2022-2023学年福建省龙岩市白土中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年福建省龙岩市白土中学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.如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（

）A．a点的电场强度较大B．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向一致C．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小D．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致参考答案：A2.如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球，A球所带电荷量为：-3.2×10-9C，B球不带电，现将A、B接触后再分开，则下列说法中正确的是A．A球将得到1×1010个质子B．A球将失去1×1010个质子C．B球将得到1×1010个电子D．B球将失去1×1010个电子参考答案：C3.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为

A．伸长量为tanθ

B．压缩量为tanθC．伸长量为

D．压缩量为

参考答案：A4.一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是：（

）A、t1时刻通过线圈的磁通量为零；B、t2时刻通过线圈的磁通量的变化率最大；C、t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；D、每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大参考答案：CDB5.（单选题）如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取AB两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v-t图象如图所示。则下列判断正确的是

A．B点场强一定小于A点场强B．电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C．B点的电势一定低于A点的电势D．该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某市陆航团的一架固定翼飞机以900m/s的速度沿水平方向飞行，恰好自西向东飞行到聊城四中上空，经该校高二师生测定该处地磁场的竖直分量为0.5×10－4T，飞机的翼展为12m，机翼两端间的感应电动势为_

_V，机翼的

（东、南、西或北）侧电势高，在飞行员的

（左或右）侧。参考答案：7.如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中________感应电流（填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中__________感应电流（填“有”、“无”）。参考答案：无

有

8.2平行板电容器所带电量为Q=3.0×10-8C，它的两板之间的电压U=2.0V，则它的电容为

μF。如果两板间的带电量各减少一半，则两板电势差为

V，电容器电容为

μF.参考答案：μF,

1V，

μF.9.（4分）有一交流发电机输出电压随时间关系为u=250sin100л·t（V），则输出电压有效值为

V。一个周期内电流方向改变

次；若输出功率为100kw经变压器升压后向远处输电，已知输电线总电阻为8Ω，损失功率为总功率的5%，则升压变压器原副线圈匝数比为

。参考答案：250（1分）、2（1分）、1：16（2分）10.如图所示，两个用相同导线制成的不闭合环A和B，半径RA＝2RB，两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为U．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为_____________．参考答案：【详解】由电阻定律得，圆环的电阻：R＝ρρ，两环是用相同导线制成的，则ρ与S相同，电阻与半径成正比，则RA＝2RB；由法拉第电磁感应定律得：E?S?πr2，，磁场穿过A时，ab间电势差：Uab＝IRBRB＝U，磁场穿过B时，ab间电势差：Uab′＝I′RARA2RBU。11.(1)在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为________N/C.(2)如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α＜β.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为，，两球落地时间为，，落地时水平位移为，，则________，______，______.(填＞，＜或＝)参考答案：

(1).

(2).

(3).＞

(4).＝

(5).＜(1)已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C，距离r=0.2m，根据库仑定律它们之间的相互作用力。两点电荷在中点处产生的场强大小，方向相同；在两者连线的中点处，电场强度大小。(2)对小球受力分析，根据平衡条件有：、，由于β＞α，所以；同时剪断两根细线后，水平方向有，则水平方向上，a的加速度小于b的加速度；竖直方向上两球均只受重力做自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小。12.如图所示，为三个相同的灯泡（设其电阻值保持不变），为与之串联的三个常用元件，如：电感线圈、电容器或电阻。为稳恒直流电源，为正弦交流电源。当开关S接“1”时，两灯均正常发光，灯不亮；当开关S接“2”时，灯仍正常发光，灯变暗，灯正常发光。由此可知：元件是____；元件是____；元件是____。参考答案：电阻

电感线圈

电容器

13.如图所示，电源的电动势E=42V，内阻r=l，R=20，M为直流电动机，其电枢电阻r=l，电动机正常工作时，电压表读数为21V，电动机的机械能的功率为____W，电源的总功率为_____W．参考答案：20W

42W对R由欧姆定律得，电路中电流，对电动机有；总功率。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：A．电流表G1（2mA

100Ω）

B．电流表G2（1mA

内阻未知）C．电阻箱R1（0~999.9Ω）

D．电阻箱R2（0~9999Ω）E．滑动变阻器R3（0~10Ω

1A）

F．滑动变阻器R4（0~1000Ω

10mA）G．定值电阻R0（800Ω

0.1A）

H．待测电池I．导线、电键若干

（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00

根据测量数据，请在图乙坐标系中描点作出I1—I2图线。由图得到电流表G2的内阻等于_________Ω。

（2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用_________，电阻箱②选________（均填写器材代号）。

（3）根据图丙所示电路，请在图丁中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。

参考答案：（1）如图乙

200（2分）

（2）R3或E（2分）

R2或D（2分）

（3）如图丁（2分）15.在下图方框内画出测小灯泡（3.8V，0.3A）伏安特性曲线的实验电路图（要求从零起调）

（2）用伏安法测量电阻时，当按如图所示的方法连接电路时，待测电阻R的测量值跟真实值相比偏______。（选填“大”或“小”）（3）用伏安法测电源电动势和内电阻时，得到如图所示的图线、由图可知，该电源的电动势E=______，电源的内电阻r=_______．参考答案：（1）略（2）小；大

（3）3.0V；0.83Ω四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接受的太阳光能转化为电能而提供给电动机来驱动的。已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为8m2，正对太阳能产生120V的电压，并对车上的电动机提供10A的电流，电动机的直流电阻为4Ω，而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为103W/m2.(1)太阳光的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，即在太阳内部持续不断地进行着热核反应，4个质子聚变为1个氦核()，写出核反应方程；(2)该车的太阳能电池转化太阳光能的效率η1是多少？(3)若质子、氦核、正电子的静止质量分别为mp=1.6726×10－27kg、mα=6.6425×10－27kg、me=0.0009×10－27kg，则m＝1kg的质子发生上述热核反应所释放的能量完全转化为驱动该车的输出机械功，能够维持该车行驶的时间是多少？(4)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J，则太阳每秒减少的质量为多少千克？若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年？（太阳的质量为2×1030kg，结果保留一位有效数字）参考答案：(1)4H→He＋2e(2)η1＝＝15%17.如图，理想变压器原线圈与(V)的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A。求（1）原、副线圈的匝数比；（2）灯泡b正常发光时的电阻。参考答案：;【详解】（1）由题可知原线圈电压U1=10V，原线圈电流为I1=0.09A，设副线圈上电压为U2，电流为I2，灯泡a中电流为Ia,灯泡b中电流为Ib由题可得

解得：

因此:

（2）,解得：流过的电流为