河南省焦作市沁北中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

河南省焦作市沁北中学2022年高二物理上学期期末试题含解析一、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1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动所产生的电动势的变化规律为，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的变化规律将变为A．

B．C．

D．参考答案：C2.关于静电场的以下几个说法正确的应是A．电场线不会相交或相切B．沿电场线方向电场强度一定是减小的C．等势面上各点电场强度不可能相同D．等势面上各点电场强度方向一定是垂直该等势面的参考答案：AD3.如图所示，质量m=20kg的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体与水平面问的动摩擦因数μ=0.1，物体同时还受到大小为10N，方向向右的水平力F作用，则水平面对物体的摩擦力（取g=l0m/s2）A．大小是10N，方向向左

B．大小是10N，方向向右C．大小是20N，方向向左

D．大小是20N，方向向右参考答案：D4.11．如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的是（

）

[]

参考答案：B5.（单选）关于力学单位制，下列说法中正确的是（

）A．kg、N、m/s都是导出单位B．kg、m、N是基本单位C．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝maD．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图象如图所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率．可见，

▲

（选填“＞”或“＜”），温度升高，分子的平均速率

▲

增大

（选填“增大”或

“减小”）．参考答案：＜、增大

7.如图所示是一匀强电场，在电场中有M、N、P三点，M、N的连线与电场线方向平行，P、N的连线与电场线方向垂直。已知场强E＝2×102N/C，MN间的距离s＝30cm，一个电荷量为q＝－4×10－8C的点电荷从M点沿MN连线移到N点，电势能

（填“增加”或“减少”)了

J，沿MP连线移到P点，电势能变化了

J。参考答案：增加

，

2.4×10－6

，

2.4×10－6

8.如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为Ｌ的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动过程中电场力对两小球做的总功为___________．参考答案：Eql(cosα-1)9.带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝__________，周期T＝__________.参考答案：10.在水深超过200m的深海,光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N／C时可击昏敌害，身长为50cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达

V．参考答案：11.地面上一无线电波发射站发射频率为9×107Hz的无线电波，该波的波长为＿＿＿＿m。假设地球与月球的距离是3.9×108m，那么该无线电波到达月球所需的时间t=＿＿＿＿＿＿s。参考答案：3.3，1.312.一回旋加速器D形盒的半径为R，两D形盒间所加电压为U，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到从D形盒边沿出口射出时的能量为E，则加速器中匀强磁场的磁感应强度B为__________，加速到能量为E时所需的回旋周数为__________。参考答案：；13.（4分）用分子动理论解释气体的实验定律，一定质量的理想气体，体积保持不变时，分子密集程度保持不变，当温度升高时，分子的平均动能

，气体的压强

，这就是查理定律的微观解释。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：增大，增大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示的多用电表正确测量了一个约13的电阻后，需要继续测量一个阻值大概是2k左右的电阻。以下给出的操作步骤哪些是必须的请选择出来，按操作的先后顺序将选择出的步骤前的字母排序为：△△A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零B．将红表笔和黑表笔接触C．把选择开关旋转到“xlk”位置D．把选择开关旋转到“xl00”位置E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点F．将红、黑表笔接触2k电阻的两端：读出电阻读出测量值G．将选择开关拨到OFF挡参考答案：DBEFG15.碰撞的恢复系数的定义为e=，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1。非弹性碰撞的e<1，某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下：安装实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，计小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。在上述实验中，①P点是

的平均位置。M点是

的平均位置。N点是

的平均位置。②请写出本实验的原理_________________________________。写出用测量量表示的的恢复系数的表达式________________________________。③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？________________________________参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中，其匝数为N，面积为S，总电阻为R，t=0时刻开始绕轴以角速度匀速转动，如图a、b、c，求：（1）三种情景中能产生交变电流的是哪些？写出相应的电动势的瞬时值表达式；（2）转动时，线圈中产生的热量及流过导线某一横截面的电荷量；（3）能产生交流电时的电流的有效值是多少？热功率是多少？电功率呢？参考答案：解析：（1）当按（a）情景转动时，穿过线框的碰通量始终为零，无变化，故无交变电流产生。（b）、（c）情景可产生交变电流，且时刻，感应电动势都取最大值，故电动势的瞬时值表达式为。（2）对（b）、（c）情景而言，转动时，电动势由最大值变为零，仍可用交流电的有效值计算热量。电动势的有效值

转动时间为线圈产生的热量

t时间内的平均电动势电流的平均值故流过导线某一横截面的电荷量：（3）电流的有效值热功率、电功率为17.如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=140匝，副线圈总匝数n2=1400匝，原线圈电压μ1=10V，线路电阻用R表示，R=4，用户电阻R′=16Ω．开始时滑动触头P放在副线圈的中点，不计电表对电路的影响，求：（1）滑动触头P放在副线圈的中点时，伏特表A2的示数．（2）滑动触头P放在副线圈的中点时，线路电阻R上消耗的电功率；再将滑动触头P移动到副线圈的最上端，线路电阻R上消耗的电功率．参考答案：解：（1）滑动触头P放在副线圈的中点时，根据得变压器的输出电压为：由欧姆定律得电流表的示数为：（2）根据P=I2R得：滑动触头P放在副线圈的中点时，线路电阻R上消耗的电功率为：根据得滑动触头P移动到副线圈的最上端时变压器的输出电压为：根据P=I2R得：滑动触头P放在副线圈的中点时，线路电阻R上消耗的电功率为：答：（1）滑动触头P放在副线圈的中点时，伏特表A2的示数为2.5A．（2）滑动触头P放在副线圈的中点时，线路电阻R上消耗的电功率为25W；再将滑动触头P移动到副线圈的最上端，线路电阻R上消耗的电功率为100W．18.如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，电流表的示数I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求：（1）电源内阻；（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率；（3）开关S闭合时电源的输出功率和电动机的机械效率．参考答案：解：（1）根据闭合电路的欧姆定律：I1=；代入数据解得：r=﹣R=（﹣24）Ω=1Ω；（2）开关S闭合后路端电压：U=E﹣I2r0=（40﹣4.0×1）V=36V流过R的电流强度为：IR=1.5A，流过电动机的电流强度为：I=I2﹣IR=（4.0﹣1.5）A=2.5A电动机发热消耗的功率为：P热=I2r=（2.52×0.4）W=2.5W电动机转化为机械能的功率：P机=UI﹣P热=87.5W（3）开关S闭合时电源输出功率为：P=UI2=144W电动机的机械效率：η=×100%=×100%≈97.2%答：（1）电源内阻为1Ω（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率为2.5W，转化为机械能的功率为7.5W．（3）开关S闭合时电源输