2022年山西省忻州市代县第二中学高二物理下学期期末试题含解析

2022年山西省忻州市代县第二中学高二物理下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. 如图所示，先后以速度和匀速把一个矩形线圈拉出有理想边界的匀强磁场区域，在先后两种情况下，下列结论错误的是 A．线圈中的感应电动势 B．线圈中的感应电流 C．作用在线圈上的水平拉力大小之比 D．线圈上产生的焦耳热之比 参考答案： D 2. （单选）如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则（　　） 　 A． R2接在电源上时，电源的输出功率较大 　 B． R1接在电源上时，电源的总功率较大 　 C． R2接在电源上时，电源的效率较高 　 D． 电源的输出功率一样大 参考答案： 考点： 路端电压与负载的关系；电功、电功率．. 专题： 恒定电流专题． 分析： 电源U﹣I图线与电阻的U﹣I图线的交点，表示电阻接在该电源上时的工作状态，可读出电阻两端的电压和电流，算出电源的输出功率，进而比较大小．电源的总功率为P=EI，根据电流的大小即可进行比较．电源的效率等于电源输出功率与电源总功率的百分比．根据效率的定义，找出效率与电源路端电压的关系，由图读出路端电压，就能求出效率． 解答： 解： A、D、由两图线的交点读出，R1接在电源上时电压U1=，通过R1的电流 I1=，则电源的输出输出功率P1=U1I1= R2接在电源上时U2=U0，I2=，电源的输出输出功率P2=U2I2=，则R2接在电源上时，电源的输出功率较大，故A正确，D错误． B、电源的总功率P=EI，与电流成正比，则知R2接在电源上时，电源的总功率较大，故B错误． C、电源的效率η===，则知电源的效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率较高，故C错误． 故选：A 点评： 本题首先要知道效率与功率的区别，电源的效率高，输出功率不一定大．其次，会读图．电源与电阻的伏安特性曲线交点表示电阻接在该电源上时的工作状态． 3. 如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力） A．若离子带正电，E方向应向下 B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向下 参考答案： AD 4. 下面各单位中不属于电动势的单位（伏特）的是（　　） A．H?A/s B．A?m2/s C．J/C D．Wb/s 参考答案： B 【考点】力学单位制；电源的电动势和内阻． 【分析】物理学中，各个物理量都有自己专用的单位，电动势的单位是伏特，简称伏，符号V，列出各个物理量的单位，结合物理公式分析即可． 【解答】解：A、电感上电压计算公式U=L可知，1V=1H?A/s，故A正确； B、根据U=IR可知，1V=1AΩ≠1A?m2/s，故B错误； C、根据U=可知，1V=1J/C，故C正确； D、根据可知，1V=1Wb/s，故D正确． 本题选错误的 故选：B 5. 自然界中某个量D的变化量△D，与发生这个变化所用时间△t的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法正确的是（    ） A．若D表示某质点做匀速直线运动的位移，则是变化的 B．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的 C．若D表示通入某线圈的电流，越大，则线圈中的自感电动势越大 D．若D表示穿过某线圈的磁通量，越大，则线圈中的感应电动势不变   参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学手持一块橡皮泥，将它从离地面1.5m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度，则0.1s末橡皮泥的速度大小为_______m/s，4s内橡皮泥下落的位移大小为______m 参考答案：     (1). 1m/s    (2). 1.5m 【详解】自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，根据速度时间关系公式，有：v=gt=10×0.1=1m/s；根据位移时间关系公式，有：h＝gt2，得：，则4s内橡皮泥已经落到地面，故4s内其位移大小为1.5m. 7. 如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。开关S闭合后，电路中的电流为    A，A、B间的电压为  V。 参考答案： 8. 100℃的水的分子平均动能＿＿＿100℃的水蒸气的分子平均动能，100℃的水的内能＿＿＿100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 参考答案： 等于、小于 9. 我们日常生活中使用的录音带、录像带、计算机上用的磁盘、银行发行的信用卡以及打电话的磁卡等都用到   ▲   材料（填“硬磁性”或“软磁性”），制成这些材料的物质在磁场中都能被   ▲    ，并且在外磁场消失后，剩余一部分磁性。所以人们靠这些材料，在录音带、磁盘上保存大量信息。 参考答案：   硬磁性      、       磁化   10. 如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω．当电键S1断开、S2闭合时，电源输功率为1W；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为1W．则电源电动势为        V，内阻为          Ω 参考答案： 3；2 由当电键S1断开、S2闭合时，电阻R2和R3被短路，则有 电源输出功率 P1= 联立解得，E=3V，r=2R 11. 如图15所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的数据作出的U—I图象。由图象得出电池的电动势E=           V，内电阻r=           Ω. 参考答案： 3.0            2.0  12. 金属导体通电时，导体中自由电子定向移动的方向与电流方向   【7】  （选填“相同”或“相反”）。一段金属电阻丝的电阻为R，当在它的两端加上电压U时，则在通电时间t内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n=  【8】   （已知一个电子的电荷量为e） 参考答案： 相反；  13. 如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m，电量为q 的小球．小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止．小球用绝缘丝线悬挂于O点，则小球所在处的电场强度为       参考答案： 小球的受力如图所示． 由平衡条件得：F电=mgtanθ 又F电=qE 解得，小球所在处的电场强度： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后，又对一个标有“6V 3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究，同研究小灯泡一样，要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V，实验室备有下列器材： A.电流表(量程I:0~0.6A，内阻约为1Ω；量程II:0~3A，内阻约为0.1Ω) B.电压表(量程为0~6V，内阻几千欧) C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω，额定电流2A) D.滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A) E.电池组(电动势为9V，内阻小于1Ω) F.开关和导线若干 (1)实验中所用的滑动变阻器应选_______(填“C”或“D”)，电流表的量程应选_______(填“I”或“II”)。 (2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路_______。 (3)闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片P应滑到______(填“M”或“N”)端。 (4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电阻为_______Ω，电动机正常工作时的机械功率为________W。(保留两位有效数字) 参考答案：     (1). (1) C    (2). Ⅰ    (3). (2) 如图所示     (4). (3) M    (5). (4) 2.5    (6). 2.6 （1）电风扇的额定电流I=P/U=0.58A，从读数误差的角度考虑，电流表选择Ⅰ．电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选择C． （2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．电路图如图所示．则可知对应的实物图如图所示； （3）闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片P应滑M端。 （4）电压表读数小于1V时电风扇没启动，由图像可知I=0.4A．根据欧姆定律得，．正常工作时电压为6V，根据图象知电流为0.57A，则电风扇发热功率P=I2R=0.572×2.5W=0.81W，则机械功率P′=UI-I2R=0.57×6-0.81=2.61W． 点睛：解决本题的关键掌握器材选取的原则，即安全，精确．以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．知道有电动机存在的电路是非纯电阻电路，清楚电风扇没启动时电能全部转化为内能，正常工作时电能转化为内能和机械能． 15. 在“测电源的电动势和内阻”实验中，一个同学按图1电路进行实验，测量对象为一节干电池。他依据所测得的数据描得图2所示的U－I图象。 ⑴在连接线路前，有如下器材供选用，其中应选用的器材是　　　　　　。 A．标称为“3A　0.05Ω”的电流表　　　 B．标称为“0.6A　0.25Ω”的电流表 C．标称为“3V　800Ω”的电压表　　　　　　D．标称为“3V　3000Ω”的电压表 E．标称为“1.0A　200Ω”的滑动变阻器　　　F．标称为“1.0A　50Ω”的滑动变阻器 ⑵依据图2所示的U－I图象可得该干电池的电动势E＝　　　　V，内阻为r＝　　　　Ω。（本小题答案要求在小数点后保留两位小数） 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示的电路中，已知E=20V，R1=20Ω，R2=10Ω，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少？在断开S的瞬间，a、b间的电压为多少？ 参考答案： 解：当闭合开关S，待电路稳定后，由于电感电阻为零，电压为零， 根据闭合电路欧姆定律，则有：通过R1电流大小为： I1===1A； 而通过R2电流大小为： I2===2A 当S断开时，L线圈中电流变化，导致产生自感电动势，从而与R1、R2构成回路， 则断开开关S的瞬间两电阻的电流大小均为2A．由欧姆定律，得   U=IR=2×（10+20）=60V 答：当S闭合电路稳定时a、b间的电压为0；在断开S的瞬间，a、b间的电压为60V． 【考点】自感现象和自感系数． 【分析】电感在内部电流发生变化时会产生一种阻碍作用，当电流增大时会产生反向电动势使电流缓慢增大，在接通瞬间看作是电阻极大；当电流减小时，会产生同向电动势，使电流缓慢减小，相当于电源． 17. 一粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端（足够长）开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图所示，密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg，求： （1）若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？ （2）在第（1）小题的情况下，要使两端玻璃管中水银面相平，则气体的温度变为多少？ 参考答案： （1）加入5cm的水银柱后，气体压强变为P2=P0+Ph=80cmHg  (2分) 第一个状态到第二个状态，由查理定律得：   (2分)