福建省漳州市四都中学2022年高二物理下学期期末试题含解析

福建省漳州市四都中学2022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. 日常生活中，下列哪些情况利用了电磁感应现象 A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上 B．发电机通过旋转磁场中的线圈发电 C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息 D．话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号 参考答案： BD 2. （单选）下列说法正确的是 A．干簧管是利用电流的热效应原理工作的   B．感温铁氧体的“居里点”为130℃ C．金属热电阻的阻值随温度的升高而减小   D．应变片可用来制作力传感器 参考答案： D 3. 关于摩擦力，以下说法中正确的是                    A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力     B．静止的物体有可能受到滑动摩擦力 C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反 D．滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致 参考答案： B 4. （单选）真空中两个静止的点电荷，它们的电荷量和之间的距离均增加为原来的2倍，则库仑力的大小    (    )   A．不变   B．变为原来的2倍   C．变为原来的4倍   D．变为原来的 参考答案： A 5. 一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L／2处有一宽度为L/4，垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是（  ） A．mgL   B．mg（L/2+r）          C．mg（3L/4+r）            D．mg（L+2r） 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. 一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A；接13Ω电阻时，通过电源的电流为0.10A．则此电源的电动势为  ▲  V，内阻为   ▲  Ω． 参考答案： 1.5    2   7. 某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，探究物体间相互作用时的守恒量。 (1)该同学还必须有的器材是__________________； (2)需直接测量的数据是____________________； (3)若mv为所探究的守恒量，需要验算的表达式如何表示？_______________________________________。 参考答案： 8.    如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为    V，交流电的周期为    s，   电器名称：电热水壶   型    号：WK—9016B   额定电压：220V   工作频率：50Hz   额定功率：2200W 参考答案： 9. 如图所示，A、B两球带同种电荷，当把B球逐渐靠近A球时，观察到图中θ角逐渐增大，这说明在电荷量不变时，电荷间的相互作用力_____；当固定B球，逐渐减小B球所带电荷量时，观察到图中θ角逐渐减小，这说明在距离不变时，电荷间的相互作用力________。 参考答案： 随电荷间距离的减小而增大       随电荷量的减小而减小 10. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场．在此过程中，线圈中的磁通量将       （选填“增大”或“减小”） ．若上述过程所经历的时间为0.3s，线圈中产生的感应电动势为0.8 V，则线圈中的磁通量变化了          Wb． 参考答案： 24.增大；0.24   11. 用200 N的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体提升10 m（重力加速度 g = 10 m/s2，空气阻力忽略不计）。拉力对物体所做的功是_________J；物体被提高后具有的重力势能是_________J（以地面为零势能参考面）；物体被提高后具有的动能是_________J。 参考答案： 12. 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝            V，从中性面起经 s，交流电动势的大小为______ V. 参考答案：    2sin8 πt   　     1    13. 库仑定律的数学表达式是______，式中的比例常量叫______，其数值为______，其单位是______． 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实验桌上有下列实验仪器： A、待测电源一个(电动势约3V,内阻约2Ω)   B、直流电流表(量程0～0.6A，内阻约0.22Ω)   C、直流电流表(量程0～3A，内阻约0.1Ω) D、直流电压表(量程0～3V，内阻约15kΩ)    E、滑动变阻器(阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A)    F、滑动变阻器(阻值范围为0～500Ω，允许最大电流为1A)  G、开关 、导线若干     请你解答下列问题： （1）你选择的直流电流表是         ；你选择的滑动变阻器是         。(填代号)。 （2）某同学根据测出的数据，作出U—I图线如图丙所示，则由图象可得所测电源的电动势E=      V，内电阻r=        Ω。 参考答案： B；E；3；2  15. 气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计）， 采用的实验步骤如下： a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。 b．调整气垫导轨，使导轨处于水平。 c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。 d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。 e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。 （1）实验中还应测量的物理量是_____________________。 （2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是___________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是______      (至少写出两点) （3）利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？         （填“可以”或“不可以”） 参考答案： （1）B的右端至D板的距离L2 （2）     测量时间、距离、质量等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可） （3）能     四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一个交流发电机线圈共50匝，ab=0.2 m，bc=0.1 m，总电阻 r=10 Ω，它在B=0.5 T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动.外电路接有R=40 Ω的电阻.当线圈转过周期时， 求：(1)外电阻R上产生的焦耳热Q； (2)这段时间内通过外电阻R的电荷量. 参考答案： (1)线圈转动的过程中产生的感应电动势的最大值为 Em=NBSω=50×0.5×0.2×0.1×200π V=314 V              （ 3分） 有效值为E==222.1 V                               ( 1分) 在R上产生的焦耳热为Q=()2Rt=1.94 J.              ( 2分) (2)求通过R上的电荷量要用平均值,根据法拉第电磁感应定律=N，I= （ 2分） 通过R的电荷量为q=t，   （ 1分） 其中ΔΦ=BS，  ( 1分  ) Δt=T/4，   ( 1分 )     上述方程解得：q=0.01 C.     (1分) 17. 如图甲所示，正方形金属线圈所围的面积S=0.04m2，匝数n=100匝，电阻r=2.0Ω，线圈与灯泡L构成闭合回路，灯泡L的电阻R=8.0Ω，不计灯丝电阻随温度的变化。金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间t变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直，如图乙所示。 （1）求在0 ~ 1×10 -2 s时间内线圈中产生感应电动势的大小。 （2）求在1×10 -2 s ~ 3×10 -2 s时间内通过灯泡L的电流I大小。　　　 （3）规定回路中逆时针电流的方向为正方向，在图丙中画出通过灯泡L的电流I随时间t的变 化图象，并求出灯泡L消耗的电功率。 参考答案： （1）由图象知，磁感应强度变化率的大小　　　　　　　　（2分）      根据法拉第电磁感应定律 有电动势的大小=8V （2分） （2）由图象知，磁感应强度变化率的大小　　　　　　　　　　（1分）      根据法拉第电磁感应定律 有电动势的大小V （2分）      根据闭合电路欧姆定律 有电流A　　　　　　　　　　（2分） （3）如右图所示（2分）        设通过灯泡电流的有效值为，则        （2分）                 W　　　　　　　（2分） 18. AB为一长L=300km的光导纤维，使一激光脉冲信号从光导纤维的正中央入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，如图所示，该激光脉冲信号由A点传输到B点作用时间为t=4.0×10﹣3s．（取空气的折射率n0=1，真空中光速c=3×108m/s） 求光导纤维所用的材料的折射率n． 参考答案： 解：光信号由A点进入光导纤维后，沿AO方向射到O点，此时入射角α恰好等于临界角，光在此介质中的传播速度为v，而沿水平方向的分速度为vsinα，沿水平方向传播的距离为s． 设介质的折射率为n，则有： sinα=sinC=…① n= …② t= …③ 由①②③式解得：t== 所以：n===2． 答：光导纤维所用材料的折射率2．