2020年福建省莆田市科技职业技术学校高二物理期末试卷带解析

2020年福建省莆田市科技职业技术学校高二物理期末试卷含解析
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. 两个较大的平行金属板、相距为，分别接在电压为的电源正、负极上，这时质量为，带电量为的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中（）
A、油滴将向上加速运动，电流计中的电流从流向
B、油滴将向下加速运动，电流计中的电流从流向
C、油滴静止不动，电流计中的电流从流向
D、油滴静止不动，电流计中的电流从流向
参考答案：
D
2. 如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，=20cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为?×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是
A．866V/m，垂直AC向上
B．866V/m，垂直AC向下
C．1000V/m，垂直AB斜向上
D．1000V/m，垂直AB斜向下
参考答案：
D
3. 如图所示，粗糙水平桌面上有一粗细均匀的导线制成的矩形线圈ABCD，其左侧外上方有一条形磁铁，磁铁不动时，线圈的AB边和CD边对桌面的压力均为N。

当磁铁竖直向下运动到虚线位置的过程中（线圈始终不动）
A．AB边对桌面的压力大于N，CD边对桌面的压力小于N
B．AB边对桌面的压力小于N，CD边对桌面的压力大于N
C．AB边和CD边对桌面的压力都大于N
D．AB边和CD边对桌面的压力都小于N
参考答案：
B
4. （单选）如图所示，当大量电子高速由Q沿直线不断运动到P的过程中，小磁针将()
A．不动B．N极向纸里，S极向纸外旋
转
C．向上运动D．N极向纸外，S极向纸里旋转
参考答案：
D
5. 对于一般的原子核，实验确定核半径R的数量级为
A．10-10m B．10-12m C．10-15m D．10-18m
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。

第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是，拉力功率之比
是，线框产生的热量之比是，通过导线截面的电量之比
是。

参考答案：
1 :
2 、 1 : 4 、 1 : 2 、 1 : 1 [小型力电综合]
7. 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg可无摩擦滑动的滑块，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N（取g=10m/s2）．
（1）若某次测量时，传感器a的示数为16N、b的示数为4.0N，则汽车做运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．
（2）若某次测量时，传感器a的示数为零，则汽车做运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．
参考答案：
解：（1）对滑块在水平方向上受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律得
F a﹣F b=ma1，
得a1===6m/s2，方向水平向右．
则汽车做加速运动．（2）汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N，则当左侧弹簧弹力F a′=0时，右侧弹簧的弹力
F b′=20N，
根据牛顿第二定律，F b′=ma2
代入数据得：a2===10m/s2，方向水平向左．
则汽车做减速运动．
故答案为：（1）加速；6；（2）减速；10．
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】（1）滑块在水平方向上受到两个力：a、b两个弹簧施加的弹力，这两个弹力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律列式求解．
（2）a传感器的读数为零，即a侧弹簧的弹力为零，因两弹簧相同，a弹簧伸长多少，b弹簧就缩短多少．所以b弹簧的弹力变为20N，也就是滑块所受的合力为20N，由牛顿第二定律列方程求解．8. 如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量．探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度．已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组
成的回路电阻为R．把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁感应强度B=____________．
参考答案：
9. 如图所示，线圈面积S=1×10﹣5m2，匝数n=100，两端点连接一电容器C=20μF，线圈中的匀强磁场
的磁感应强度按=0.1T/s
增加，则电容器所带电量为
C．
参考答案：
【考点】法拉第电磁感应定律；电容．
【分析】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由电容的定义式求出电容器所带电荷量．
【解答】解：根据法拉第电磁感应定律
=
电容器两端的电压等于电源的电动势
电容器所带的电荷量
故答案为：
10. （2分）光线由空气射入某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知入射角是53 ，则这种介质折射率n=_____________ (保留三位有效数字，已知，) 参考答案：
1.33
11. 某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV．若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为；输电电流为A．
参考答案：
1：20，0.90
【考点】变压器的构造和原理．
【分析】（1）根据变压器线圈匝数比等于电压之比即可求解；
（2）根据I=求解电流；
【解答】解：由得，升压变压器的原线圈与副线圈匝数比为；
输电电流I==
故答案为：1：20，0.90
12. 在场强为E的匀强电场中，固定一个电荷量为Q的点电荷．以Q为圆心画一个圆，A、B为直径上的两个端点，且连线平行于电场线．C、D为垂直电场线的直径上的两个端点，如图所示．已知B点的电场强度为零，则A点的电场强度的大小是；C点的电场强度大小为．参考答案：
2E，
13. 某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．
（1）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可求出该电源电动势
E=V；内阻r=Ω．（保留三位有效数字）
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
（3）电动势测量值真实值，内电阻测量值真实值．（填＜，＞，=）
参考答案：
解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=1.46V
r==1.78Ω．
（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．
（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；故答案为：①1.46；1.78；②如图所示；
③=；＞
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．
（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。

如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度v B=__________m/s。

参考答案：
交、1.2、0.18
15. 为了测量某一未知电阻R x(阻值约为6 Ω)的阻值，实验室里准备了以下器材：
A．电源，电动势E＝3.0 V
B．电压表V1，量程3 V，内阻约5 kΩ
C．电压表V2，量程15 V，内阻约25 kΩ
D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω
E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 Ω
F．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω，最大电流为3 A
G．滑动变阻器R2，最大阻值200 Ω，最大电流为1.5 A
H．开关S、导线若干
（1）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________。

(填器材前面的字母代号)（2）请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_______。

（3）请根据电路图将下列实物图补充完整__________。

参考答案：
(1). （1）B (2). D (3). F (4). （2） (5). （3）
【详解】（1）因为电动势只有3V，所以电压表原则B；通过待测电阻最大电流：，所以电流表选择D；电压要求从零开始调节，所以选择分压式电路，滑动变阻器选择总阻值较小的F
（2）该实验选择分压电路，因为：，所以电流表选择外接法，电路图如下：
（3）根据电路图连接实物图：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （14分）如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻不计，两电容器C1=C2=30μF，电阻R1=4.0Ω，R2=6.0Ω，开关S是闭合的，求断开S以后，求通过R1的电量．
参考答案：
解：（1）S合上时，R1、R2串联，C2两端电压为零，C1接在R2两端，电压为R2E/（R1+R2）=6V，所以Q1=30×10—6×6=1.8×10—4C Q2=0
（2）断开S，C1、C2全部接在电源的两端，所以Q1`=30×10—6×10=3×10—4C，
Q2`=30×10—6×10=3×10—4C，
所以流过R1的电量为△Q=Q1`+Q2`—Q1—Q2`=4.2×10—4C
17. 如图甲所示，表面绝缘、倾角θ=30︒的斜面固定在水平地面上，斜面所在空间有一宽度
D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上．一个质量
m=0.10kg、总电阻R=0.25Ω的单匝矩形金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m．从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，线框向
上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动
摩擦因数，重力加速度g取10 m/s2．求：
（1）线框受到的拉力F的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）线框在斜面上运动的过程中产生的焦耳热Q．参考答案：
（1）由v-t图象可知，在0～0.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为
v1=2.0m/s，所以：
………………①
………………②
联解①②代入数据得：
F=1.5 N ………………③
（2）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律有：
………………④
………………⑤
对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件有：
………………⑥
联解④⑤⑥代入数据得：
B=0.50T ………………⑦
18. 某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的P-t 图像．已知在状态B时气体的体积为VB=3L，问：
① 气体由A→B，B→C各作什么变化？
② 气体在状态C的体积是多少？
参考答案：
① A→B作等容变化（1分）
B→C作等温变化（1分）
② PB= 1.0atm，VB=3L，PC=1.5atm；
根据玻意耳定律，有pBVB=pCVC （2分）得VC=2L。