2022-2023学年湖南省常德市澧县太青乡中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省常德市澧县太青乡中学高二物理上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. 两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于：  A.  3：1            B.  1：2        C  .2：1             D.  1：1 参考答案： D 2. 如图所示的电路中，线圈电阻可以忽略不计。L1和L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中 (灯丝不会断)，L1和L2的亮度变化情况是(     ) A．S闭合，L1逐渐变亮，L2立即变亮且亮度不变，最后两灯一样亮； B．S闭合，L1、L2立即同时亮，之后L1逐渐熄灭，L2逐渐变得更亮 C．S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才逐渐熄灭 D．S断开，L1立即熄灭，L2亮一下才逐渐熄灭 参考答案： BC 3. （单选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q为质点先后通过电场时轨迹上的两个点，由此可知（    ） 三个等势面中，a的电势最高 B．质点在Q点时，加速度较大 C．质点通过P点时动能较大 D．质点通过Q时电势能较小 参考答案： D 试题分析：电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故质点在Q点时受到的电场力较小，故加速度减小，B错误；做曲线运动时，物体受到的合力方向指向轨迹的内侧，所以在Q点速度方向和电场力方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故C错误D正确； 4. （多选题）如图甲所示，电源的电动势E=9V，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，电压表V的内阻很大，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA．根据以上信息判断，下列说法正确的是（　　） A．电流表内阻与电源内阻之和为0.5kΩ B．电流表示数I2=3.6mA时热敏电阻的温度是100℃ C．温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大 D．温度升高时电压表示数变化量△U与电流表示数变化量△I的比值不变 参考答案： ABD 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，根据闭合电路欧姆定律可求得电流表与电源的内阻之和R内； 当电流表的示数I2=3.6mA时，根据闭合电路欧姆定律可求R，由图读出温度 【解答】解：A、已知：电源电源的电动势E=9.0V，I1=2mA=0.002A，I2=3.6mA=0.0036A； 由图象知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R=4000Ω， 由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：   E=I1（R+R内）， 即9.0V=0.002A×（4000Ω+R内）， 解得R内=500Ω．则A正确 B、当电流I2=0.0036A时，由串联电路特点及欧姆定律得：   EU=I2（R′+R内） 即：9.0V=0.0036A×（R′+500Ω）， 解得：R′=2000Ω； 由图象知，此时热敏电阻的温度t=100℃．则B正确 C、温度升高，电阻变小，则比值变小，则C错误 D、由U=E﹣Ir  则，则不变，则D正确 故选：ABD （单选）5. 一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的p点。若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为（ ） A. 仍在P点             B. 比P点远 C. 比P点近             D. 在P点右边原水平位移的两倍处 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. 如图所示的电路中，电池的电动势E=9.0 V，内电阻r=2.0Ω，固定电阻R1=1.0Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10Ω范围内调节，问：取R2=_______Ω时，R1消耗的电功率最大.取R2=________Ω时，R2消耗的电功率最大. 参考答案： 7. 一个正点电荷，电量为q=4.010-8C，在电场中某点受到的电场力为F= 8.0×10-4N，则该点电场强度大小为            ，若将此点电荷拿走，则该点的场强为            。 参考答案： 8. 如图所示，质量分别为1kg和4kg的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为50J．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，撤去F后，A离开竖直墙前，墙对A的冲量为__________ N.s ，撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为_________J 参考答案： 20 10 9. （5分）我们在观察日蚀时看到的太阳大小，相当于一个篮球（直径约为24cm）放到眼睛         m处所看到的大小。 参考答案： 27.5 10. 图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的张力为F拉绳的速度为v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为______________，绳子张力的功率为___________。 参考答案：     (1).     (2). 船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度， 根据平行四边形定则，有v船cosθ=v，则v船=；拉力的瞬时功率：P=Fv； 点睛：解决本题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成。 11. 理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则  1．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝      2．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝         参考答案：   10:1     1:1  12. 使平行板电容器带电 下列图中的操作，能使静电计指针的偏角变　大　，说明电容器两板间的电势差U变　大　． 参考答案： 考点： 电容器的动态分析．版权所有 专题： 电容器专题． 分析： 根据电容的决定式，分析电容的变化，再根据电容的定义式，分析板间电压的变化，即可判断静电计指针张角的变化． 解答： 解：减小正对面积，据电容的决定式C=，知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式C=，分析可知板间电压增大，所以静电计指针偏角增大． 故答案为：大，大 点评： 此题关键掌握电容的决定式C=和电容的定义式C=，结合电容器的电量不变进行分析． 13. 一条小船停泊在海岸边， 有人测量在1min内小船上下颠簸12次，海浪传播速度约为v＝4m/s， 由此可知海浪的波长约是_____m。 参考答案： 20m  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻 R 安装 在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮； 当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供 电电压 U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻 R0 为 40Ω．当线圈中的电流大于等于 50mA 时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象． （1）图甲中警铃的接线柱 C 应与接线柱 _____相连，指示灯的接线柱 D 应与接线柱_____相 连（均选填“A”或“B”）． （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_____，继电器的磁性将_____（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到_____℃时，警铃报警 （3）如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是（           ） A.适当减小U1    B.适当增大U1   C.适当减小U2  D.适当增大U2 参考答案：     (1). B    (2). A    (3). 减小    (4). 增大    (5). 100℃    (6). B 【详解】（1）根据“当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，知警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连． （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，由欧姆定律知电路中电流增大，则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于50mA时，继电器的衔铁刚好被吸合，则控制电路中电阻最大值为 R总60Ω，此时热敏电阻阻值为 R＝R总﹣R0＝60﹣40＝20Ω，由图乙知，此时环境温度为100℃，所以环境温度在t≥100℃时，警铃报警。 （3）要使报警电路在更低的温度就报警，则线圈中的电流等于50mA时，热敏电阻R变大，由（2）知，热敏电阻R＝﹣R0，则可通过适当增大U1达到这个目的，故B正确，ACD错误。 15. 某兴趣小组的同学用一个水果做成电池.他们设计了一个如图所示电路来测定该水果电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中。   外电阻R（Ω） 11000 10000 8000 7000 6000 电流 I（mA） 0.0502 0.0528 0.0594 0.0633 0.0680 电流倒数(mA-1) 19.92 18.93 16.84 15.80 14.71               （1）利用图像法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作图，你认为哪个同学的想法更科学？            （填“甲”或“乙”），其简单理由是：         。 （2）按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象。 （3）利用你作出的图象，可求出该水果电池的电动 势为     V，内阻为          Ω。 参考答案： （1）乙同学，画出的图线是一条直线，容易求出电池的电动势和内电阻 （2）如右图所示 （3）0.8～1.1；7500～9500之间都给分 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n＝.在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况). 参考答案： 设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：①， 由已知条件及①式得……②， 光路图如图所示．设出射点为F，由几何关系可得……③，即出射点在AB边上离A点的位置． 【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题． 17. 一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源内阻为r，滑动变阻器的总电阻为R，现将开关S闭合，并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处，一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动.  （1）求电源的电动势；  （2）若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，