2021-2022學(xué)年廣東省汕頭市潮陽區(qū)河溪中學(xué)高二（下）期中物理試題

河溪中學(xué)2021-2022學(xué)年度第二學(xué)期期中考試高二物理試卷考試時間：75分鐘一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實的是（）A.丹麥物理學(xué)家奧斯特夢圓電生磁，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.牛頓最先測出了引力常量C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D.安培總結(jié)出了定則，可用來判斷通電導(dǎo)線周圍磁場方向【1題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．丹麥物理學(xué)家奧斯特夢圓電生磁，終于發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場，故A錯誤；B．卡文迪許最先測出了引力常量，故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕，故C錯誤；D．安培定則是用來判斷通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向的，故D正確。故選D。2.如圖為電磁剎車實驗裝置，小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進方向有與abcd等寬、等長的有界勻強磁場，磁場方向垂直地面向上。小車進入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車（）A.進入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcbaB.離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為abcdaC.穿過磁場的過程中，中間有一段時間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流D.穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左【2題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．根據(jù)楞次定律可知，進入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為abcda，離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcba，選項AB錯誤；C．因線圈與磁場等寬、等長，則穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流，選項C錯誤；D．根據(jù)左手定則可知，穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左，選項D正確。故選D。3.某同學(xué)設(shè)計了一個充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運動在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1∶60，下列說法正確的是（）

A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【3題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．周期T=0.2s，頻率是故A錯誤；B．由理想變壓器原理可知解得，副線兩端最大電壓為故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場強，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，變壓器的輸入電壓會越大，故C錯誤；D．由理想變壓器原理可知，充電電路輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯誤。故選B。4.如圖，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下面說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S時，A、B燈同時亮，且達到正常B.閉合開關(guān)S時，B燈比A燈先亮，最后一樣亮C.閉合開關(guān)S時，A燈比B燈先亮，最后A燈比B燈更亮D.斷開開關(guān)S時，A燈與B燈同時慢慢熄滅【4題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】ABC．閉合開關(guān)S時，A燈先亮，由于線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，B燈逐漸變亮，由于線圈電阻可忽略，兩燈最后一樣亮，ABC錯誤；D．斷開開關(guān)S時，由于線圈L產(chǎn)生自感電動勢，與A、B構(gòu)成閉合回路，故A燈與B燈同時慢慢熄滅，D正確。故選D。5.學(xué)完電磁感應(yīng)渦流的知識后，某個同學(xué)回家制作了一個簡易加熱器，如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有（）

A.提高交流電源的頻率B.減少線圈的匝數(shù)C.將金屬杯換為陶瓷杯D.將交流電源換成電動勢更大的直流電源【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】AB．由題意可知，本題中是渦流現(xiàn)象的應(yīng)用，即采用線圈產(chǎn)生的磁場使金屬杯產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而進行加熱的，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈的匝數(shù)、提高交流電的頻率均可以提高發(fā)熱功率，則可以縮短加熱時間，故B錯誤，A正確；C．將杯子換作瓷杯不會產(chǎn)生渦流，則無法加熱水，故C錯誤；D．將交流電源換成電動勢更大的直流電源不會產(chǎn)生渦流，故D錯誤。故選A。6.如圖所示為遠距離輸電示意圖，其交流發(fā)電機的輸出電壓U1一定，通過理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向遠處用戶供電，升壓變壓器的輸入功率和輸出功率分別為P1、P2，降壓變壓器的輸入功率和輸出功率分別為P3、P4，輸電線的總電阻R一定。下列說法正確的是（）A.當用戶的用電器增多時，U2、U3和U4都增大B.當用戶的用電器增多時，U2、U3和U4都減小C.當用戶的用電器增多時，P1、P2都會增大，輸電線上損失的功率會增大D.當用戶的用電器增多時，P3、P4都會增大，輸電線上損失的功率會減小【6題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】理想變壓器的變壓比因為U1、n1、n2均不變，則U2不變，當用戶的用電器增多時，P4增大，根據(jù)變壓器輸出功率決定輸入功率，有P3增大，升壓變壓器的輸入功率P1和輸出功率P2也都增大，根據(jù)則I2增大，則增大，所以由得出U3減小，所以U4也減??；經(jīng)以上分析知當用戶的用電器增多時P4增大，I2增大，所以由得輸電線上損失的功率也增大，故C正確。故選C。7.圖中光敏電阻沒有受到光照射（或光較暗）時，阻值較大；有光照射（或光較強）時，阻值較小。如圖所示，現(xiàn)利用該光敏電阻、低壓直流電源和電磁繼電器設(shè)計了自動控制電路，用于公路照明。下列說法正確的是（）A.白天光照越強，電磁鐵的磁性越強B.白天流過的電流大于晚上流過的電流C.該電路能實現(xiàn)燈泡白天亮，晚上不亮的功能D.低壓直流電源的總功率晚上比白天的大【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．光照增強，則熱敏電阻阻值減小，總阻值減小，回路中總電流增大，R1兩端電壓增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，路端電壓減小，因此電磁鐵和R3兩端電壓減小，電流減小，磁性減弱，故A錯誤；B．光照增強，總電流增大，流過R3的電流減小，因此流過R2的電流增大，故白天流過的電流大于晚上流過的電流，故B正確；C．光照增強，磁性減弱，因此燈泡電路斷開，白天不亮，故C錯誤；D．光照增強，回路中總電流增大，根據(jù)可知功率增大，因此白天功率較大，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖甲為手機及無線充電板。圖乙為充電原理示意圖。充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對手機電池充電，為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，磁場視為勻強磁場。若在t1到t2時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強度由B1均勻增加到B2。下列說法正確的（）A.c點的電勢高于d點的電勢B.受電線圈中的電流隨時間均勻增大C.c、d之間的電勢差為D.受電線圈有靠近線圈的趨勢【8題答案】【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)楞次定律可知，受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流方向俯視為順時針，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，所以c點的電勢低于d點的電勢，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強度由均勻增加到，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動勢恒定，則受電線圈中的電流恒定，故B錯誤；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，c、d之間的電勢差為故C正確；D．受電線圈在到時間內(nèi)，磁通量增大，由“來拒去留”可知，受電線圈與送電線圈間有相互排斥作用，故D錯誤。故選CD。9.如圖所示，水平放置足夠長金屬導(dǎo)軌abc和de，ab與de平行且粗糙，bc是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿OP的O端與e點用導(dǎo)線相接，P端與圓弧bc接觸良好。若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，金屬桿MN始終靜止在平行導(dǎo)軌上，則此過程中，下列說法正確的有（）A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定B桿OP中P點電勢低C.桿MN有向右運動趨勢D.桿MN受到的摩擦力不變【9題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．由知桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，所以A正確；B．由右手定則可知感OP上的電流方向從O流向P，桿OP相當于電源，電源內(nèi)部電流從負極流向正極，所以P相當于正極，所以P點的電勢高，故B錯誤；C．MN桿上的電流方向從M流向N，由左手定則可知桿MN有向左運動趨勢，故C錯誤；D．桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，所以回路中電流恒定，桿MN受到的安培力不變，所以桿MN受到的摩擦力不變，故D正確。故選AD。10.2020年廈門出現(xiàn)過強對流冰雹天氣。設(shè)一質(zhì)量為的球形冰雹從高空云層里由靜止開始下落，下落過程中所受空氣阻力與速度的關(guān)系為，冰雹下落過程質(zhì)量保持不變，落地前已達最大速度，與地面碰撞時間為，碰撞后速度為零，。則（）A.冰雹落地瞬間的速度大小為B.冰雹落地瞬間的速度大小為C.碰撞過程中冰雹對地面的平均作用力大小約為D.碰撞過程中冰雹對地面的平均作用力大小約為【10題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．質(zhì)量為m的冰雹下落過程中，受地球重力G和空氣阻力f兩個力的作用。剛開始下落時，G＞f，冰雹加速下落。隨著冰雹速度的增大，它受到的阻力也在不斷增大，而當阻力增大到與重力相等時，即當G=f時，冰雹開始做勻速向下運動，冰雹的速度不再增大，此時的速度就是冰雹的最大速度，由得冰雹落地瞬間的速度大小為故A正確，B錯誤；CD．冰雹與地面碰撞過程，由動量定理得解得故C正確，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：共54分，第11~12題為實驗題，第13~15題為解答題。11.在練習(xí)使用打點計時器的實驗中，請回答以下問題：(1)如圖甲、乙所示分別為電磁打點計時器和電火花打點計時器，兩種計時器都是實驗中常用的實驗器材，關(guān)于這兩種打點計時器，下列說法正確的是________：A．甲使用直流電源，乙使用交流電源B．它們都使用的交流電源C．它們打點周期都是D．乙工作時紙帶受到的阻力較小，實驗誤差較小(2)小蘭使用打點計時器打出的一條紙帶如圖丙所示，為在紙帶上所選的計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出：打點計時器打下點時紙帶的速度大小為________；紙帶運動的加速度大小為______（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！?1題答案】【答案】①.CD②.1.5③.2.0【解析】【詳解】(1)[1]AB．甲是電磁打點計時器，使用低壓交流電源；乙是電火花打點計時器，使用220V交流電源，AB錯誤；C．兩種打點計時器使用的交流電頻率都為50Hz，兩種打點計時器都每隔0.02s打一個點，C正確；D．和電磁打點計時器相比，電火花打點計時器工作時不需要振針跟紙帶發(fā)生接觸，紙帶運動時受到的阻力較小，實驗誤差也較小，D正確。故選CD。(2)[2]打下C點時紙帶的速度大小為[3]紙帶的加速度大小為12.小明撿到了一根金屬絲，用多用電表測得其電阻約為。他想用伏安法測出金屬絲較為準確的電阻，再根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。小明決定按圖甲所示電路圖連接電路，他找到了以下器材：A.直流電源：電動勢約3V，內(nèi)阻很小B.電流表：量程0~0.6A，內(nèi)阻0.01ΩC.電流表：量程0~3.0A，內(nèi)阻0.05ΩD.電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻3kΩE.滑動變阻器：最大阻值10ΩF.滑動變阻器：最大阻值1000ΩG.開關(guān)、導(dǎo)線等

（1）在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是______（填“”或“”），應(yīng)選用的滑動變阻器是______（填“”或“”）。（2）用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖乙所示，讀出金屬絲的直徑______mm。（3）用米尺測得金屬絲的長度，用伏安法測得電阻絲的電阻，則這種金屬材料的電阻率______。（保留兩位有效數(shù)字）【12題答案】【答案】①.②.③.0.520④.【解析】【詳解】（1）電路最大電流為為減小讀數(shù)誤差，選小量程電流表，故選電流表，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇阻值較小的。（2）用螺旋測微器測量金屬絲直徑（3）由電阻定律，其中解得電阻率為13.如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω．已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2．判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量．【13題答案】【答案】【解析】【詳解】金屬棒通電后，閉合回路電流導(dǎo)體棒受到安培力根據(jù)安培定則可判斷金屬棒受到安培力方向豎直向下開關(guān)閉合前開關(guān)閉合后14.質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示。已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計。求：（1）帶電粒子離開電場時的速度大??；（2）帶電粒子做勻速圓周運動的半徑及勻強磁