2019年福建省三明市庙前中学高二物理下学期期末试题含解析

2019年福建省三明市庙前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. 关于电动势的说法正确的是( )
电源的电动势就是直接接在电源两端的电压表测得的电压值
同一电源接入不同的电路中,电动势就回发生变化
电源的电动势就是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
在电路中,接入电路的电阻越大,电源的电动势就越大
参考答案：
C
2. （多选）一物体在运动过程中只受力F作用下，F随时间变化的图象如图所示，已知在t=1 s 时刻，物体的速度为零。

则下列论述正确的是( )
A.0—3 s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零
B.0—4 s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零
C.第1 s内和第2 s内的速度方向相同，加速度方向相反
D.第3 s内和第4 s内的速度方向相同，加速度方向相同
参考答案：
AC
3. 空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在
空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则
A．A点和B点的电势相同
B．C点和D点的电场强度相同
C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功
D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电能先减小后增大
参考答案：
CD
4. 如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角α可以改变,讨
论物块M对斜面的摩擦力大小,则有
A.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越大
B.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越小
C.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越大
D.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越小
参考答案：
D
5. 下列四幅图的有关说法中正确的是（）
A．甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，最大初动能越大
C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成
D．丁图所示的链式反应属于重核的裂变
参考答案：
D
【考点】动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度；重核的裂变．
【分析】碰撞有弹性碰撞与非弹性碰撞，由动量守恒定律结合碰撞可能的类型分析A选项；入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大；带电粒子磁场中运动时，由左手定则判断出粒子的电性，再确定射线的种类；重核变为轻核的核反应是裂变．
【解答】解：A、甲图中，两球碰撞过程中动量守恒，机械能不增加，如果两球质量相等，发生弹性碰撞，则碰撞后m2的速度等于v，若发生非弹性碰撞，碰后m2的速度不等于v，故A错误．
B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，即光的频率不变的情况下，根据爱因斯坦光电效应方程E k=hγ﹣W0，知光电子的最大初动能不变，故B错误；
C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成．乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；
D、丁图所示的链式反应属于重核裂变，故D正确；
故选：D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一平行板电容器的电容为2μF，使它两板间电势升高10V需增加的带电量为
____ __．
参考答案：
根据电容器的公式可以推导出，则。

7.
参考答案：
8. 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3×10-4 C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是________ μF，电
容器原来的带电荷量是________ C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________ μF。

参考答案：
150 4.5×10-4 150
9. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，已知磁感应强度大小为B，线圈的匝数为n ,线圈转动的角速度为，正方形线圈的边长为L，线圈的内阻为r,外电阻为R，则线圈产生的感应电动势e的表达式为：；线圈从开始转过300过程中，通过电阻R 的电量为：；线圈从开始转过900过程中，外力对线圈所做的功为：；
参考答案：
；,
10. 如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动，则当
ω=________时振动最为剧烈，这个现象称为______。

参考答案：
2πf ，共振
11. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一负电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器两板间的电压，EP表示电荷在P点的电势能。

若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）
A．U变小，E不变
B．E变小，EP变大
C．U变大，EP不变
D．E不变，EP不变
参考答案：
12. 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：
13. 某交变电流随时间的变化图像如图所示，则该交流电的有效值为A。

参考答案：
5
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：
(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________，电流表应选________．
(2)在实验中，要求小灯泡两端的电压从零开始变化，请在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
(3)利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)( )
参考答案：
（1）R1，A2；
（2）连接实验电路图如下图
（3） BD ．（漏选得1分）
15. 图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。

图
中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。

（1）按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。

（2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数和。

多次改变滑动端c的位置，得到的数据为
在下图所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的曲线。

（3）利用所得曲线求的电源的电动势E= V，内阻r= ．（保留两位小数）
四、计算题（本题共4小题，第13题10分，第14题12分，第15题12分，第16题14分，共48分。

把答案写在答题卷中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
参考答案：
（1）连线如图1所示，
（2）如图2所示。

（3）由图线上读出两组数值，代入E＝I1R1+（I1＋I2）
r构成方程组联立求解E和r；
1.49（1.48～1.50）V，0.60（0.55～0.65）Ω
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图9-11所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。

线框在大小为F的恒力作用下向右运
动，其中ab边保持与MN平行。

当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。

在线框进入磁场的过程中，（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？
（2）求线框a、b两点的电势差。

（3）求线框中产生的焦耳热。

参考答案：
17. 如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。

不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1
（3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。

取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。

求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m
参考答案：
电流方向为b到a
（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a；
（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热：
解得：
（3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势：
由闭合电路的欧姆定律：
从b端向a端看，金属棒达到最大速度时满足：
由以上三式得：
由图象可知：斜率为：，
纵截距为，得
所以
解得：，。

18. 如图所示，AB两金属板与电路良好接触，两板间距为d，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；一束粒子流（不计重力）以速度v0从S1孔平行于金属板射入，恰好沿直线运动从S2孔射出，已知电源的电动势为E，内阻为r,定值电阻为R0，求：
（1）AB两板之间的电势差；（2）此时滑动变阻器R接入电路的阻值.
参考答案：
（1）Bdv0（2）
考点：带电粒子在复合场中的运动；闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】此题考查了带电粒子在复合场中的运动以及闭合电路的欧姆定律，解题时要注意分析“粒子恰好沿直线运动”的条件，列出平衡方程即可求解。