【文档说明】山东省济南市2020-2021学年高二下学期期末考试物理试题含解析.docx，共(17)页，941.951 KB，由管理员店铺上传

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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（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．是通过改变电介质而引起电容变化的，故A错误；B

D．是通过改变两极的正对面积而引起电容变化的，故BD错误；C．是通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的，故C正确。故选C。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【答案】C【解析】【详解】A．适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，过度

的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误；B．并不是所有高温物体发出的光都含有紫外线，故B项错误；C．紫外线有很强的荧光效应，利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确；D．紫外线化学效应强，所以能杀菌，而不是其热效应，故D错误。

故选C。3.如图，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0B.a

c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【答案】C【解析】【详解】设总电流为I，则ac中的电流为23I，abc支路的电流为13I，若磁场方向

垂直纸面向里，则由左手定则可知，ac受安培力向上，ab和bc受安培力分别是斜向左上和右上方，可知线框所受安培力不为0，选项A错误；根据F=BIL可知，ac边所受安培力23acFBIL=,ab、bc边所受安培力均为13abcbFFBIL==，则ac边所受安培力是ab边

所受安培力的2倍；ab、bc边所受安培力的夹角为120°，则合力为1=3FBIL合，则ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小不相等，选项C正确，BD错误.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【答案】D【解析】【详解】A．用安培定则可知回路中的电流方向为逆

时针方向，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流减小越来越慢，故线圈中自感电动势在减小，A错误；B．这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；C．因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电场能能向磁场

能转化，C错误；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，D正确；故选D。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“6V6W”的字样，在L2、L3两个灯泡

的铭牌上只能看到“6V”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6VB.灯泡L2、L3的额定功率也为6WC.开关

S闭合，L1将变暗D.开关S闭合，L1可能被烧坏【答案】D【解析】【分析】【详解】A．设交流电源电压的有效值为U，则L1L29=1UUU−为可得=60VU故A错误；B．设原线圈中的电流为I1，则1122nInI＝可得22221954WPUIUI＝＝＝故B错误；CD．

当开关S闭合时，变压器的负载电阻变小，电流变大，原线圈的电流变大，超过灯泡L1的额定电流，故C错误，D正确。故选D。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关系图象可能正确的是（）AB.C.D.【答案】D【解析】【详解】进入磁场过程中，所受的安培力：22BLvFBILR==当线圈向右运动L进入磁场时，由于有效切割长度L逐渐增加，

所以安培力增加，但非线性增加；当全部进入磁场的瞬时安培力为零；出磁场过程中，有效切割长度也是逐渐增加，所以安培力也是逐渐增加，但.非线性增加；A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论相符，选项D

正确；故选D。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qBlm，则粒子

在磁场中运动的最短时间为（）A.2mqBB.3mqBC.4mqBD.6mqB【答案】B【解析】【详解】由洛伦兹力提供向心力可得2vqvBmr=又v＝qBlm所以粒子在磁场中运动的半径为r＝mvl

qB=粒子在磁场中运动时间最短，对应的弧长最短、弦长最短，由几何关系得，当弦长等于l时最短，此时弦切角为30°，圆心角为60°，运动的最短时间是tmin＝60360T＝16×2mqB＝3mqB故选B。8.如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112IUIB.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I1UD.输电线路上损失的电功率为21Ir【答案】AD【解析】【

详解】根据题意，设变压器的原线圈匝数为1n，副线圈的匝数为2n，由线圈匝数与电流的关系有1221nInI=A．根据题意，设用户端的电压为2U，由线圈匝数与电压的关系有1122UnUn=解得2112112nIUUUnI==故A正确；B．

根据题意可知，输电线上的电压降为1UUU=−或由公式UIR=可得1UIr=故B错误；C．根据题意，由公式PUI=可得，理想变压器的输入功率为11PUI=故C错误；D．根据题意可知，输电线路上损失的电功率为21PIr=或由公式PUI=可得()1

11PUIUUI==−故D正确。故选AD。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（）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【答案】AC【解析】【详解】AB．图甲中，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，是因为电路稳定时，L1的电流大于A1的电流，可知L1的电阻小于A1的电阻，故B错误，A正确；CD．图乙中，闭合S2瞬间，L2对电流

有阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与L2的阻值相同，故D错误，C正确。故选AC。10.如图甲所示，绝缘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.0~1s内圆环面积有缩小的趋势B.1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力C.1~2s内和2~3s内圆环中的感应电流方向相反D.从上往下看，0~1s内圆环中的感应电流沿逆时针方向【答案】A【解析】【详解】AD．0~1s内，螺线管中的电流为俯视逆时针

方向，且电流在增大，故产生的磁场向上且增强，圆环中的磁通量增大，据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，圆环面积有缩小的趋势，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的感应电流，A正确，D错误；B．1s末，螺线管中电流的变化率为零，故圆环中磁通量的变化率为零，圆环没有产生感应电流，圆环对桌面的压力等于圆环的重力

，B错误；C．1~2s内，螺线管中产生的磁场向上且减弱，圆环中产生俯视逆时针方向的感应电流，2~3s内，螺线管中产生的磁场向下且增强，圆环中产生俯视逆时针方向的感应电流，故两端时间内圆环中的感应电流方向相同，C错误。故选A。二、填空题(共

2小题，共18分)11.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.220V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.多用电表的（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12VB.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【答案】①.BEG##BGE##EBG##EGB##GBE##GEB②.A【解析】【详解】（1）[1]ABC．由于变压器只能改变交流电压，且为了人身安全，只能选低压交流电源，干电池、220V交流电源不可用

，AC错误，B正确；DEF．探究变压器电压与线圈匝数的关系实验，需要可拆变压器和导线，多用电表，直流电压表不能用，条形磁铁不需要，DF错误，EG正确。故选BEG。（2）[2]A．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12V，

A正确；B．实验通电时，不可用手接触裸露的导线、接线柱等，B错误；C．使用多用电表测电压时，先用最高压挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，C错误。故选A。12.用如图a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端（填“A”或“B”）．（2）实验测得不同温度

下的阻值，并绘得如图b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）．（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a中某一电表和图c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d的虚线框内画出电路原理图．为（4）结合图b的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A，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：．【答案】①.B②.50t③.④.50将恒流源

的输出电流调小【解析】【详解】（1）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端；（2）由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt＝50t；（3）直流恒流电源正常工作时，其输出

电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：（4）当恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut＝15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，由丙图中所画的Rt﹣t图象可知，此时温度计所能测量的温度

最高；由IUR=得铂丝电阻Rt的阻值为：Rt′150.15==100Ω，则温度计所能测量的最高温度为：t＝Rt﹣50＝100﹣50＝50℃．直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的

两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小．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.如图所示，水平放置的两平行金属导轨

间距l=0.5m，所接电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.2Ω，R1=2.6Ω，金属棒的电阻R2=0.2Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B=2.0T、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=5×10-2kg，g取10m/s2，此时导轨对它的支持力的大小是多少？【答案】（1）05N，方向与导轨平面

成30°角斜向左上方；（2）0.25N【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可知通过金属棒的电流为120.5AEIRRr==++金属棒受到的安培力的大小为A0.5NFBIl==根据左手定则可知安培力方向与导轨平面成3

0°角斜向左上方。（2）设此时导轨对它的支持力的大小是FN，根据平衡条件有NAsin30FFmg+=解得N0.25NF=14.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、带电量为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。.【答案】(1)203mvqL(2)023mvqR【解析】【详解】（1）粒子在电场中运动时，竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，粒子进入磁场时的速度大小为2v0，由几何关系可知，粒子进入磁

场的方向与电场方向夹角为30°，则竖直方向L=v0t水平方向02cos30qEvtm=解得：203mvEqL=（2）粒子进入磁场后经过圆心O可知，粒子运动的轨道半径2cos303RRr==由200(2)2vqvBmr=解得023mvBqR=15.如图，

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．求：

（1）金属杆ab速度的最大值；（2）当金属杆ab的加速度为a=12gsinθ，回路的电功率．【答案】（1）22sinmgRBl；（2）22222sin4mgRBI【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，电路中的电流为BlvIR=又金属杆受到的安培力为22BlvF

BIlR==根据受力分析，金属杆做的是加速度减小的加速运动，当加速度a=0时，速度最大，有22mBlvmgsinR=整理得22sinmmgRvBl=（2）根据牛顿第二定律，有mgsinθ-F'=ma此时加速度为a=12gsi

nθ故可得此时安培力大小为F'=12mgsinθ设此时金属杆速度为v，则有22212mmgRsinvvBl==回路的电功率为P=F'v整理代入得222224mgRsinPBl=16.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．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．求：(1)0～t1时间内通过电阻R的电流大小；(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；(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．【答案】(1)()()12101−+nLLBBRrt(2)πRω2112nBLLRr+(3)112nBLLRr+【解析】【详解】(1)0～t1时间内，线框中的感应电动势12

101()nLLBBEntt−==根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流.12101()()nLLBBEIRrtRr−==++(2)线框产生感应电动势的最大值Em＝nB1L1L2ω感应电动势的有效值E＝22nB1L1L2ω通过电阻R的电流的有效值11222()nBLLIRr=

+线框转动一周所需的时间t＝2π此过程中，电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝πRω2112()nBLLRr+(3)线框从图甲所示位置转过90的过程中，平均感应电动势112nBLLEntt==平均感应电流112()nBLLEIRrt

Rr===++通过电阻R的电荷量112nBLLqItRr==+获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com