2021-2022学年山东省德州市第三中学高二物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年山东省德州市第三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. 如图所示，水平地面上方矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等的正方形单匝闭合线圈，分别用同种材料、不同粗细的均匀导线绕制做成，使两线圈在距离磁场上边界h高处由静止开始自由下落并进入磁场，磁场上、下边界间距为d，两线圈最后落到地面上运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，则下列说法中正确的是（）A两线圈中产生的焦耳热可能相等B两线圈刚进入磁场时受到的安培力一定不相等C整个过程中两线圈的重力做功的功

2、率一定相等D两线圈落地时的速度大小相等参考答案：A【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律【分析】根据牛顿第二定律分析加速度大小，再根据运动情况求解落地时速度大小，由于线圈是由同种材料、不同粗细、长度不同的均匀导线绕制做成，所以质量大小无法确定，进入磁场的安培力大小以及重力功率无法确定【解答】解：线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为：F=，由电阻定律有：R=，（为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为 m=0S?4L，（0为材料的密度）当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为：a=g；则知，大

3、线圈和小线圈进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，大线圈由于边长较长还没有全部进入磁场，小线圈完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而大线圈仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，设大线圈落地速度为v1，小线圈落地速度为v2，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为 v1v2A、由能量守恒可得：Q=mg（h+H）mv2（H是磁场区域的高度），由于两个线圈的质量大小不知道，所以两线圈中产生的焦耳热可能相等，故A正确；B、两线圈刚进入磁场时受到磁场的安培力大小为：F=，由于两个线圈截面积大小不同，不知道哪个较粗，所以两线圈刚进入磁场时

4、受到的安培力大小无法确定，故B错误；C、整个过程中两线圈的重力做功的功率P=mgv，重力大小不知道，所以功率大小无法确定，故C错误；D、根据前面分析可得，小线圈落地时的速度大于大线圈落地时的速度，故D错误；故选：A2. 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁 场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是（ ） 参考答案：C3. 某位同学用下面

5、的方法测量某种液体的折射率。如图所示，他在一个烧杯中装满了某种透明液体，紧贴着杯口竖直插入一根直尺AB，眼睛从容器边缘的P处斜向下看去，观察到A经液面反射所成的虚像A恰好与B经液体折射形成的虚像重合。他读出直尺露出液面的长度AC=x1、没入液体中的长度BC=x2，量出烧杯的直径d。由此求出这种透明液体的折射率为：A.错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 B. 错误！未找到引用源。C. 错误！未找到引用源。 D. 错误！未找到引用源。 参考答案：A4. 两个小灯泡的标识分别是L1“6V 6W”，L2“6V 9W”，把它们分别接在同一直流电源上（电源内阻不可忽略），L1消耗的功率恰好为6W，则

6、L 2消耗的功率为 A一定小于9W B一定等于9WC一定大于9W D条件不足，不能确定参考答案：A5. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度图象如图7所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的() 参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）每秒做100次全振动的波源产生的波，如果波速为l0ms，波长=_m。参考答案：0.1 7. （单选）如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的( )参考答案：B8. 如图所示，水平放置的两平行金属

7、板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、电量为q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _，参考答案：9. .“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 .若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为 kW参考答案： 100000 10. 法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，

8、将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势 电刷B的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将 ；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将 （填增大、减小或不变）参考答案：低于；增大；减小；11. （4分）英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场 （填“能”或“不能”）产生电场。已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3108m/s，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03108Hz，

9、该电磁波在空气中的波长为 m。参考答案：能，2.912. 如图所示，电源的电动势E=42V，内阻r=l，R=20，M为直流电动机，其电枢电阻r=l，电动机正常工作时，电压表读数为21V，电动机的机械能的功率为_W，电源的总功率为_W参考答案：20W 42W对R由欧姆定律得，电路中电流，对电动机有；总功率。13. 某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150的电阻连在一起时，16秒内有 C的电荷定向移动通过电阻的 横截面。参考答案：16三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l。用螺旋测微

10、器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。请写出测金属丝电阻率的表达式：= (用上述测量量的字母表示)。若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l= cm，金属丝直径的测量值为d= mm。用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如下图所示，由此可知铅笔的长度是_cm。参考答案：=,l=36.4836.52cm均给分， d=0.7960.799mm均给分。9.160cm，15. 某研究小组在做完测量电池组的电动势E和内阻r与描绘小灯泡的伏安特性曲线后，想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E

11、和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A电压表V1（量程6V、内阻很大）B电压表V2（量程3V、内阻很大）C电流表A（量程3A、内阻很小）D滑动变阻器R（最大阻值10、额定电流4A）E小灯泡（2A、5W）F电池组（电动势E、内阻r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到UI坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E V、内阻

12、r 。（结果保留两位有效数字）（3）在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 ，电池组的效率为 （结果保留两位有效数字）。 参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20mm处，放手后向右运动1/4周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz,求： （1）相邻两次闪光的时间间隔、振动的周期。（2）若振子的质量为200g，弹簧的劲度系数为50N/m,则振子的最大加速度是多少？参考答案：(1) 0.1s,（2分） 1.2s（2分）(2)

13、F=kx=502010-3=1N（2分） a=F/m=5.0m/s217. 如图所示电路中，电源内阻r=6，电路消耗的总功率为400W，外电路消耗的功率为376W，电阻R1=50，求：（1）电源的电动势E；（2）电阻R2上消耗的功率ks5u参考答案：（1） （2）18. 两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量的滑块C（可视为质点），以的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：（1）木块A的最终速度（2）滑块C离开A时的速度参考答案：解析：这是一个由A、B、C三个物体组成的系统，以这系统为研究对象，当C在A、B上滑动时，A、B、C三个物体间存在相互作