2022年福建省福州市福清第三中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年福建省福州市福清第三中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選題）如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若b板不動(dòng)，將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是

（

）A．液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)B．M點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能將減小C．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小了D．在a板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功不同參考答案：B2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻，原線圈兩端接一正弦式交變電流，電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律為（V），時(shí)間t的單位是s。那么，通過電阻R的電流有效值和頻率分別為A．1.0A、20Hz

B．A、20Hz

C．A、10Hz

D．1.0A、10Hz參考答案：D3.（單選）如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直．線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc=∠bcd=135°．流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力（）A．方向沿紙面向上，大小為（+1）ILBB．方向沿紙面向上，大小為（﹣1）ILBC．方向沿紙面向下，大小為（+1）ILBD．方向沿紙面向下，大小為（﹣1）ILB參考答案：考點(diǎn)：安培力．分析：當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，由安培力F=BIL，根據(jù)電流的大小可求出各段安培力大小，由左手定則判定安培力方向，再根據(jù)平行四邊形定則，對(duì)安培力進(jìn)行分解即可解得．解答：解：該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)來等效代替，根據(jù)F=BIL，可知大小為，方向根據(jù)左手定則判斷，向上；故選A．點(diǎn)評(píng)：本題考查安培力的大小與方向的判斷；解決本題的關(guān)鍵要掌握安培力的大小公式F=BIL（B與I垂直），同時(shí)運(yùn)用力的平行四邊形定則對(duì)安培力時(shí)行分解．此處的導(dǎo)線也可以等效成將ad兩點(diǎn)連接的導(dǎo)線所受的安培力．4.（多選）右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是（

）A．質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子比荷的儀器B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C．能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD．在B、E和B0相同的條件下，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大參考答案：ACD5.面積為的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量是(

)A.Wb

B.

Wb

C.Wb

D.Wb參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為0.1kg的彈性小球從高為1.25m處自由下落至一光滑而堅(jiān)硬的水平板上，碰撞后彈回到0.8m高處，碰撞時(shí)間為0.01s，則小球與水平板碰撞過程中動(dòng)量變化大小為_____________kg·m/s，小球與水平板間的平均撞擊力大小為____________N．參考答案：

(1).0.9

(2).91【詳解】由于小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則其與水平面碰撞前的速度為：，所以與水平面碰撞前的動(dòng)量為：P1=mv1=0.1×5kg?m/s=0.5kg?m/s，方向豎直向下。與水平面碰后，小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為0.8m，則碰后小球速度為，方向豎直向上；此時(shí)小球的動(dòng)量為：P2=mv2=0.1×4kg?m/s=0.4kg?m/s，方向豎直向上，動(dòng)量的變化量為：。設(shè)向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化．小球所受外力有重力mg和水平面對(duì)它的彈力N，則有：（N-mg）t=P2-P1，代入數(shù)據(jù)解得：N=91N，方向豎直向上。7.如圖所示，在置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平行導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)體桿PQ的電阻為r．導(dǎo)軌左端連接一電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，則通過電阻R的電流方向?yàn)開_____________，導(dǎo)體桿PQ兩端的電壓U=_____________．參考答案：8.15．如圖，A為電源的U—I圖線，B為電阻R的U—I圖線，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率為

，電源的效率為

，電源內(nèi)阻消耗的功率為

，外電阻和內(nèi)阻之比為

。參考答案：4W

、

67%

、

2W

、

2：19.電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，則干路電流I=______路端電壓U=_____。當(dāng)R增大時(shí)，U將______，當(dāng)R=∞時(shí)此時(shí)U=______。當(dāng)R減小時(shí)，U將______，當(dāng)R=0時(shí)，I=______。參考答案：

R增大

E

減小

E/r10.已知地面重力加速度大約是月面重力加速度的6倍。那么一臺(tái)地面上的秒擺（運(yùn)動(dòng)周期為2.0秒）在月面上的運(yùn)動(dòng)周期約為

秒。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：4.8～5.011.如圖所示，把螺線管B套在螺線管A的外面，螺線管B的兩端接到電流表上，合上開關(guān)給螺線管A通電時(shí)，螺線管B中

感應(yīng)電流產(chǎn)生；螺線管A中電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，螺線管B中

感應(yīng)電流產(chǎn)生；斷開開關(guān)給螺線管A斷電時(shí)，螺線管B中

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）。

參考答案：有

無

有

12.18．如圖所示的a~F圖像中，實(shí)線甲和乙分別表示在兩地、各自在保持重物質(zhì)量不變的情況下，用豎直向上的力勻加速提升重物時(shí)，重物加速度a的大小與拉力F的大小之間的關(guān)系。由圖可以判斷甲地的重力加速度_____乙地的重力加速度，甲地的重物質(zhì)量_____乙地的重物質(zhì)量（選填“＞”、“＝”或“＜”）。參考答案：13.如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的光滑圓環(huán)靜止在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊從與O等高處開始無初速下滑，當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)產(chǎn)生的位移大小為_______.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．15.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個(gè)位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時(shí)，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時(shí)，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時(shí)，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求P、Q之間的距離L.參考答案：解:粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=300

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖.由幾何關(guān)系得，又聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得L=5.77cm.17.三只燈泡L1、L2和L3的額定電壓分別為1.5V、1.5V和2.5V，它們的額定電流都為0.3A.若將它們連接成圖1、圖2所示電路，且燈泡都正常發(fā)光，(1)

試求圖1電路的總電流和電阻R2消耗的電功率;(2)

分別計(jì)算兩電路電源提供的電功率，并說明哪個(gè)電路更節(jié)能。參考答案：(1)由題意，在圖1電路中：電路的總電流I總＝IL1+IL2+IL3=0.9A（1分）=E-I總r=2.55V

（1分）UR2=U路程-UL3=0.05V

（1分）IR2=I總=0.9A

（1分）電阻R2消耗功率PR2=IR2UR2=0.045W

（2分）（2）圖1電源提供的電功率P總=I總E=0.9×3W=2.7W

（2分）圖2電源提供的電功率P′總=I′總E′＝0.3×6W＝1.8W

（2分）由于燈泡都正常發(fā)光，兩電路有用功率相等，而P′總<P總

所以，圖2電路比圖1電路節(jié)能。（2分）18.如圖，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與xOy平面平行，且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反；又經(jīng)過一段時(shí)間T0，磁場(chǎng)的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶?，大小不變。不?jì)重力。（1）求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需時(shí)間；（2）若要使粒子能夠回到P點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。參考答案：；【分析】帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再選擇合適方法處理．對(duì)于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，將其分解為兩個(gè)直線的合成，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解；對(duì)于磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)，要正確