2022年山西省忻州市蒋坊中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年山西省忻州市蒋坊中学高二物理上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. （单选）在日常生活的下列操作中，符合安全用电原则的做法是： A．用湿抹布擦电灯泡           B．有金属外壳的家用电器，金属外壳不接地 C．发生火灾时，首先切断电源   D．保险丝烧断后，可用铜丝代替保险丝接上 参考答案： C 2. 下列说法正确的是（    ） A．物体所受合外力的冲量，等于物体动量的变化量 B．一个物体做匀变速运动，在相等时间内，其动量变化量相等 C．一个系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒 D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会产生光电效应 参考答案： AB 3. 金属线圈在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是                A                        B                  C                  D 参考答案： A 4. （单选）如图(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的图(    ) 参考答案： A 欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，内部电源的负极与外部正极插孔相连，故C、D错误；每次换挡都要短接表笔欧姆调零，所以内部应接可调电阻，故B错误，综合分析可知A正确．故选A 5. 根据欧姆定律，下列说法正确的是 A．从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大 C．从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 D．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量 参考答案： BCD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图丙所示，A为弹簧测力计（量程足够大），B为条形磁铁（下端为S极），C为螺线管．现将S1断开，S2由1改接到2，则弹簧测力计的示数将　   　；若S2接2 不变，再闭合S1，弹簧测力计的示数将    　．（都选填“变大”、“变小”或“不变”） 参考答案： 变小，变大 【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向． 【分析】根据电磁铁的特点，由右手定则判断出线圈的磁场方向，然后结合电路中电流的变化依次分析即可． 【解答】解：由图可知，电流的方向由下向上，结合线圈的绕法可知，电磁铁的上端为N极，而条形磁铁下端为S极，可知通电后二者之间的作用力为吸引力； 现将S2由1改接到2，则将只剩下一半线圈产生磁场，所以电磁铁的磁性减小，则对条形磁铁的作用力减小；根据共点力平衡可知弹簧测力计的示数将 变小； 若S2接2 不变，再闭合S1，电阻R2被短路，所以电路中的电流值增大，则线圈产生的磁场增大，线圈对条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧测力计的示数将增大 故答案为：变小，变大 7. 如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，这时金属箔带________电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔也能张开，它带________电． 参考答案： 正；负   14．3800J  200J　 8. 如图所示虚线框内为欧姆表的示意图，当此时两表笔短接时，表头上的电流为满偏，大小为5mA，而干电池的电压为1.5V，那么该欧姆表的总内阻为________Ω。若用该欧姆表测电阻时，指针偏在满刻度的一半处，则待测电阻的阻值为________Ω。 参考答案： 300,300 9. （8分）如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500KW，端电压为500V，升压变压器B1的原副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电导线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗，则升压变压器B1副线圈的端电压U2=________，输电线上损失功率P=___________。   参考答案： 2500V   60000w   10. 真空中有两个点电荷，它们的电量分别为Q和-Q，相距为L，则们连线中点处的电场强度为_________________ 参考答案： 11. 某同学用如图13所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，电键闭合后，他还进行了下列操作： （1）将滑动变阻器的滑动触头P快速向接线柱C移动，电流计指针将________ （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。 （2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将______ （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。 参考答案：   右偏   ，   左偏   12. 如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，已知伤员B的质量为m，不计空气阻力，在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为：l = H - kt2 (SI制单位，k为给定常数)，则在时间t内伤员的机械能增加了________； t 时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。 参考答案： 2mk2t2+mgkt2 、2ktm（2k+g） 13. 用如图所示的装置研究平抛运动，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落．A、B两球同时开始运动，观察到两球________(选填“同时”或“不同时”)落地；改变打击的力度，重复这个实验，观察到两球________(选填“同时”或“不同时”)落地． 参考答案： 同时；同时 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材。 A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A） B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω） C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）      D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ） E．滑线变阻器（最大阻值20Ω）            F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ） G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）    H．开关一个，导线若干 实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流 ①请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。其中滑线变阻器应选择_____________。(用代号填入)  ②如图所示是该研究小组测得小灯泡的I－U关系图线。由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而      （填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为        Ω。（保留两位有效数字）   参考答案： 15. 甲图中游标卡尺的读数是       mm。        乙图中螺旋测微器的读数是        mm。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，绳AC的长度为，绳BC的长度为。两绳能够承受的最大拉力足够大。求： （1）绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大? （要求画出受力图） （2）绳BC被拉直后，即使不断增大加速度，AC绳中张力也仍为某一定值，求该定值（要求画出受力图） 参考答案： （1）绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示（1分） 因为    AB＝BC＝b，AC＝b 故绳BC方向与AB垂直，  θ＝45°    （1分） 由牛顿第二定律，得    mgtanθ＝ma      （1分） 可得   a＝g     （1分） （2）小车向左的加速度增大，AB、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，其竖直分力与重力平衡 即     （2分）  则    （1分） 小球受力如图（图1分） 17. 如图所示，K与虚线MN之间是加速电场，虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN均与荧光屏三者互相平行，电场和磁场的方向如图所示，图中A点与O点的连线垂直于荧光屏．一带正电的粒子初速度为0，经加速电场加速后从A点离开，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上．已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度vo关系符合表达式若题中只有偏转电场的宽度d为已知量，不计粒子重力，则： （1）画出带电粒子轨迹示意图； （2）磁场的宽度L为多少？ （3）带电粒子在电场和磁场中垂直于vo方向的偏转距离分别是多少？ 参考答案： 解：（1）粒子先做加速，再做类平抛运动，最后做圆周运动，垂直打在板上，轨迹如下图所示： （2）粒子在加速电场中，由动能定理可知： Uq=mv02 粒子在匀强电场中做类平抛运动，设偏转角为θ，有tanθ= vy=at a= t= U=Ed 解得：θ=45° 带电粒子离开电场偏转电场的速度为v0； 粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律有： Bqv=m 在磁场中偏转的半径为R====d 由图可知，磁场宽度L=Rsinθ=d （3）由图中几何关系可知，带电粒子在偏转电场中距离y1=0.5d；在磁场中偏转距离为R﹣Rcosθ=0.414d； 【考点】带电粒子在混合场中的运动；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动． 【分析】（1）粒子在加速电场中做匀加速直线运动，在偏转电场中中做平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，则可得带电粒了的轨迹示意图； （2）由动能定理可求得粒子离开加速电场时的动能；由平抛运动规律可求得粒子进入磁场时的速度大小及方向，由牛顿第二定律可求出粒子在磁场中的半径，由几何关系可求得磁场的宽度； （3）由平抛运动规律可求得带电粒子在电场中的偏转距离，由几何关系可求得在磁场中的偏转距离． 18. 如图所示，在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B并存的空间中有一个足够长的水平光滑绝缘面MN。面上O点放置一个质量为m，带电量为+q的物体（可视为质点），释放后物体由静止开始运动。求物体刚要离开水平面时的速度和相对于出发点O的位移。 参考答案： 当物体刚要离开水平面时，物体受洛伦兹力等于重力所以有： Bvq=mg    （1）             总个过程中只有电场力做功，由动能定理得 ：  （2）              联立（1）（2）得