2022年河北省保定市尉都中学高二物理期末试题含解析

2022年河北省保定市尉都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. 如图所示，电源的电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF．在开关S由断开到闭合，直至电路稳定的过程中，电容器上电量的变化情况是 A．增加了6×10-12C         B．增加了6×10-6C C．减少了6×10-12C         D．减少了6×10-6C 参考答案： C 2. 右图为一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线    （    ） A．不能从圆孤NF1射出 B．只能从圆孤NG1射出 C．能从圆孤G1H1射出 D．能从圆孤G1M射出 参考答案： 3. 在电磁学大厦建立的过程中，许多伟大的物理前辈做出了巨大的贡献，下面关于物理学家和物理事件的叙述正确的是 A.丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应 B.英国物理学家法拉第通过多次做实验，发现了利用磁场产生电流的电磁感应现象 C.德国物理学家楞次经过多次试验，发现了利用磁场产生电流的电磁感应现象 D.法国物理学家安培通过对磁体和电流周围磁场的研究，提出了关于磁现象电本质的分子环流假说。 参考答案： ABD 4. （多选）.在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器. 开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（   ） A. 灯泡L将变暗  B. 灯泡L将变亮 C. 电容器C的电荷量将减小      D. 电容器C的电荷量将增大 参考答案： AD 5. （单选）用遥控器调换电视频道的过程，实际上是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是： A．自动洗衣机中的压力传感装置           B．走廊照明灯的声控装置 C．红外报警装置                         D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 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. （单选题）如图，用平行于斜面的推力使物体静止于倾角为θ的固定斜面上，下列表述正确的是 A．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向下 B．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向上 C．斜面对物体的摩擦力可能为零                     D．物体对斜面的压力可能为零 参考答案： C 7. 真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10--9C的检验电荷，它受到的电场力为2×10--5N，则P点的场强为_______N／C.把检验电荷的电荷量减小为2×10--9C，则检验电荷所受到的电场力为______N.如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为_______N／C. 参考答案： 8. 在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中__________感应电流(填“有”或“无”)。 继续做实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中__________感应电流(填“有”或“无”)。 不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。因此磁通量变化是产生感应电流的条件，这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。 参考答案： 9. 在图（甲）中，将电键S闭合以后，电流计指针由中央向左偏转；当把一个线圈A和这个电流计串联起来（图乙），将一个条形磁铁B插入或抽出，电路中能产生感应电流．经观察发现，电流计指针从中央向右偏转，由此可以判断若磁铁靠近线圈一端是S极，它正在________线圈，若磁铁靠近线圈一端是N极，它正在_______线圈。 参考答案：   抽出 __       _  插入___ 10. 如图，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成角．将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是        (填斜向上或斜向下)．如果ab相距0.20m,场强为N／C,正电荷的电量为C,则从a到b电荷的电势能变化了         焦耳． 参考答案： 11. 传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏电阻传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图（甲）所示，图（乙）是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路。 （1）为了使温度过高时报警器响铃，C应接在     （填a或b）。 （2）若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向    移动（填左或右）。 （3）如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是        。 参考答案： （1）a（2）左     （3）线圈匝数过少、或弹簧弹力太大、或电源电动势太低（答到一种便可得分） 12. 一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为:V，则此发电机产生的电动势的有效值为_______V，产生的交流电的频率为______Hz．  参考答案： 220V     50 HZ  13. 在面积为2m2的平面圆形线圈中接有一个电容为20μF的电容器C，磁感强度的方向垂直于纸面向里，如图所示，当磁感强度以0.05T/s的速率增加时，电容器的电量Q=________C，其上极板带________电。 参考答案： 2×10-6C    负 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在探究单摆周期与摆长关系的实验中， （1）关于安装仪器及测时的一些实验操作，下列说法中正确的是       。 A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长 B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长，再将单摆悬挂在铁架台上 C．使摆线偏离竖直方向某一角度（接近5°），然后静止释放摆球 D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期 （2）实验测得的数据如下表所示。 次数 1 2 3 4 5 摆长l/cm 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 30次全振动 时间t/s 53.8 56.9 60.0 62.8 65.7 振动周期T/s 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19 振动周期 的平方T2/s2 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80 请将笫三次的测量数据标在图中，并在图中作出T2随变化的关系图象。 （3）根据数据及图象可知单摆的周期与摆长的关系是                   。 （4）根据图象，可求得当地的重力加速度为           m／s2。（取3.14，结果保留3位有效数字） 参考答案： （1） C  （2）见答图1；（3）周期的平方与摆长成正比          （4）9．86 15. 图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为          mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为             mm。 参考答案： 8.15  2.970 （2.969、2.971也给分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （14分）如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求： （1）电场强度E0与E1； （2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？ 参考答案： 解：（1）设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则： 依题意得：      ①              ②         ①②联立解得：               又由                  解得：, , 即PF间的距离为 （n = 1，2，3，……） 17. （9分）如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：         （1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小； （2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）； （3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小； （4）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）。 参考答案： 解析： （1）从图可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为 v＝m/s＝0.8 m/s    （1分） 线圈做切割磁感线E＝2nprBv＝2′20′3.14′0.1′0.2′0.8 V＝2 V   （2分） （2）感应电流 I＝A＝0.2 A  （1分） 电流图像 （1分） （3）由于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力。 F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2′20′0.2′3.14′0.1′0.2 N＝0.5 N    （2分） （4）发电机的输出功率即灯的电功率．P＝I2R2＝0.22′8 W＝0.32 W    （2分） 18. 如图所示，水平地面上质量为m=3kg的物块，在大小为16N、方向与水平方向成 θ=37°的拉力F作用下沿地面向右做匀加速直线运动。若木块与地面之间的动摩擦 因数为 μ=1/3，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：  （1）木块所受摩擦力的大小；     (2) 木块的加速度大小； (3) 求物体在水平地面上做匀加速运动时拉力F的取值范围。 参考答案： （1）      由 ，得                             1分 = 6.8 N                       1分 由 ，得                             1分                        m/s2                             1分 （3）     水平方向，              1分                                          N                         1分