山东省济南市2021-2022学年高二下学期期末检测物理试题（Word版含答案）

山东省济南市2021-2022学年高二下学期物理期末模拟检测
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,第8~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下图为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是(　　)
2.下列关于紫外线的说法正确的是(　　)
A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收,因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B.一切高温物体发出的光都含有紫外线
C.紫外线有很强的荧光效应,常被用来防伪
D.紫外线有杀菌消毒的作用,是因为其有热效应
3.如图所示,将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接,构成一闭合的等边三角形线框,a、b、c为三个顶点,匀强磁场垂直于线框平面。用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中,以下说法正确的是(　　)
A.线框所受安培力为0
B. ac边与ab边所受安培力的大小相等
C. ac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍
D. ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小相等
4.如图所示的LC振荡电路中,某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示,则此时(　　)
A.线圈中的自感电动势在增大
B.电容器两端电压正在增大
C.磁场能正在转化为电场能
D.在电容器内放入绝缘物质,可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
5.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为9∶1,原、副线圈分别接有灯泡L1和L2、L3,其中L1上标有“6 V　6 W”的字样,在L2、L3两个灯泡的铭牌上只能看到“6 V”的字样,但知道L2、L3是完全相同的灯泡。变压器的输入端连接有效值恒定的交流电源,当开关S断开时,灯泡L1、L2正常发光。假设灯泡的电阻不随温度变化,则(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.交流电源电压的有效值为6 V
B.灯泡L2、L3的额定功率也为6 W
C.开关S闭合,L1将变暗
D.开关S闭合,L1可能被烧坏
6.如图所示,宽度为l的区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一个高为l的梯形闭合金属线框abcd沿垂直于磁场边界向右匀速穿过磁场,速度大小为v,ab、cd边保持与磁场边界平行,金属线框ab边到达磁场左边界时为t=0时刻,规定向左为线框所受安培力F的正方向,关于线
框所受安培力F与时间t关系图像可能正确的是(　　)
7.如图所示,OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,OM左侧到OM距离为l的P处有一个粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),速率均为,则粒子在磁场中运动的最短时间为(　　)
A. B. C. D.
8.右图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。则(　　)
A.用户端的电压为
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率为I1U
D.输电线路上损失的电功率为r
9.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　)
甲
乙
A.图甲中,A1与L1的阻值不相同
B.图甲中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流
C.图乙中,变阻器R与L2的阻值相同
D.图乙中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
10.如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是(　　)
A.0~1 s内圆环面积有缩小的趋势
B.1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C.1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反
二、填空题(共2小题,共18分)
11.(6分)在探究变压器电压与线圈匝数的关系实验中,某同学利用教学用的可拆变压器进行探究。
(1)下列器材中,实验需要的器材是　　　　。(填字母)
A.干电池 B.低压交流电源
C.220 V交流电源 D.条形磁铁
E.可拆变压器和导线 F.直流电压表
G.多用电表
(2)关于实验操作,下列说法正确的是　　　　。(填字母)
A.为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12 V
B.实验通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量
12.(12分)用如图甲所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至　　　　(选填“A”或“B”)端。
(2)实验测得不同温度下的阻值,并绘得如图乙所示的RT-t关系图线,根据图线写出该热敏电阻的RT-t关系式:RT=(　　　　　)Ω。
甲
乙
(3)铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电阻、图甲中某一电表和图丙所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流,且输出电流不随外部条件的变化而变化),设计一个简易电阻温度计并在图丁的虚线框内画出电路原理图。
丙
丁
(4)结合图乙的关系图线,选择恒流源的输出电流为0.15 A,当选用的电表达到满偏时,电阻温度计所测温度为　　　　　 ℃。如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请提出一种可行的方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、论述计算题(共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(8分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距l=0.5 m,所接电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,R1=2.6 Ω,金属棒的电阻R2=0.2 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0 T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中,在接通电路后金属棒保持静止。
(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何
(2)若棒的质量m=5×10-2 kg,g取10 m/s2,此时导轨对它的支持力的大小是多少
14.(10分)如图所示,水平虚线AB和CD间距为l,中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场,CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射入电场,一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0,且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计,求:
(1)电场强度的大小;
(2)圆形磁场磁感应强度的大小。
15.(12分)如图所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨道间距为l。空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其电阻为R。由静止释放ab,轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。
(1)求金属杆ab速度的最大值。
16.(12分)如图甲所示,长、宽分别为l1、l2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知量。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。
(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小是多少
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量是多少
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量是多少
参考答案
一、选择题
1.C 2.C 3.C 4.D 5.D
6.D 7.B 8.AD 9.AC 10.AD
二、填空题
11.(1)BEG　(2)A
12.(1)B
(2)50+t
(3)如图所示
(4)50　将恒流源的输出电流调小
三、论述计算题
13.(1)0.5 N　方向与导轨平面成30°角斜向左上方
(2)0.25 N
14.(1)
(2)
15.(1)
(2)
16.(1)
(2)πRω
(3)