山西省忻州市受錄聯(lián)校2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析

山西省忻州市受錄聯(lián)校2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.電阻R和電動機M相串聯(lián)接到電路中,如圖,已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等.電鍵接通后,電動機正常工作.設電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2,經過時間t,電流通過電阻做功W1,產生熱量Q1,電流通過電動機做功W2,產生熱量Q2.則有(

)A．U1＜U2

Q1＝Q2

B．U1=U2

Q1<Q2

C．W1=W2

Q1=Q2

D．W1<W2

Q1<Q2參考答案：A2.如圖所示,A,B為兩塊豎直放置的平行金屬板,G是靜電計,開關S合上后,靜電計指針張開一個角度.下述做法可使指針張角增大的是()A.使A,B兩板靠近些B.使A,B兩板正對面積錯開些C.斷開S后,使B板向左平移減小板間距離D.斷開S后,使A,B板錯位正對面積減小參考答案：D試題分析：由圖可看出靜電計測得的是A、B兩金屬板間的電勢差，電勢差增大，指針張角就增大。只要電鍵S閉合著，兩板間的電勢差就不變，總等于電源的電動勢，故A、B項錯；斷開S后，兩板上的電量保持不變，兩板間距變小，由知電容C增大，再由知兩板間的電勢差U減小，故C項錯；斷開S后減小兩板正對面積，由知電容C減小，再由知電壓U增大，故D項正確。考點：本題考查了靜電計、電容及平行板電容器的電容概念和公式。3.（單選題）下列說法正確的是( )A．兩個電荷直接接觸才能產生相互作用力

B．兩個磁體間的相互作用力是通過磁感線產生作用的C．電荷在磁場中一定受到磁場力的作用D．兩個電荷間的相互作用力是通過電場產生作用的參考答案：D4.（單選）小萌同學家樓道燈的控制電路中接入了光傳感器。在天黑時，燈就亮；在天亮時，燈就熄滅。這樣天黑時，不管是否有人經過樓道，燈都是亮著的，白白浪費了寶貴的電能。學了門電路和傳感器后，小萌同學就試著改進樓道燈，以節(jié)約能源。她設想在樓道燈控制電路中接入另一個傳感器，在天黑時，出現(xiàn)聲音燈才開啟，這樣便可節(jié)約大量電能。你認為小萌應接入的傳感器和兩個傳感器間采用的門電路分別是(

)A．溫度傳感器、與門

B．聲傳感器、與門

C．聲傳感器、或門

D．力傳感器、或門參考答案：B5.圖21為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、板間，如圖所示。帶電粒子從處以速度沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是A．帶電粒子每運動一周被加速兩次B．帶電粒子每運動一周C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關D.加速電場方向需要做周期性的變化

參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一只氖管的起輝電壓（達到或超過起輝電壓后氖管會發(fā)光）與交變電壓V的有效值相等，若將這交變電壓接到氖管的兩極，在一個周期內，氖管的發(fā)光時間為

參考答案：

0.01s

7.將一個滿偏電流為1mA，內阻為100Ω的電流表改裝成量程為0~3V的電壓表，需要

聯(lián)一個

Ω的電阻參考答案：串

2900

8.某同學用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和內阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0＝3000Ω，G是理想電流計。改變R的阻值分別讀出電流計的讀數(shù)，作出圖像如圖乙所示，則電源的電動勢是_________，內阻是_________。參考答案：3V

,

1Ω

9.繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按圖所示方法連接，判斷在以下各情況中，線圈Ⅱ中是否有感應電流產生,若有則判斷R中感應電流方向（沒有填“無”有則填“向左”或“向右”）①閉合電健K的瞬時___________________．②保持電鍵K閉合的________________________．③斷開電鍵K的瞬時_______________________．④電鍵K閉合將變阻器RO的滑動端向左滑動時：___________．參考答案：向右，無，向左，向右。10.（4分）驗鈔機上發(fā)出的___

能使鈔票上的熒光物質發(fā)光；電視機的遙控器發(fā)出的________可控制電視機；光的________現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個不透光的小圓板時，光屏上影的中心會出現(xiàn)一個亮斑，這是光的__________現(xiàn)象。參考答案：紫外線，紅外線，偏振，衍射11.如圖11所示，線圈面積，匝數(shù)，兩端點連接一電容器,線圈中的勻強磁場磁感應強度按增加，則A、B兩點________（填A或B）點電勢高;電容器所帶電荷量__________C。參考答案：12.電量為2×10-6C的正點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10-4N，方向向右，則該點的場強為

N/c,方向

。若把另一電荷放在該點受到力為2×10-4N，方向向左，則這個電荷的電量大小為

C，是

(填正或負)電荷。參考答案：200、向右、、負13.如圖是電熨斗的結構圖，它裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是控制電路的通斷，常溫下右圖中上下觸點是

（填“接觸”或“分離”）的，當溫度升高時雙金屬片

_（填“上層”或“下層”）膨脹比另一層大。若需要設定更高的溫度，則應該調節(jié)升降螺絲向

（填“上”或“下”）。參考答案：接觸，上層，下三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）在練習使用多用電表時，某同學將選擇開關撥至“×10Ω”擋時，歐姆表的內部結構可簡化為圖甲中虛線框內的電路，歐姆表已經進行了必要的調零．該同學想用一個電阻箱Rx較精確地測出該電路中電源的電動勢E和該倍率下完成調零后歐姆表的內阻R內（即Rg+R0+r），他的操作步驟是：a．將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合電路；b．改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和對應的電流表G的示數(shù)I；c．將記錄的各組Rx、I的數(shù)據(jù)描點在乙圖中，得到1/I—Rx圖線；d．由乙圖所作1/I—Rx圖線，求出電源電動勢E和歐姆表內阻R內．圖甲中，a表筆的顏色是▲（填紅或黑），電源電動勢E為▲V，歐姆表內阻R內為▲Ω，電流表G的量程是▲mA．

（2）若該同學將圖甲中電流表G并聯(lián)一個定值電阻，組成一個新的歐姆表（表盤刻度不變），新歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率▲（填變大、變小或相同）

．參考答案：（1）黑（2分）8（2分）160（2分）50（2分）（2）變?。?5.器材：量程為10.0mA、內阻約30-40的電流表一個，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關K，導線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。按要求在實物示意圖上連線。（以畫線代替導線）用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為=

式中各直接測得量的意義是：

參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖9所示，交流發(fā)電機的矩形線圈abcd中，已知線圈面積為0.01m2，匝數(shù)100匝，線圈電阻r=2Ω，外電阻R=8Ω，電流表和電壓表對電路的影響忽略不計。線圈在磁感強度B=2/π（T）的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO’勻速轉動，角速度ω=10πrad/s。若線圈經圖示位置時開始計時（線圈平面平行于磁場方向），（1）寫出線圈中感應電動勢的最大值和有效值

（2）從圖示位置起轉過90°過程中，通過電阻R的電量

（3）從圖示位置起轉過90°過程中，線圈上產生的焦耳熱參考答案：：1）峰值電動勢Em="nBSω"=20v…..（1分）

有效值E=14.14V

（2）所求電量C…（2分）

（3）回路中電流的有效值A…（2分）

所求過程所用時間s…………（1分）

所以線圈中產生的焦耳熱J…………17.（8分）一質量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面對小球的沖量大小(碰撞時間極短可不計重力的沖量)

參考答案：解析：小球在碰撞斜面前做平拋運動，設剛要碰撞斜面時小球速度為v由題意，v的方向與豎直線的夾角為30°，且水平分量仍為0，如圖。由此得=20

①（3分）碰撞過程中，小球速度由變?yōu)榉聪虻呐鲎矔r間極短，可不計重力的沖量，由動量定理，斜面對小球的沖量為

②（3分）由①②得

③（2分）18.（20分）如圖所示，一塊長為的光滑平板PQ固定在輕質彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導軌之間（圖中未畫出豎直導軌），從而只能地豎直方向運動。平板與彈簧構成的振動系統(tǒng)的振動周期。一小球B放在光滑的水平臺面上，臺面的右側邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應在什么范圍內？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時的值便是滿足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時，剛好從平板的邊緣Q處越過而不與平板接觸，這時的值便是滿足題中條件的最小值．設小球從臺面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經歷的時間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿足題中條件的最大值，即

（3）代入有關數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點．設小球第一次剛要與平板碰撞時在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結束時刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時間極短，在碰撞過程中，小球和平板在豎直方向的動量守恒．設小球和平板的質量都是m，則有

（6）因為碰撞是彈性的，且平板是光滑的，由能量守恒可得

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開始作簡諧振動．取固定坐標，其原點O與平板處于平衡位置時板的上表面中點重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時刻作為，則平板在t時刻離開平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個待定的常量，利用參考圓方法，在t時刻平板振動的速度

（12）因時，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開始作平拋運動．如果第一次碰撞后，小球再經過時間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時，小球的x座標為

（16）平板的x座標為

（17）在碰撞時，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿足的方程式，通過數(shù)值計算法求解方程可得（參見數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而