河南省许昌市文博外国语高级中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

河南省许昌市文博外国语高级中学2022-2023学年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. （单选）如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针。现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，下列说法正确的是（    ） A．小磁针保持不动         B．小磁针的N极将向下转动 C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动 D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动 参考答案： C 2. （单选）图5-1为一列简谐波在t=1s时的波形图，图5-2是这列波中P点（x=200cm处）的振动图象，那么该波的传播速度和传播方向是（    ） A.v=25 cm/s，向左传播           B.v=50 cm/s，向左传播 C.v=25 cm/s，向右传播       D.v=50 cm/s，向右传播 参考答案： B 由1图波动图象读出波长λ=100cm，由乙图振动图象读出周期T=2s，则波速； 由2图：P点t=20s的速度方向与t=2s时速度方向相同，即沿y轴正方向，根据1图波动图象判断可知波向左传播。 故选B。 3. 有一台理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈上的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，如图所示，下面结论中正确的是 A、U1：U2=n1：n2U2：U3=n2：n3 B、I1：I2=n2：n1I1：I3=n3：n1 C、I1=I2＋I3 D、I1U1=I2U2＋I3U3 参考答案： 4. （多选）如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为（、均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，已知。时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是（     ）                                A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动 B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线 C．物体克服摩擦力所做的功        D．物体与墙壁脱离的时刻为 参考答案： CD 5. （多选）下列提到的交流电，是指有效值的有（   ） A．交流电压表读数          B．发电机输出电压的峰值 C．电容器的击穿电压        D．生活用电220V的交流电压 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一理想变压器，原线圈匝数nl＝1100，接在电压220V的交流电源上．当它对11只并联的“36V，60w”灯泡供电时，灯泡正常发光．由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______，通过原线圈的电流I1＝______   A． 参考答案： 180    3(每空2分) 7. 实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图乙所示，由此读出________mm； ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________cm； ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤从数字计时器（图甲中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和； ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量。 参考答案： ．9.30     60.00 8. 一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上______联一个_________Ω的电阻. 参考答案： 串联  试题分析：把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值。 考点：把电流表改装成电压表 【名师点睛】本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律即可解答。 9. 氢原子的能级图如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常量h=6.63×10﹣34 J?s， （1）氢原子向较低能级跃迁时共能发出　  　种频率的光； （2）该金属的逸出功　    　 （3）截止频率　       　（保留一位小数） 参考答案： （1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz． 【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构． 【分析】（1）根据数学组合公式得出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子种数． （2）抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应求出金属的逸出功． （3）根据逸出功，结合W0=hv0求出截止频率． 【解答】解：（1）根据知，氢原子向低能级跃迁时共能发出6种频率的光． （2）原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，知辐射的光子能量等于逸出功，则W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV． （3）根据W0=hv0得，截止频率==2.9×1015 Hz． 故答案为：（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz． 10. 在真空中负点电荷Q形成的电场中的P点，放一个q＝－10－9C的点电荷，测得所受电场力大小为10－6 N．则此时Q在P点产生的电场的场强大小为________N/C，若在P点不放任何检验电荷，则Q在P点产生的场强大小为________N/C. 参考答案： 103 N/C.   103 N/C. 11. (12分) 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 （1）下列关于传感器说法正确的是     。 A．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量； B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号； C．热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量； D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断。 (2) 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为300Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析： ①利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=　　　　  Ω； ②若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为             N； ③如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度          。（填均匀或不均匀）。 参考答案： (1) CD；（3分）（2）(每小题3分)①R = 300-0.4F；②600；③不均匀 12. 18．如图所示的a~F图像中，实线甲和乙分别表示在两地、各自在保持重物质量不变的情况下，用竖直向上的力匀加速提升重物时，重物加速度a的大小与拉力F的大小之间的关系。由图可以判断甲地的重力加速度_____乙地的重力加速度，甲地的重物质量_____乙地的重物质量（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 参考答案： 13. 长为L的轻杆两端分别固定一个质量都是m的小球，它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，转动的角速度ω＝2，则杆通过竖直位置时，上端小球对杆的作用力大小为          、 下端小球对杆的作用力大小为          . 参考答案： mg   3mg 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导 线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（3 V，内阻约1Ω）                                       B.电流表（0～3 A，内阻约0.0125Ω） C.电流表（0～0.6 A，内阻约0.125Ω）                    D.电压表（0～3 V，内阻约3 kΩ） E.电压表（0～15 V，内阻约15 kΩ）               F.滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1 A） G.滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3 A）  H.开关、导线 （1）电流表应选用       ；电压表应选用       ；（填写器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表           接法；（填“内”或“外”） （3）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的电路图，然后设计电路并将下图中给定的器材连成实验电路。 参考答案： （1）(4分) C  ； D                 （2）(2分)外    （3）(4分) 15. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。   ①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点         和        之间某时刻开始减速。 ②计数点5对应的速度大小为         m/s，计数点6对应的速度大小为       m/s。（保留三位有效数字）。 ③物块减速运动过程中加速度的大小为=      m/s2。 参考答案： 16；7【或7；6】    21.00；    1.20     32.00； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，发电机输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，用户需要的电压U4=220V，输电线总电阻为10Ω．若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： （1）发电机的输送电流I1是多少？ （2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n1：n2=？、n3：n4=？ （3）用户得到的电功率P4是多少？ 参考答案： 解：（1）根据P1=U1I1得，发电机的输出电流． （2）输电线上损失的功率=4%P 解得I2=． 则． 输电线上的电压损失△U=I2R=20×10V=200V． 升压变压器的输出电压U2=U1×20=5000V． 降压变压器的输入电压U3=U2﹣△U=5000﹣200V=4800V 则． （3）用户得到的功率P′=96%P=96KW． 答：（1）发电机的输送电流I1是40A． （2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n1：n2=1：20、n3：n4=240：11． （3）用户得到的电功率P4是96KW． 【考点】远距离输电． 【分析】（1）根据P=UI求出发电机的输出电流． （2）根据输电线上损耗的功率求出输电线上的电流，结合升压变压器原副线圈的电流之比求出匝数之比；根据匝数之比求出升压变压器的输出电压，结合输电线上损失的电压，求出降压变压器的输入电压，结合输出电压求出降压变压器的原副线圈的匝数之比． （3）根据输电线上损耗的功率求出用户得到的功率． 17. 如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E。在A(l，0)点有一个质量为m，电荷量为q的粒子