云南省峨山一中学年下学期期末考试高二物理试题含答案解析.docx
- 文档编号:7366769
- 上传时间:2023-01-23
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:220.29KB
云南省峨山一中学年下学期期末考试高二物理试题含答案解析.docx
《云南省峨山一中学年下学期期末考试高二物理试题含答案解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《云南省峨山一中学年下学期期末考试高二物理试题含答案解析.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
云南省峨山一中学年下学期期末考试高二物理试题含答案解析
云南省峨山一中【最新】下学期期末考试高二物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于c电荷的对称点,不计空气阻力.下列说法中正确的是( )
A.D点的电场强度为零、电势为零
B.E、F两点的电场强度等大反向、电势相等
C.E、G、H三点的电场强度和电势均相同
D.若释放c电荷,c电荷将一直做加速运动
2.关于电场线,下述说法中正确的是( )
A.电场线是客观存在的
B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的
C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同
D.沿电场线方向,场强一定越来越大
3.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点,已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ,则
A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1=-4q2
4.两个小灯泡,分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样,则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()
A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶16
5.如图所示,用1表示有信号输出,用0表示无信号输出,则当A、B、C的输入分别为0、1、0时,在输出端Y的结果是( )
A.0B.1C.0或1D.无法确定
6.如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图,此种感应炉应接怎样的电源()
A.直流低压B.直流高压C.低频交流电D.高频交流电
7.如图所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源,电压
V.变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻.下列说法中正确的是()
A.电压表V示数为22V
B.当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数减小
C.当传感器R2所在处出现火警时,电流表A的示数减小
D.当传感器R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变大
8.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图,抛物线的方程为y=x2,其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )
A.mgb
B.
mv2+mgb
C.mg(b-a)
D.mg(b-a)+
mv2
9.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消
C.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消
D.以上说法均不对
10.如图所示,在均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,导体棒ef垂直ab静置于导线框上且接触良好,可在ab,cd上无摩擦地滑动,杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计.若给棒ef一个向右的初速度,则棒ef将()
A.往返运动B.匀速向右运动
C.匀减速向右运动,最后停止D.减速向右运动,但不是匀减速
二、多选题
11.一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些,采取下列哪种措施加以改进?
( )
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.换用比R大点儿的电阻
C.换用比R小点儿的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
12.甲、乙两个电阻,它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图所示,则( )
A.甲的电阻是乙的电阻的
B.把两个电阻两端加上相同的电压,通过甲的电流是通过乙的两倍
C.欲使有相同的电流通过两个电阻,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍
D.甲的电阻是乙的电阻的2倍
13.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()
A.总功率一定减小B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小
14.如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路.线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是( )
A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗
B.电容器的电容C变大时,灯泡变暗
C.线圈处于图示位置时,电压表读数为0
D.若线圈转动的角速度变为2ω,则电压表读数变为原来2倍
三、实验题
15.热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中,某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为
)的电流随其两端电压变化的特点,如图所示.
A.电流表
(量程100mA,内阻约
)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约
)
C.电压表
(量程3.0V,内阻约
)
D.电压表V2(量程15.0V,内阻约
E.滑动变阻器R(最大阻值为
)
F.滑动变阻器
(最大阻值为
G.电源E(电动势15V,内阻忽略)
H.电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的器材为:
电流表________;电压表_________;滑动变阻器____________(只需填写器材前面的字母即可)
②请在所提供的器材中选择必需的器材,在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.
③该小组测出热敏电阻
的U-I图线如图曲线I所示,请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻(填“PTC”或“NTC”).
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻
分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过
和
的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为________V,内阻为______
(结果均保留三位有效数字)
16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U-I关系图线.实验中可用的器材有:
电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0~50Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0~1000Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干.
(1)实验中要求得到U-I关系的完整曲线,在方框图2中画出实验电路图,并标出所用滑动变阻器的符号______________.
(2)由U-I关系图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路,如图3所示,其中甲电路的电源为一节干电池,乙电路的电源为三节干电池,每节干电池的电动势为1.5V,内阻为1.5Ω,定值电阻R=18Ω,则接入________(填“甲”或“乙”)电路时,小灯泡较亮些.
(4)在乙电路中,小灯泡消耗的电功率为________W.
四、解答题
17.如图所示电路中,R1=6Ω,R2=12Ω,R3=3Ω,C=30μF,当开关S断开,电路稳定时,电源总功率为4W,当开关S闭合,电路稳定时,电源总功率为8W,求:
(1)电源的电动势E和内电阻r;
(2)在S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
18.如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n
19.可绕固定轴OO′转动的正方形线框的边长为L,不计摩擦和空气阻力,线框从水平位置由静止释放,到达竖直位置所用的时间为t,ab边的速度为v.设线框始终处在竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,试求:
(1)这个过程中回路中的感应电动势大小;
(2)到达竖直位置瞬间回路中的感应电动势.
参考答案
1.AD
【详解】
A.由于D点为三角形外接圆的圆心,即到三个点电荷的距离相等,故任意两点电荷在D点产生的合场强与一个点电荷在D点产生的电场强度大小等大反向,故D点的电场强度为零,由于电势具有相对性,D点电势可能为零,故A对;
B.由c点电荷在E、F两点产生的电场强度等大反向,但a、b两个点电荷在E、F两点产生的电场强度却不相等,即E、F两点的电场强度不相等,故B错;
E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点,故E的场强仅由电荷c决定,同理G点的场强仅C.由电荷b决定,H点的场强仅由电荷a决定,故三点的场强大小相同,但方向不同,故C错误;
D.若释放电荷c,则a、b在C点的合场强水平向右,a、b始终对c有斥力作用,故c电荷将一直做加速运动,D正确。
选AD。
2.C
【解析】
【详解】
A.电场线是人为了方便研究电场而假想出来的,是不存在的,故A错误;
B.电场线上某点的切线方向即为电场强度的方向,若是正电荷,电场力方向与电场强度方向相同,而电荷运动的轨迹在电场线上,电场线必须是直线,故B错误;
C.负电荷受到的电场力方向和电场方向相反,即和电场线的切线方向相反,故C正确;
D.沿电场方向,电势是降落的,电场强度用电场线的疏密程度来表示,也就是说,沿电场方向,电场强度可能增大,也可能减小,故D错误.
故选C。
【点睛】
电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布.当正电荷沿着电场线方向移动时,电场力做正功,则电势能减少,所以电势在减少.当负电荷沿着电场线方向移动时,电场力做负功,则电势能增加,而电势仍减小.
3.B
【详解】
已知点R处的电场强度为零,可知两点电荷的电性相同.根据题述,q1和q2在点R处的电场强度大小相等,方向相反,由真空中点电荷周围的场强公式
知,
,将r1=2r2代入,可得q1=4q2,故B正确ACD错误。
故选B。
4.B
【解析】
由P=I2R得:
两灯泡的电阻分别为:
,
;所以电阻之比为:
,所以ACD错误,B正确,故选B.
5.B
【解析】
【分析】
与门的特点:
事件的所有条件满足,事件才能发生.或门的特点:
只要有一个条件满足,事件就能发生.非门的特点:
输入状态和输出状态完全相反.
【详解】
当或门的A、B输入分别为0、1时,输出1;当非门的C输入为0时,输出为1;故与门的输入端为1、1,故输出为1;故选B.
【点睛】
本题是与、或、非门的复合门,关键掌握三种门电路的特点.
6.D
【解析】
试题分析:
线圈中的电流做周期性的变化,在附近的导体中产生感应电流,从而在导体中产生大量的热,涡流现象也是电磁感应;而交流电的频率越大,产生的热量越多.故D正确,ABC错误;故选D.
考点:
涡流现象
【名师点睛】本题主要考查了掌握涡流的原理及应用;用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化,高频交流电的频率越大,产生的热量越大.
7.A
【解析】
【分析】
输出电压是由输入电压和匝数比决定的,输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的,电压与匝数程正比,电流与匝数成反比,根据理想变压器的原理分析即可.
【详解】
由图象可知,输入的电压为220V,变压器的电压与匝数成正比,由此可得副线圈的电压为22V,电压表测的是半导体热敏材料的电压,R1,R2的总电压为22V,所以电压表的示数小于22V,故A错误;当出现火警时,温度升高,电阻R2减小,副线圈的电流变大,所以R1的电压要增大,由于副线圈的总电压不变,所以R2的电压就要减小,故B正确;由B分析可知,副线圈的电阻减小,副线圈的电流变大,所以原线圈的电流也就要增大,故C错误;由B分析可知,副线圈的电阻减小,副线圈的电流变大,由于R1的电阻不变,由P=I2R1可知,电阻R1的功率变大,故D正确.所以BD正确,AC错误.
【点睛】
本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题.
8.D
【解析】
【详解】
圆环最终在y=a以下来回摆动,以y=b(b>a)处为初位置,y=a处为末位置,知末位置的速度为零,在整个过程中,重力势能减小,动能减小,减小的机械能转化为内能,根据能量守恒得,Q=mg(b-a)+
mv2.故D正确,ABC错误.
9.C
【解析】
由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消.不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以,消除了自感现象的影响.故C项正确,其它三项错误.
10.D
【详解】
金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势,则有:
感应电流:
此时的安培力:
安
根据牛顿第二定律:
所以物体减速的过程中加速度随着速度
的减小而减小,直到物体速度减为零;
A.与分析不符,不符合题意;
B.与分析不符,不符合题意;
C.与分析不符,不符合题意;
D.与分析相符,符合题意.
11.CD
【解析】
试题分析:
电流表与电流表都是由表头改装成的,电压表是本题与分压电阻串联成的,根据串并联规律可知,若电压表读数总比准确值小,说明通过本题的电流较小,应减小分压电阻的大小,根据并联电阻需要任一支路电阻可知,应在R上并联一个比R大得多的电阻.
解:
电压表的读数总比准确值稍小一些,说明通过电流表G的电流偏小,串联的电阻R偏大,为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比R大得多的电阻,所以D正确;
故选D
【点评】电流表、电压表的改装,实质上是电阻的串、并联问题,只要分清分电流、总电流,分电压、总电压,应用欧姆定律就能解决
12.AC
【解析】
【详解】
AD.由I-U图线可知,电阻为图线斜率的倒数,则有
故甲的电阻是乙的电阻的
,故A正确,D错误.
B.两电阻电压相同,则由I=U/R可知,通过甲的电流是通过乙的电流的3倍,故B错误;
C.根据欧姆定律可知,欲使有相同的电流通过两个电阻,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍,故C正确;
故选AC.
13.ABC
【详解】
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,内部消耗的功率P=
一定减小,C正确;总功率P=EI一定减小,A正确;而内电压降低,外电压升高,电源的效率
增大,B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,此题中无法知道内外电阻的关系,因此D不对
14.AD
【解析】
试题分析:
根据公式
可得
,P向上滑动,
增大,而
不变,所以
减小,故灯泡变暗,A正确;根据公式
,电容增大,容抗减小,故灯泡变亮,B错误;交流电路中电表示数为有效值,所以电压表示数不为零,C错误;根据公式
可得交流电最大值变为原来的2倍,所以有效值为原来的2倍,D正确;
故选AD
考点:
考查了交流电产生原理和理想变压器
点评:
关键是知道电表显示为有效值,正确掌握公式
15.BDE
PTC9.60~10.4V6.00~8.00Ω
【详解】
①电源电压为15V,故电压表选D;电流表选择B;为方便实验操作,滑动变阻器应选E;
②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,滑动变阻器应采用分压接法,由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示:
③由图2曲线I所示图线可知,随电压增大,电流增大,电阻实际功率增大,温度升高,电压与电流比值增大,电阻阻值增大,即随温度升高,电阻阻值增大,该电阻是正温度系数(PTC)热敏电阻.
④在闭合电路中,电源电动势:
E=U+Ir,由图2曲线II所示可知,电流为0.3A时,电阻R1两端电压为8V,电流为0.60A时,电阻R2两端电压为6.0V,则有:
E=8+0.3r,E=6+0.6r,解得:
E=10.0V,r=6.67Ω;
【点睛】
本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻;确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键;当实验要求电压从零调时,变阻器应采用分压式接法,变阻器的阻值越小越方便调节;当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法.
16.
增大甲0.15
【解析】
(1)由于要画出U-I关系的完整曲线,变阻器应采用分压式接法;
由于小灯泡的阻值较小,电流表应用外接法,电路图如图所示:
(2)由U-I关系图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大.
(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙=4.5+18Ω=22.5Ω),如图所示,与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点即为工作点.显然接入甲电路时,灯泡中电流较大,小灯泡较亮些;
(4)在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为P=UI=1×0.15W=0.15W;
17.
(1)8V,1Ω;
(2)1.8×10﹣4C,0C
【详解】
(1)S断开时有:
E=I1(R2+R3)+I1r
P1=EI1
S闭合时有
P2=EI2
联立可得
E=8V;I1=0.5A;r=1Ω;I2=1A
(2)S断开时有电容器两端的电压
U=I1R2
得
Q1=CU=30×10-6×0.5×12C=1.8×10-4C
S闭合,电容器两端的电势差为零,则有
Q2=0
18.
(1)2.8N;
(2)2.45J;(3)4.4。
【详解】
(1)线框MN边刚开始进入磁场区域时
①
②
③
由①②③并代入数据得:
N
(2)设线框水平速度减为零时,下落高落为H,此时速度为
,由能量守恒可得:
④
根据自由落体规律有:
⑤
由④⑤得:
J
(3)设线框水平切割速度为
时有:
⑥
⑦
⑧
⑨
由⑥⑦⑧⑨得:
⑩
即:
可有:
(11)
(12)
由(11)(12)并代入数据得:
(13)
19.
(1)
(2)BLv
【解析】
【详解】
(1)从水平位置到金属框到达竖直位置过程中,由法拉第电磁感应定律可得:
平均感应电动势
;
(2)在竖直位置时,只有ab边切割磁感线产生感应电动势,则线框产生的感应电动势:
E=BLv;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 云南省 峨山一 中学 年下 学期 期末考试 物理试题 答案 解析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)