时，用档时，发现指针偏转角度过大，他应该换用

档（填档或档），换档后，在测量前要先

。参考答案：

电阻调零（调零）11.如图所示，绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则电容器的电容将

▲

，静电计指针的偏转角度将

▲

。（填增大或者减小）

参考答案：增大，减小；。12.用6N水平拉力拉质量为2kg的物体，沿水平桌面匀速运动，若水平力改为10N，则物体的加速度大小为

▲

m/s2。动摩擦因数为

▲

（g=10m/s2）参考答案：2

,

0.313.如图2所示为光控开关电路的逻辑电路图，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大阻值为51k?，R2为330?。

为斯密特触发器。当光照较暗时，LED

（发光、不发光）；要想在光线更强时LED亮，应该把R1的阻值

（调大、调小）。参考答案：发光，调小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在实验室测定电源的电动势和内阻，现备有如下实验器材：被测电源（一节干电池）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等。(1)画出实验电路图；(2)根据电路图连接实物图(3)根据实验测得的几组I、U数据作出U-I图象如图14所示，则由图象可确定：该电源的电动势为_____________V，电源的内电阻为________________。参考答案：1.40

0.57

（电路图及实物连线图答案略）15.用伏安法测一节干电池的电动势ε和内电阻r，所给的器材有:(A)电压表V:0—3—15V；(B)电流表A:0—0.6—3A；(C)变阻器R1(总电阻20Ω)；(D)变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干.(1)（2分）请在虚线框内画出实验电路图(标明变阻器规格).

(2)（2分）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出ε=________V，r=________Ω.(3)（2分）若只选用两组数据，用闭合电路欧姆定律算出ε、r，有可能误差较大.若选用第________和第________组数据误差最大.参考答案：(1)如图所示(2)1.5(1.47-1.52)

O.5(0.47-0.52)(3)5，6四、计算题：本题共3小题，共计47分16.大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50km以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场．离地面l＝50km处与地面之间的电势差约为U＝3.0×105V．由于电场的作用，地球处于放电状态．但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q＝1800C．试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P.(已知地球半径r＝6400km，结果保留一位有效数字)参考答案：2×1012Ω·m5×108W本题中把50km厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为50km，横截面积为地球的表面积，所加电压为U＝3.0×105V则由题意得又由电阻定律得地球漏电功率为P＝UI＝3×105×1800W≈5×108W17.如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．.专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）画出运动轨迹图，根据运动学公式与牛顿第二定律，及三角函数关系，从而即可证明；（2）由牛顿第二定律与公式E=相结合，可求得结果；（3）运用几何关系，结合偏角与位移的关系，从而即可求解．解答：解：（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有侧移量，y=①匀速运动的位移，L=v0t②竖直方向的速度，vy=at

联立可得

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．（2）由牛顿第二定律，则有

③电场强度与电势差的关系，E=

④由①②③④式解得当时，则两板间所加电压的范围

（3）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则而tan解得则粒子可能到达屏上区域的长度为答：（1）粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）则两板间所加偏转电压U的范围

；（3）则粒子可能到达屏上区域的长度为．点评：考查粒子在电场力作用下，做类平抛运动与匀速直线运动，掌握运动学公式与牛顿第二定律相综合的运用，理解几何关系与三角函数关系的应用．18.如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP与两导轨垂直，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．M、P和N、Q之间均接阻值为2R的电阻．有一垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻为R，导轨电阻不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒在运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd到MP的距离为s，重力加速度为g．（1）求金属棒达到的稳定速度v．（2）求金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量．（3）当金属棒滑行至cd时，去掉NQ间的电阻2R，为使导体棒的速度不变，拉力应变为多少？参考答案：解：（1）当金属棒匀速运动时达到稳定状态，由平衡条件得：F=mgsinθ+F安，安培力：F安=B0IL=，解得：v=．（2）设金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量为Q，则整个电路产生的焦耳热为2Q，由能量守恒定律得：Fs=mgs?sinθ+2Q+mv2，解得：Q=mgs﹣．（3）当金属棒运动到cd时，去掉NQ间的电阻，为使导体棒的速度不变，即使金属棒处于平衡状态，设拉力变为F1，由平衡条件得