福建省福州市长乐漳港中学2020年高二物理上学期期末试卷含解析

福建省福州市长乐漳港中学2020年高二物理上学期期
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. 以下说法正确的是（）
A．由E=F/q可知，电场中某点的电场强度E与F成正比
B．由公式φ=E P/q可知，电场中某点的电势φ与q成反比
C．由U ab=Ed可知，匀强电场中任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
D．由公式C=Q/U可知，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
参考答案：
D
2. （单选）某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（）
A．0.42s B．0.56s C．0.70s D．0.84s
参考答案：
B
P的周期：
Q的周期：
因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s，故B正确。

故选B。

3. (单选)关于电动势下列说法不正确的是（）
A.电源电动势等于外电路的路端电压
B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值
C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，它的数值与外电路的组成无关
D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量
参考答案：
A
4. （单选）如图所示，两块竖直放置的金属板间距为d，用导线与一匝数为n的线圈连接．线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场．两板间有一个一定质量、电荷量为＋q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态．则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是()
A、磁场正在增强，＝
B、磁场正在减弱，＝
C、磁场正在减弱，＝
D、磁场正在增强，＝
参考答案：
B
5. （多选）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电上，电电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝
1 Ω，则下列说法中正确的是（）
A．通过电动机的电流为10 A
B．通过电动机的电流小于10 A
C．电动机的输出功率大于16 W
D．电动机的输出功率为16 W
参考答案：
BD
试题分析：根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+I（r+R）解得：I=2A，所以A错误；B正确；电动机的输出功率：P出=P-P热=UI-I2RM=10×2-22×1=16W，故C错误；D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，两个线圈绕在同一铁芯上，A中接有电源，B中导线接有一电阻R。

在把磁铁迅速插入A线圈的过程中，A线圈中的电流将_____________（填“减少”、“增大”或“不变”），通过电阻R的感应电流的方向为_____________；若线圈B能自由移动，则它将____________移动（填“向左”、“向右”或“不”）。

参考答案：
7. 一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20Ω，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；0.1
8. 如图所示的变压器的原线圈1接到220V的交流电源上。

副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12V 12W”的灯泡L连接，L能正常发光。

副线圈3的输出电压U3＝110V，与电阻R连接，通过R的电流为0. 4A，由此可知原线圈与副线圈3的匝数比为，原线圈中通过的电流为 A。

参考答案：
2:1 0.255A
9. 一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系图象如图所示,感应电动势的最大值和周期可在图中读出,则磁感应强度B=___ _.在t=T/12时刻,线圈平面与磁感强度的夹角_____ ___.
参考答案：
10. (1）自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。

发现此定律的科学家是。

（2）在真空中两点电荷，相隔距离为r时的库仑力大小为F，若保持这两个点电荷的电荷量不变，当它们距离为0.2r时相互作用力为F。

参考答案：
．(1) 牛顿（3分）
（2）25
11. 线圈中的电流变化引起磁通量的变化，导致在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做自感电动势，这种现象叫做。

电路中自感的作用是阻
碍。

参考答案：
自感现象阻碍电流的变化
12. （6分）如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于直流“30mA”档时，测出的电流为A；当选择开关置于直流“15V”档时，测出的电压为V。

参考答案：
20.0mA （3分） 10.0V (3分)
13. 将一个带电量为2×10-5c的试探电荷放入点电荷Q的电场中的P点时，受到的电场力为2× 10-2N，则P点的电场强度为，若撤去该试探电荷，则P点处的场强为。

参考答案：
1×102 1×102
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为mm．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，由手轮上的螺旋测微器再读出一读数．若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离 a =11.550 mm，双缝到屏的距离L=0.70m，已知双缝间距d=0.20mm．由计算式λ = ，求得所测光的波长为m．（保留两位有效数字）
参考答案：
：1.613～1.616，， 6.6×10-7
主尺读数为1.5mm，可动刻度为11.43×0.01=0.114mm，所以读数为
1.5mm+11.4×0.01mm=1.614mm，由
15. 一额定功率为0．01W的电阻，其阻值不详。

用欧姆表粗测其阻值结果如图所示（档位在×1K）。

现有下列器材，试设计适当的电路，选择合适的器材，较精确地测定其阻值（滑动变阻器的调节要方便）。

A．电流表，量程0～400uA，内阻150
B．电流表，量程0～10mA，内阻45
C．电压表，量程0～3V，内阻约6K
D．电压表，量程0～15V，内阻约30K
E．干电池两节，每节电动势为1．5V
F．直流稳压电源，输出电压6V，额定电流3A
G．直流稳压电源，输出电压24V，额定电流0．5A
H．滑动变阻器，0~50，1A
I．滑动变阻器，0~4K，0．1A
J．电键一只，导线若干
①欧姆表测得的电阻值约为：
②电流表应该选择，电压表应该选择，电源应该选择，滑动变器最好选择（填字母代号）；
③在方框中画出电路原理图。

参考答案：
①40K（或40×103）②A，D，G，H ③
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一密封的气象探测气球，在地面时充有压强为1．0×105Pa、温度为27．0℃的氦气时，体积为 4.0m3，气球内氦气的密度为 1.0Kg/m3，摩尔质量为4g/mol。

在上升至海拔10.0k.m高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压4×104Pa，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。

此后停止加热，保持高度不变。

已知在这一海拔高度气温为-33．0℃。

已知阿伏伽德罗常数为N=6.0×1023mol-1。

求：
（1）气球内氦气的分子数
（2）氦气在停止加热前的体积；
（3）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

参考答案：
解：（1）
（2）在气球上升至海拔10.0km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳—马略特定律有
V2=10m3
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=240K。

这是一等过程根据盖—吕萨克定律有
V3=8m3
17. （计算）某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一
带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为
d，粒子质量为m，电荷量为q，电场强度大小，粒子重力不计．试求：
（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小；
（2）P、N两点间的距离；
（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．
参考答案：
（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小为2v0；
（2）P、N两点间的距离为；
（3）磁感应强度的大小为，圆形有界匀强磁场的半径为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力
解：（1）据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示：
粒子从O到M点时间：
粒子在电场中加速度：=
粒子在M点时竖直方向的速度：
粒子在M点时的速度：
速度偏转角正切：，故θ=60°；（2）粒子从N到O点时间：
粒子从N到O点过程的竖直方向位移：
故P、N两点间的距离为：
（3）由几何关系得：
可得半径：
由，即：
解得：
由几何关系确定区域半径为：R'=2Rcos30°
即
答：（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小为2v0；
（2）P、N两点间的距离为；
（3）磁感应强度的大小为，圆形有界匀强磁场的半径为．
18. 如右图所示，两平行光滑导轨相距为20 cm，金属棒MN的质量为10 g，电阻为8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，方向竖直向下，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？(设θ＝45°，g取10 m/s2)
参考答案：。