2021-2022學(xué)年貴州省遵義市正安縣儉坪鄉(xiāng)中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年貴州省遵義市正安縣儉坪鄉(xiāng)中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說(shuō)法正確的是

A．與該處小磁針靜止時(shí)N極的指向相同

B．與該處小磁針靜止時(shí)S極的指向相同C．跟放在該處的通電導(dǎo)線受力的方向相同

D．跟放在該處的通電導(dǎo)線受力的方向相反參考答案：A2.如圖為電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個(gè)高溫報(bào)警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警，則圖中的甲、乙、丙分別是（）A．小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡B．半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡C．綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻D．半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴參考答案：B【考點(diǎn)】常見傳感器的工作原理．【分析】掌握電磁繼電器的組成及工作原理，其主要組成部分為電磁鐵，電磁繼電器就是利用電磁鐵來(lái)控制電路的，當(dāng)控制電路電流較小時(shí)，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下；當(dāng)控制電路電流增大時(shí)，電磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下．【解答】解：根據(jù)要求，在常溫下熱敏電阻甲阻值較大，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下，此時(shí)綠燈所在電路接通，綠燈亮，所以為是綠燈；溫度升高，熱敏電阻阻值較小，控制電路電流增大時(shí)，電磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下，丙電路斷開，乙電路接通電鈴響，所以乙為小電鈴，B正確．故選B3.如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1=n4＜n2=n3，A1，A2，A3為相同的理想交流電流表，當(dāng)a，b端接入低壓交流電源時(shí)，則（）A．A1，A2的示數(shù)相等 B．A1，A2，A3的示數(shù)相等C．A1的示數(shù)大于A2的 D．A2的示數(shù)大于A3的參考答案：C【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)變壓器的規(guī)律電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，功率不變．【解答】解：A、根據(jù)變壓器的規(guī)律電流與匝數(shù)成反比，得=，且n1＜n2故A1的示數(shù)大于A2故AB錯(cuò)誤，C正確；D、同理，A2的示數(shù)小于A3的，故D錯(cuò)誤故選：C4.如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌距離為L(zhǎng)，兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2，兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處，現(xiàn)用一恒力F沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運(yùn)動(dòng)，若桿拉出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬桿的電阻．則(

)A.金屬桿出磁場(chǎng)前的瞬間，流過(guò)R1的電流大小為B.金屬桿穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中R1上產(chǎn)生的電熱為C.金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率D.金屬桿穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)電阻R1的電荷量為參考答案：CD【詳解】A、桿拉出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)流過(guò)金屬桿中的電流為，由平衡條件得：解得所以中的電流大小，方向從M到P，故A錯(cuò)誤BC、設(shè)桿做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：由閉合電路歐姆定律：可解得：設(shè)整個(gè)過(guò)程電路中產(chǎn)生的電熱為Q，根據(jù)能量守恒定律：代入v可得使上產(chǎn)生的電熱，故B錯(cuò)誤；C正確；D、根據(jù)電荷量的定義可知：而流過(guò)的電荷量只是中電荷量的一半，所以通過(guò)電阻R1的電荷量為，故D正確；5.如右圖所示，是點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，下面說(shuō)法正確的是(

)A、A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B、在B點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，將一定向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C、這點(diǎn)電荷一定帶正電D、正電荷運(yùn)動(dòng)中通過(guò)A點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向一定沿AB方向參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，質(zhì)量為m、電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界磁場(chǎng)邊緣，金屬框上半部分處于磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，滿足B=kt關(guān)系。已知細(xì)線能承受最大拉力T=2mg，從t=0開始計(jì)時(shí)，經(jīng)t=________細(xì)線會(huì)被拉斷.參考答案：t=2mgR/k2L37.如圖所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其連線中點(diǎn)處放一半徑為1cm的金屬球殼，則球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為______________.（靜電力常量為）參考答案：3.6×105N/C8.（12分）一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時(shí)刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)周期為

s，振幅是

m，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)

(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象，該波的波速為

m/s。

參考答案：4；0.8；L；0.59.在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，其中電荷A的電量是電荷B電量的4倍，它們相距5cm時(shí)，相互斥力為1.6N，當(dāng)它們相距20cm時(shí)，相互斥力為_____________，電荷A的電量為________________，電荷B的電量為__________________。參考答案：10.理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈兩端接通交流電源，則

1．原、副線圈兩端電壓之比為U1∶U2＝

2．變壓器輸入和輸出功率之比P1∶P2＝

參考答案：

10:1

1:1

11.在空間某一區(qū)域，有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m的液滴，帶正電荷，電量為q，在此電場(chǎng)中恰能沿豎直方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則此區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為______，方向_________。參考答案：12.(12分)如圖所示，電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)，又知可見光的波長(zhǎng)在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015極限波長(zhǎng)(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根據(jù)上表所給出的各種數(shù)據(jù)，你認(rèn)為光電管陰極K上最好應(yīng)涂有哪種金屬；(2)當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過(guò)電流表的電流將會(huì)減?。?3)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，已知電子電荷量為e，則光電子的最大初動(dòng)能為

。(4)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將

（填“增加”、“減小”或“不變”）．(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線如下圖，由圖線可知，該金屬的截止頻率為

Hz，普朗克常量的值為

J·s。參考答案：⑴銫；⑵右；⑶eU；⑷不變；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）13.如圖所示，電路中電阻R1：R2：R3＝1：2：3，當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí)，電阻中電流之比I1：I2：I3＝_________，電阻兩端電壓之比U1：U2：U3＝_________。參考答案：1:1:1

1:2:3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.兩光滑金屬導(dǎo)軌豎直平行放置，導(dǎo)軌間的寬度L=0.2m，且導(dǎo)軌電阻不計(jì)，其上端接一直流電源電動(dòng)勢(shì)E=15V，內(nèi)阻r=0.3Ω，下端接一定值電阻R1=2Ω，如圖15所示，質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab水平地靠在導(dǎo)軌的外側(cè)，并與導(dǎo)軌接觸良好，接入電路的電阻R2=3Ω。為了使金屬棒不滑動(dòng)，需加一與豎直面成30°向里斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向與ab垂直）。（g取10m/s2）求：（1）通過(guò)ab的電流的大小和方向(由a至b或由b至a)（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小參考答案：（1）（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

方向由a至b（1分）

（2）（2分）

（1分）

（1分）15.用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的元件。圖甲所示的黑箱內(nèi)有一個(gè)電源和一個(gè)電阻，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端。（1）某同學(xué)用多用電表進(jìn)行了以下幾步測(cè)量：A.用歐姆擋測(cè)量a、b間的電阻；B.用電壓擋測(cè)量a、b間的輸出電壓；C.用電流擋測(cè)量a、b間的輸出電流。你認(rèn)為以上測(cè)量中不妥的有（填序號(hào)）；（2）使用完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于____圖（填“左”或“中”或“右”）所示位置；（3）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩極。為了測(cè)定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)（如圖丙所示）。由圖可求出等效電源的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻r＝Ω。

參考答案：（1）__A___

（2）___左____

（3）__1.45±0.01__V

__0.75±0.05__Ω四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）高壓鍋的鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會(huì)漏氣，鍋蓋中間有一排氣孔，上面可套上類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住。當(dāng)加熱高壓鍋(鍋內(nèi)有水)，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來(lái)，蒸汽即從排氣孔排出鍋外。已知某高壓鍋的排氣孔的直徑為，大氣壓強(qiáng)為。假設(shè)鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)與鍋內(nèi)壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，要設(shè)計(jì)一個(gè)鍋內(nèi)一最高溫度達(dá)120℃的高壓鍋，問(wèn)需要配一個(gè)質(zhì)量多大的限壓閥？(取)

參考答案：解析：由圖可知，鍋內(nèi)溫度達(dá)120℃時(shí)，鍋內(nèi)壓強(qiáng)為，根據(jù)限壓閥受力平衡，所以代入數(shù)據(jù)，解得，17.如圖1所示，MN、PQ兩條平行的固定光滑金屬軌道與水平面夾角為θ=30°，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的阻值r=2Ω，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg．已知軌道間距L=2m，取重力加速度g=10m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，則：（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時(shí)，求桿ab勻速下滑時(shí)的速度大??；（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，試在圖2中畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象；（3）若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)，ab棒消耗的電功率多大．參考答案：解：（1）設(shè)桿勻速下滑的速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv；由閉合電路的歐姆定律得：I=，桿勻速下滑時(shí)滿足：mgsinθ﹣BIL=0，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s；（2）改變R，勻速時(shí)根據(jù)平衡條件可得：mgsinθ=BI′L=，代入數(shù)據(jù)解得函數(shù)關(guān)系式為：vm=2+R，vm與電阻箱阻值R的圖象如右圖；（3）由vm=2+R知變阻箱取4Ω時(shí)金屬桿最終穩(wěn)定速度為：v=6m/s，金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)，桿所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv，ab棒消耗的電功率為：P=I′2r，閉合電路的歐姆定律得：I′=聯(lián)立解得：P=0.5W．答：（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時(shí)，求桿ab勻速下滑時(shí)的速度大小為2m/s；（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象見解析；（3）若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)，ab棒消耗的電功率為0.5W．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流，由此求解安培力大小，再根據(jù)平衡條件求解速度大??；（2）改變R，根據(jù)平衡條件最大速度的表達(dá)式，由此得到vm與電阻箱阻值R的圖象；（3）求出金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)桿所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和電功率的計(jì)算公式求解．18.如圖所示，傾角為θ、間距為L(zhǎng)的平行導(dǎo)軌上端連接電動(dòng)勢(shì)為E的電源和阻值為R的電阻，其它電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上水平放置一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，棒與斜面間動(dòng)摩察因數(shù)μ＜tanθ，欲使棒所受的摩擦力為零，且能使棒靜止在斜面上，應(yīng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度