广东省梅州市兴宁第一高级中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析

广东省梅州市兴宁第一高级中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析
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. （单选）已知水的折射率为1.33，空气的折射率为1.00，一个潜水员自水下目测到立于船头的观察
者距水面的距离为h1，而船头的观察者目测到潜水员距水面深h2处，则( )
A．潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度大于h1
B．潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1
C．潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1
D．潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度大于h1w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om
参考答案：
C
2. 一定质量的理想气体被等温压缩时，压强增大，从微观上分析是因为：
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲量加大
B．器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞的次数增多
C．气体分子数目增大
D．气体分子速度加大
参考答案：
B
3. 如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面s的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是（）
A．溶液内电流方向从A到B，电流强度为n1e/t
B．溶液内电流方向从B到A，电流强度为n2e/t
C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
D．溶液内电流方向从A到B，电流强度为（n1+n2）e/t 参考答案：
4. 关于能源和能量，下列说法中正确的是
A ．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭
B .能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的
C. 电磁波的传播过程也是能量传递的过程
D ．在电磁感应现象中，电能转化为机械能
参考答案：
C
5. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的单匝矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动.求
（1）线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大？
（2）当线框由图示位置转过90°的过程中，平均感应电动势为多大？
（3）穿过线框平面磁通量的变化率何时最大？最大值为多少？
参考答案：
（1）e=Bsωsinωt得e=
（2）
（3）从中性面计时
由e=nBSωsinωt=n 得当t= (k=0，1，2，3……)
磁通量变化率最大
=BSω
此时t= (k=0，1，2，3……) 2分
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用
表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为 参考答案：
7. 如图所示，质量为m
的带正电小球套在竖直的绝缘杆上并能沿杆竖直下滑，匀强磁场的磁
感应强度大小为B 方向水平，并与小球运动方向垂直。

若小球的电荷量为q ，球与杆间的动摩擦因数为μ，设竖直绝缘杆足够长，则小球由静止释放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm= ______
参考答案：
8. （填空）金属导体通电时，导体中自由电子定向移动的方向与电流方向 （选填“相同”或“相反”）．一段金属电阻丝的电阻为R ，当在它的两端加上电压U 时，则在通电时间t 内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n = ．（已知一个电子的电荷量为e ）
参考答案：
相反；
9. 如图，R1=2，小明在实验中记录三只电表的读数时，不慎漏记了单位，记下了一组数据是1.5、2.5和3，请你帮助它确定电源电压是_____V ，R2的电阻是_____。

参考答案：
_3__________，_________3____
10. 在发射电磁波的某个LC 振荡电路里，电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间为5×10-7
s ，则发射的电磁波的频率为 Hz ，该电磁波在真空中的波长为 m 。

参考答案： 2×106，150
11. 一闭合线圈有50匝，总电阻R ＝2.0Ω，穿过它的磁通量在0.1s 内由8×10－3Wb 增加到1.2×10－2Wb ，则线圈中的感应电动势E ＝ ，线圈中的电流强度I ＝ 。

参考答案：
2 V 1A
12. 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越大”或“越
小”)。

已知氢原子的基态能量为 E1(E1<0)，电子质量为 m ，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为 h)。

参考答案：
13. 如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC ；在垂直于AC 面的直线MN 上插两枚大头针
P1、P2，在AB 面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像
__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB 面相交于D ，量出该直线与AB 面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n ＝________，并在图中画出正确完整的光路图．
参考答案：
让P2的像挡住(1分) 挡住P1、P2的像(1分)
挡住P3以及P1、P2的像(1分) (2分) 见解析图(2分)
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. .(1)某同学用一根弹簧做弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验，测得数据如下表。

若用这种规格的弹簧制作弹簧测力计，此弹簧测力计的量程应该是：_____________.（使用表中的数据）
(2)如图所示“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，可通过位移的测量来代替加速度的测量，即，使用这种方法需满足的条件是,两小车初速度为零并且____________ (填“质量”、“所受拉力”或“运动时间”)相同.
(3)为了更直观地反映物体的加速度a 与质量m 的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应该选用_________ A.a-m 图象 B.a-1/m 图象
参考答案： 50N 运动时间 B
15.
某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：
A ．电压表
V （量程为0－5V ，内阻约
5k ）
B ．电流表A 1（量程为0－25mA ，内阻约0.2）
C ．电流表A 2（量程为0一0.6A ，内阻约0.1)
D ．滑动变阻器R 1（0一10
，额定电流1.5A)； E ．滑动变阻器R 2（0一1000，额定电流0.5A ）
F ．定值电阻R 0（R 0=1000
）
G ．直流电源（电动势6V ，内阻忽略不计） H ．开关一个、导线若干
（1）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如下表），请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线．
（2）该同学选择的电流表是 （选填“B”或“C”），选择的滑动变阻器是 （选填“D”或“E”）
（3）请在上面的方框中画出该同学完成此实验的电路图（热敏电阻符号为 ） 参考答案：
（1）伏安特性曲线如下图
（2）B D
（3）此实验的电路图如下图
（1）根据所给数据，利用描点法画出图象如图所示；
（2）电流的变化范围为0-20mA，所以电流表选择B；
滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，故选D；
（3）该实验中由于需要测量较多的数据，因此滑动变阻器采用分压接法，由于热敏电阻阻值较大，因此安培表采用内接法，电路图如图所示。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻R2的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

参考答案：
20Ω5Ω300Ω
（1）将AB延长后交U轴与20V处，交I轴于1.0A处
,
（2）滑片P滑至右端时由图象知此时对应于B点∴
由串联电路的电压分配与阻值正成比知
（3）滑片滑到左端时由图象可知外电压为R1与R3并联后的总电阻为，
又，解得：
17. 如图所示，某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线电阻为10Ω，允许线路消耗的功率为输出功率的4%，求：
（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压和功率是多少？
（2）用如图所示电路输电，若用户需要220V电压时，所用升压、降压变压器原副线圈匝数比为多少？（不计变压器能量损失）
参考答案：
解：（1）不用变压器而直接输送时，
输电线上的电流I==A=18A
电压损失△U=IR=18×10V=180V
功率损失△P=I2R=182×10=3240W
用户得到的电压和功率分别是
U用=U﹣△U=500V﹣180V=320V
P用=P﹣△P=9000W﹣3240W=5760W
（2）由△P=P×4%=I2R
代入数据得I2=6A，
由P=U2I2得
U2===1.5×103V
由=
得
U3=U2﹣I2R=V=1440V
所以===
答：（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压为320V，功率是5760W．
（2）用如图所示电路输电，若用户需要220V电压时，所用升压、降压变压器原副线圈匝数比分别为
和．
【考点】远距离输电．
【分析】（1）根据输电电压和输送功率求出输送的电流，根据电压损失和功率损失求出用户得出的电压和功率
（2）根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而得出升压变压器的输出电压，结合输入电压和输出电压得出升压变压器的原副线圈匝数之比．根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入的电压，结合降压变压器的输入电压和输出电压得出原副线圈的匝数之比．
18. （计算）（2013秋?宿州期中）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r=2Ω，电路中另一电阻R=4Ω，直流电压U1=120V，理想电压表示数U2=100V．试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）若电动机匀速竖直向上提升重物，重物的质量m=30kg，求提升速度多大？（g取10m/s2）
参考答案：
（1）通过电动机的电流为5A；
（2）电动机输出的机械功率为450W；
（3）提升速度为1.5m/s．
闭合电路的欧姆定律；电功、电功率（1）通过电动机的电流
I==A=5A；
（2）电动机的输入功率P1=U2I=100×5W=500W，电动机内电阻的发热功率P2=I2r=52×2W=50W，输出的机械功率P3=P1﹣P2=（500﹣50）
W=450W；
（3）提升速度设为v，P3=Fv=mgv
代入数据解得：v==m/s=1.5m/s；
答：
（1）通过电动机的电流为5A；
（2）电动机输出的机械功率为450W；
（3）提升速度为1.5m/s．。