2022年陕西省汉中市古城中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年陕西省汉中市古城中学高二物理上学期期末试卷含解析 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. 两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（　　） A．随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射 B．水对a的折射率比水对b的折射率大 C．a、b在水中的传播速度va＞vb D．a、b入射角为0°时，没有光线射入空气中 参考答案： C 【考点】光的折射定律． 【分析】根据光线的偏折程度比较出水对光的折射率大小，结合v=比较光在水中的传播速度，根据光路图分析哪种光先发生全反射． 【解答】解：A、a、b两种光以相同的入射角从水进入空气，b光的折射角较大，可知随着a、b入射角度的逐渐增加，b先发生全反射，故A错误． B、因为b光的偏折程度较大，可知水对b的折射率大于水对a的折射率，故B错误． C、根据v=知，a的折射率小，则a在水中传播的速度大，故C正确． D、a、b入射角为0°时，折射角也为0°，故D错误． 故选：C． 2. 电能输送过程中，若输送的电功率一定，在输电线电阻保持不变的情况下，输电线上损失的电功率  （    ） A.与输送电压的平方成正比　　 B.与输送电压的平方成反比 C.与输电线上电压损失的平方成正比　 D.与输电线中电流的平方成正比 参考答案： BCD 3. （单选）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　) A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 参考答案： C 4. 如图7所示，在磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中有一宽度为0.4m的长方形金属框架，导体棒AB在金属框上以5m/s的速度向左滑动，R1＝R2＝2Ω，导体棒AB及其它导线和金属框上的电阻忽略不计，则（     ）  A．导体棒中的电流方向由A到B     B．感应电动势的大小为2V C．通过导体棒AB的电流为1A       D．通过R1和R2的电流均为1A 参考答案： C 5. 在通电的金属导线中出现定向移动的是哪种带电粒子？ A．自由电子     B．金属正离子    C．金属负离子     D．质子 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图10所示，半径为r的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时，在o点固定一个电荷量为Q的点电荷，如果把一个带电量为q的试探电荷放在a点，则恰好处于平衡，那么该匀强电场的场强大小为      ，c、d两点的合场强大小分别为       、       。 参考答案： 7. （4分） 如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1：n2 =____，ab间电压应为____ V。 参考答案： 2：1；25 8. 完成下列核反应过程 B+He→N+       ； A1十       →Mg+H  参考答案： 01n；01n   9. 在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是       V。若A、B两点连线与电场方向成60°时， 则A、B两点的电势差是_______V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_______V。 参考答案： 30，15，0 10. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为_____V。 参考答案： 11. （4分）如图所示，匝数为N匝的矩形金属线圈，在磁感应强度为B特的匀强磁场中，以弧度/秒的角速度绕着跟磁场方向垂直的转动轴OO′匀速转动。已知线框的边长米，米，从图示位置开始计时，请写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式                    。     参考答案： NBL1L2ωcosωt 12. 参考答案： 变化，磁场 13. 正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为__________,频率为__________. 参考答案：     (1). 220    (2). 0.02    (3). 50 由图可知，此感应电动势的最大值为311V，有效值为；周期为0.02s；频率为。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材： （A）待测线圈L（阻值小于10Ω，额定电流2A） （B）电流表A1（量程0.6A，内阻r1=0.2Ω） （C）电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.2Ω） （D）滑动变阻器R1（0～10Ω） （E）滑动变阻器R2（0～1kΩ） （F）定值电阻R3=10Ω （G）定值电阻R4=100Ω （H）电源（电动势E约为9V，内阻很小） （I）单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干． 要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2﹣I1图象（如图乙所示），求出线圈的电阻RL． （1）实验中定值电阻应选用（填仪器前的字母序号）　 　，滑动变阻器应选用（填仪器前的字母序号）　 　． （2）请你画完图甲方框中的实验电路图． （3）由I2﹣I1图象，求得线圈的直流电阻RL=　  Ω．（保留两位有效数字） （4）实验结束后应先断开电键　 　然后再断开电键　 　． 参考答案： 解：（1）测量线圈的电阻一般采用伏安法，为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，可与电表串联一个开关． 由于待测线圈L的阻值约为2Ω，额定电流为2A，最大电压为4V，而电源电动势为9V，所以定值电阻选F：R3、滑动变阻器选D：R1即可． （2）由于本实验尽可能大的范围内测得数据，所以必须采用滑动变阻器的分压接法；电流表A2的量程大，所以电流表A2外接电路进行测量，电路如图所示． （3）由电路图知自感线圈两端的电压与下边支路电压相等，所以I1（R1+r1）=（I2﹣I1）RL， 解得：RL=（R1+r1），从I1﹣﹣I2图象上选取一组数据，如（0.3，1.8）代入公式解得：RL=2.0Ω． （4）实验结束时为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，应先断开开关S2 ．才能断开S1； ④故答案为：①F；D；②电路图如图所示；③2.04；④S2；S1 【考点】伏安法测电阻． 【分析】（1）测量线圈自感很大，连接实物图时要考虑到保护电路，通过对电压和电流的分析，选择滑动变阻器和定值电阻； （2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后完成实验电路． （3）根据部分电路的欧姆定律可表示出通过两个电表的电流关系，根据两个电流表示数的关系可求出电感线圈的电阻． （4）实验中要保护电流表A1，从而判断先断开哪个电键． 15. 如图甲所示，用20分度的游标卡尺测物体的长度，读数为________ cm。如图乙所示，用螺旋测微器测物体的厚度，读数为________mm。 参考答案： 3.140   5.601-5.603  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为6 V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，在金属棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场，使金属棒ab对轨道的压力恰好为零,且金属棒ab保持静止。 (1)求匀强磁场磁感应强度B的大小和方向． (2)若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针旋转37°（沿ab方向观察），此时ab仍然静止，求轨道对ab的支持力和摩擦力的大小？（g=10m/s2） 参考答案： （1）当F安=mg……………①，ab对轨道的压力恰好为零，          F安=BIL …………②          ………….③       解得B=1T，且方向水平向左                               ………6分 （2）F安cos53°=f静  ……………..④      N=mg- F安sin53°  …………..⑤      解得：N=0.08N，f静=0.24N       17. 质量为m1=2.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其χ－t (位移－时间) 图象如图所示，试通过计算回答下列问题： ①m2等于多少千克? ②质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少？ （注意正负号） 参考答案： （1）由图象知，m1碰前速度v1=4m/s，碰后的速度v1/=–2m/s--2分 m2碰前速度v2=0，碰后的速度v2/=2m/s------------------------------------2分 由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/          带入数据解得：m2=6.0kg-----------------------------------------------------------2分 （2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量的变化量是△P=-12kg.m/s ----- 18. 如图所示的矩形区域abcd内有一个与此区域平面垂直的匀强磁场，已知矩形区域的边长是ab=L, bc=L。一带电正粒子质量为m，电量为q，从b点沿与bc成300角方向射入该磁场区域后，经时间t又从a点射出。现要加一平行与纸面的匀强电场，使上述粒子恰能从d点射出，不计重力，求磁场的强弱和方向以及所加电场场强E的大小和方向。 参考答案：