2020年广西壮族自治区桂林市阳安乡中学高二物理下学期期末试题带解析

2020年广西壮族自治区桂林市阳安乡中学高二物理下学期期末试题含解析
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）F1、F2的合力为F，已知F1=20N，F=28N，那么F2的取值可能是（）
的三个常用元件，如：电感线圈、电容器或电阻．E1为稳恒直流电源，
E
2
为正弦交流电源．当开关S 接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光．由此可知（）A．a元件是电阻
B．b元件是电感线圈
C．c元件是电容器
D．由于电源e2的电动势E2与E1的大小关系未知，无法判断b、c各是什么元件
参考答案：
ABC
【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．
【分析】电容器的特点是：通交流，隔直流，电感线圈的特点是；通低频阻高频
【解答】解：由题意，当开关S接“1”直流电源时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮说明c为电容器；
当接“2”交流电源时，A灯仍正常发光说明a对交流电和直流电的影响相同，则a为电阻；
B灯变暗，说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大，则b为电感；
故选：ABC
3. 小型交流发电机中,矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r=1Ω,下列说法正确的是（）
A. 交变电流的频率为2.5Hz
B.发电机输出的电功率为18W
C.发电机输出的电压有效值为
D. 电阻两端的电压为18V
参考答案：
AB
4. 下列应用与涡流有关的是
A．家用电磁炉 B．家用微波炉
C．真空冶炼炉 D．探雷器
参考答案：
ACD
5. 对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的的速度流动而形成的电流是10 mA时，环中运行的电子数目为(已知光速c＝3×108 m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C)（）
A．5×1010 B．5×1011 C．1×102 D．1×104
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程中气体________(填“吸收”或“放出”)的热量是________ J．此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105 J的功，同时吸收了6.0×105 J的热量，则此过程中，气体内能增加了________ J.
参考答案：
放出 3.0×105 1.0×105
7. 某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量不同摆长情况下单摆的振动周期，并以L 为横坐标，为纵坐标，做出了图线，如图６所示，由此图线可知重力加速度
为。

参考答案：8. （4分）如图所示是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图利用电压表的示数刻度指示物体的质量。

托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。

滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零。

设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力。

求出电压表示数Ｕx与所称物体质量m的关系式为Ｕx＝
参考答案：
Ｕ
x
＝
9. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。

线圈长L
1=0.50m，宽L2=0.40m，匝数N=20匝，线圈总电阻r=0.10。

磁场的磁感强度B=0.10T。

线圈绕OO′轴以的角速度转动。

线圈两端外接一个R=9.9的电阻和一块内阻不计的交流电流表。

则线圈中产生的感应电动势的最大值为________；电流表的读数为________（保留两位有效数字）。

参考答案：
20V ；1.4A
试题分析：感应电动势的最大值为；电动势的有效值，根据闭
合电路欧姆定律得，所以电流表读数为1.4A.
考点：交流电
点评：电压表和电流表的读数为电压和电流的有效值，不是最大值或瞬时值。

10. 一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1 Ω、×10 Ω、×100Ω.用×10 Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。

如果换挡后立即用表笔连接待测
电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图6所示，则该电阻的阻值是________ Ω。

参考答案：
11. 一个电流表的满刻度电流值I g = 0．6A ，刻度板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA ，指针现在的电流示数是______A 。

如果这个量程为0.6A 的电流表内阻R g =60Ω，要把这个电流表的量程扩大为 3A ，那么应该在R g 上并联一个电阻R ，R 的阻值大小应是______Ω。

参考答案： 20 ，0.34 ，15
12. 有两个简谐运动：
和
，它们的振幅之比是
________，频率之比是________。

参考答案：
13. 2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。

在泄漏的污染物中含
有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。

在下列四个式子中，有两个能分别反映131I 和137Cs 衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。

131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和_______. A.X1→
B.X2→
C.X3→
D.X4→
参考答案：
B C 78 82
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 现有一只量程3mA 、内阻约为100Ω的灵敏电流表（表头）．为了较准确地测量它的内阻，采用了如图甲所示的实验电路，实验室提供的器材除电源（电动势为2V ，内阻不计）、电阻箱（最大阻
值为999.9Ω）、开关和若干导线外，还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择（如表）．
出）．
（
2）连接好电路之后，实验小组进行了以下操作：
第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱的阻值为零； 第二，闭合开关S ，将滑片缓慢左移，使灵敏电流表满偏；
第三，保持滑片不动（可认为
a ，
b 间电压不变），调节电阻箱R′的阻值使灵敏电流表的示数恰好为
满刻度的．
若此时电阻箱的示数如图丙所示，则灵敏电流表内阻的测量值R g 为 Ω．
（3）为较好地完成实验，尽量减小实验误差，实验中应选择的滑动变阻器和定值电阻分别为 和 （填表格中器材前的字母）．
（4）要临时把该灵敏电流表改装成3.0V 量程的电压表使用，则应将其与电阻箱 （填“串联”或“并联”），并把电阻箱的电阻值调为 Ω．
参考答案：
解：（1）根据原理图可得出对应的实物图；如右图所示；
（2）由电阻箱的读数方法可得：R=1×100+2×1+5×0.1=102.5Ω
（3）定值电阻起保护作用，防止电源短路，则由欧姆定律可知定值电阻选F 即可；滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器选择A ；
（4）要使电流表改装成3.0V的电压表，应串联一个电阻；由欧姆定律可知：I g（R g+R）=3.0；
解得：R=897.5Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）102.5；（3）F，A；（4）串联；897.5．
【考点】伏安法测电阻．
【分析】（1）由原理图可得出对应的实物图，注意导线不能交叉；
（2）由电阻箱的读数方法可明确其读数；
（3）由实验的安全和准确性原则可得出对应的定值电阻和滑动变阻器；
（4）根据电表的改装原理可求得应串联的电阻．
15. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为N．
（2）下列不必要的实验要求是．（请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法．
答：方法1：；方法
2：．参考答案：
（1）3.8；（2）D；（3）改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；
解：（1）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N．图指针落在3N到4N的第4格处，所以3.8N．
（2）A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故A正确；
B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B正确；
C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性．故C正确；
D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D错误．
故选：D．
（3）当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大．又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程．
故答案为：（1）3.8；（2）D；（3）改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝。

棱镜材料的折射率为。

在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

（13分）
参考答案：
17. 如图所示电路中，一直流电动机与阻值Ｒ=9Ω的电阻串联接在电源上。

电源电动势Ｅ=20Ｖ、内阻ｒ=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压Ｕ=10Ｖ。

已知电动机线圈电阻ＲＭ=1Ω，求：
（1）电路中的电流为多少？
（2）电动机输出的功率为多少？
（3）电动机的效率？
参考答案：
(1)
(2)P入=UI=10W P热=I2RM=1W P出=P-P热=9W
(3)
18. 如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为
E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场．今有一质量为m=4.8×10﹣25kg、电荷量为q=1.6×10﹣18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a 板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求：
（1）P、Q之间的距离L；
（2）粒子从P运动到Q的时间．
参考答案：
解：（1）粒子从a板左端运动到P处，
由动能定理得：qEd=
代入有关数据，解得：
，
代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图．由几何关系得：
又
联立求得：
代入数据解得：L=5.8cm．
（2）周期
粒子从P运动到Q的时间：
由以上两式代入数据解得：t=
答：（1）P、Q之间的距离L=5.8cm；
（2）粒子从P运动到Q的时间5.2×10﹣8s．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动能定理；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】粒子进入电场中，在电场力作用下加速运动，由动能定理可求出出电场的速度大小及方向．当粒子进入磁场中，由洛伦兹力作用做匀速圆周运动，由牛顿第二定律与几何关系可求出PQ间距．再根据运动周期公式，结合轨迹对应的圆心角，即可求解粒子从P运动到Q的时间．。