重慶市南開中學(xué)高2022屆（二上）期末考試物理試題卷有答案

重慶市南開中學(xué)高2022屆（二上）期末考試物理試題卷2021.1全卷滿分100分90min完卷一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題4分,共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。

1.在電磁學(xué)理論建立過程中,許多偉大的物理學(xué)家作出了貢獻(xiàn)。下列關(guān)于有關(guān)物理學(xué)家的貢獻(xiàn),說法不正確的是（）

A.法拉第對理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后,提出了法拉第電磁感應(yīng)定律

B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),首先揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在聯(lián)系

C.楞次總結(jié)出了感應(yīng)電流方向的判斷方法,即楞次定律

D.安培總結(jié)出了右手螺旋定則

2.下列關(guān)于磁場基本信息的說法,正確的是（）

A.兩條磁感線一定不相交,但可能相切

B.只有運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場中才可能會受到洛倫茲力的作用

C.線圈所在處的磁場越強(qiáng),則穿過該線圈的磁通量越大

D.由B=FIL可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放在該處的一小段通電導(dǎo)線的IL乘積成反比

3.同一電解槽中,在最初的t1=1s的時(shí)間內(nèi)向右通過了2×1018個(gè)二價(jià)正離子，在接下來的t2=2s的時(shí)間內(nèi)向左通過了1018個(gè)一價(jià)負(fù)離子,則下列說法正確的是（）

A.兩段時(shí)間內(nèi)電流的方向相反 B.兩段時(shí)間內(nèi)電流的大小相同

C.內(nèi)的電流是t1時(shí)間內(nèi)電流的4倍 D.內(nèi)的電流是t2時(shí)間內(nèi)電流的8倍

4.如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)的示意圖,一矩形金屬線框在勻強(qiáng)磁場中,繞與磁場垂直的軸沿如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列關(guān)于交變電流產(chǎn)生過程的說法,正確的是（）

A.線框轉(zhuǎn)過90°到中性面時(shí)磁通量最大,電流方向發(fā)生改變

B.線框經(jīng)過圖示位置時(shí),穿過線框的磁通量為零,磁通量的變化率為零

C.線框經(jīng)過圖示位置時(shí),電流方向由f點(diǎn)經(jīng)電阻R流向e點(diǎn)

D.若轉(zhuǎn)動(dòng)周期減小一半,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值也減小一半

5.如圖所示,A、B、C是三個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻可忽略不計(jì),則（）

A.S閉合時(shí),B、C燈立即亮,A燈緩慢亮

B.電路接通穩(wěn)定后,B、C燈亮度不同

C.電路接通穩(wěn)定后斷開S,A燈閃一下后逐漸熄滅D.電路接通穩(wěn)定后斷開S,b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)

6.如圖所示,兩個(gè)同心圓是磁場的理想邊界,內(nèi)圓半徑為R,外圓半徑為3R,磁場方向均垂直于紙面向里,內(nèi)外圓之間環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,內(nèi)圓的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3，t=0時(shí)刻,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為-q的離子(不計(jì)重力),從內(nèi)圓上的A點(diǎn)沿半徑方向飛進(jìn)環(huán)形磁場,剛好沒有飛出磁場。關(guān)于該離于運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是（）

A.離子在磁場中勻速圓周的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針,交替進(jìn)行

B.離子在環(huán)形區(qū)域和內(nèi)圓區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過相同的時(shí)間,速度偏轉(zhuǎn)角相等

C.離子的速度大小為3qBR3m

D.粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為7.如圖所示,一理想變壓器的原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,原、副線圈的匝數(shù)比為9:1,原線圈串聯(lián)定值電阻R1,副線圈接滑動(dòng)變阻器R2。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于某一位置時(shí),R1、R2消耗的功率之比為2：9。則下列說法正確的是（）

A.副線圈回路中電阻兩端的電壓為2209V

B.此時(shí)定值電阻與滑動(dòng)變阻器接入的阻值之比18：1

C.若滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng),電阻R1的功率增大

D.若原、副線圈的匝數(shù)比變?yōu)?:1,電阻R1的功率減小

8.如圖甲所示為一種簡單的整流電路,ab為交變電壓信號輸入端,D為二極管，可將交變電流變?yōu)橹绷?R為阻值為15Ω的定值電阻。若對該電路ab端輸入如圖乙所示按正弦規(guī)律變化的電壓信號,則下列說法正確的是（）

A.ab兩點(diǎn)間接入的交變電流的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=100sin100t(V)

B.電阻R兩端電壓有效值為502V

C.定值電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2.0×104J

D.一個(gè)周期內(nèi)通過的R的電流的平均值為203πA二、多項(xiàng)選擇題(以下各小題中,至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合題日要求,全部選對得4分,滑選得2分,選錯(cuò)或未選得0分,共16分)

9.如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定,且被限制在AC板間的實(shí)線區(qū)域,虛線所在空間無電場。帶電粒子從P0處由靜計(jì)開始沿電場線方向進(jìn)入加速電場,經(jīng)加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。P1、P2、P3為第一次、第二次、第三次經(jīng)無場區(qū)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)的位置,對這種改進(jìn)后的回旋加速器,下列說法正確的是（）

A.加速電場方向不需要做周期性的變化

B.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)

C.P1P2=P2P3

D.粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑Rn與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為Rn+1Rn=n+1n

10.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=2V,內(nèi)阻r=0.8ΩA.電流表的示數(shù)先減小后增大

B.電流表的示數(shù)一直減小

C.電源的最大輸出功率為1.2W

D.電源的最大輸出功率為1.25W11.如圖所示,長度為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,通有恒定電流I,處于傾角為30°的斜面上,導(dǎo)體棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=33。為確保導(dǎo)體棒沿該斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),則空間所加勻強(qiáng)磁場的大小可能為(重力加速度為g)

A.3mg4IL B.3mg3IL C.3mg12.如圖所示,正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m,它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端,且正方形導(dǎo)線框與定滑輪處于同一豎直平面內(nèi)。在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。開始時(shí)導(dǎo)線框ABCD的下邊與勻強(qiáng)磁場的上邊界重合,導(dǎo)線框abcd的上邊到勻強(qiáng)磁場的下邊界的距離為L。現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當(dāng)導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時(shí),系統(tǒng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦和空氣阻力,則（）

A.兩線框剛開始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩上的張力FT=mg

B.系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v=2mgRD.兩線框從開始運(yùn)動(dòng)至均穿出磁場過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱Q=8mgL第Ⅱ卷(實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題,共52分)三、實(shí)驗(yàn)題(13題8分,14題10分,共18分)13.學(xué)習(xí)小組中小明分配到一個(gè)任務(wù),測量一個(gè)額定電壓為8V,額定功率為4W的燈泡的伏安特性曲線。有下列一些器材可供選擇:

A.學(xué)生電源10V(內(nèi)阻不計(jì)) B.直流電流表0-3A(內(nèi)阻約為0.1Ω)

C.直流電流表00.6A(內(nèi)阻約為0.5Ω) D.直流電壓表0-10V(內(nèi)阻約為30kΩ)

E.滑動(dòng)變阻器1000Ω,0.5A F.滑動(dòng)變阻器10Ω,2A

G.導(dǎo)線和開關(guān)

(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)該選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選，(填寫儀器前的字母),實(shí)驗(yàn)過程中測量電路應(yīng)該選擇電流表(填“內(nèi)接”或“外接”)法；

(2)小明按照正確的操作,得到了燈泡的伏安特性曲線如圖1所示,將燈泡和兩個(gè)阻值R=20Ω的定值電阻連接成如圖2所示的電路,電源為本實(shí)驗(yàn)中提供的學(xué)生電源,此時(shí)燈泡消耗的電功率為W。(保留兩位有效數(shù)字)

14.小明利用所學(xué)知識制作了一個(gè)原理如圖所示的簡易多用表,已知表頭G的量程為1mA,內(nèi)阻為500Ω,小明計(jì)劃將表頭改裝為量程5mA、50mA的電流表及可以直接測量電阻的歐姆表。

(1)選擇開關(guān)置于位置2時(shí)的電流表的量程為mA,其中接入的定值電阻R1=Ω；R2=Ω；

(2)選擇開關(guān)置于位置3時(shí)為歐姆表,已知電源E電動(dòng)勢標(biāo)稱值為1.5V,現(xiàn)用該歐姆表使用正確的測量方法測量某一未知電阻,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏到滿偏刻度的四分之三位置處,則該電阻的阻值為Ω；后來小明發(fā)現(xiàn)這個(gè)電源的電動(dòng)勢實(shí)際上是2V,則這一電阻的真實(shí)阻值(填“大于”、“小于”、“等于”)測量值。四、計(jì)算題(各小題解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位，其中15題8分,16題12分,17題14分,共34分)

15.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻r=1Ω；,電阻R1=10Ω,R2=4Ω,電容器的電容為10μF。求:(1)將開關(guān)閉合,電路穩(wěn)定時(shí)通過R1的電流；

(2)將開關(guān)斷開,通過R1的電量的大小及方向。

16.如圖所示,兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行放置,與水平面的傾角為θ=30°,導(dǎo)軌間距為L=0.5m，其下端接有阻值為R=2Ω的電阻,將一質(zhì)量為m=2kg,電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒PQ垂直放在導(dǎo)軌上且各部分接觸良好。導(dǎo)軌間,abcd區(qū)域存在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的正方形勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=2t+7.2(T)(t≤0.4s)的規(guī)律隨時(shí)間變化。導(dǎo)軌上只有ab、cd部分粗糙,動(dòng)摩擦因素μ=33，其余部分均光滑。t=0時(shí)刻,導(dǎo)體棒PQ從某位置由靜止開始下滑；t1=0.4s時(shí),導(dǎo)體棒PQ剛好進(jìn)入磁場的上邊界,之后磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向均保持不變,導(dǎo)體棒在磁場中繼續(xù)下滑,最后以某一速度穿出磁場。整個(gè)過程中,導(dǎo)體棒PQ始終與導(dǎo)軌接觸良好且保持垂直。已知重力加速度g=10m/s2,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：

(1)進(jìn)入磁場前,導(dǎo)體棒PQ中的電流大小和方向；

(2)導(dǎo)體棒PQ出磁場時(shí)的速度大小v2；

(3)從導(dǎo)體棒PQ開始下滑到穿出磁場的過程中,回路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q

17.如圖甲所示,O點(diǎn)正下方有一粒子源,連續(xù)不斷地發(fā)射出大量質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,出射速度可視為0,粒子一經(jīng)射出便立即進(jìn)入加速電場加速(加速時(shí)間極短),加速電場的電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。加速