2022年福建省厦门市莲河中学高二物理下学期期末试题含解析

2022年福建省厦门市莲河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)关于门电路的符号如图所示，下列说法中正确的是()A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门参考答案：C2.参考答案：3.（多选）如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好。导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，磁感应强度为B，金属棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作匀速运动，则

A．金属棒a端电势比b端高B．电阻R两端的电压为BLvC．ab棒受到的安培力的方向向左D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热参考答案：AC4.一个滑块沿粗糙斜面上滑，达到最高点后又滑回原出发点，则下列说法正确的有A．上滑过程合外力的冲量大于下滑过程合外力的冲量B．上滑过程合外力的冲量小于下滑过程合外力的冲量C．上滑过程重力的冲量小于下滑过程重力的冲量D．在上滑及下滑两过程中，摩擦力的冲量大小相等，方向相反参考答案：AC5.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（）A．由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为B．当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小参考答案：D【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】由甲图可知交流电的表达式；P移动改变了副线圈的匝数，滑片移动改变了负载的电阻，结合变压器的特点和欧姆定律去分析．【解答】解：A、由甲可知，交流电电压最大值为36V；周期为0.02S，则表达式为36sin（t）=36sin，故A错误；B、变压器只能改变电流和电压，不能改变交流电的周期和频率，故B错误；C、当滑片向下移动时，输出端电阻减小，则电流增大，电流表示数增大；但电压不变，故C错误；D、由C的分析可知，总电流增大，故R1分压增大，并联部分电压减小，故R2两端的电压减小，电功率减小，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.如果把q=1.0×10﹣8C的正电荷，从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，那么：q在A点的电势能1.2×10﹣4J和A点的电势1.2×104V；q未移入电场前A点的电势是1.2×104V．参考答案：考点：电势能；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电荷从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，其电势能增加．根据电场力做功求出无限远与A点间的电势差，无限远电势为零，再求出A点的电势．电势与试探电荷无关．解答：解：依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，其电势能增加1.2×10﹣4J，而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能为：

Ep=W=1.2×10﹣4JA点的电势为：φA==V=1.2×104V电势与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104V．故答案为：1.2×10﹣4，1.2×104；1.2×104．点评：本题中对于电场力做功与电荷变化的关系要掌握．电势是描述电场本身性质的物理量，与试探电荷无关．7.如图所示为研究平行板电容器电容的实验，电容器充电后与电源断开，电荷量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的

．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”、或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将

（填“增大”、“减小”、或“不变”）参考答案：电压；增大；减小电容器充电后与电源断开，电量Q保持不变；静电计可以测量电容器的电压；

当插入介质时，？增大，由C=可知电容将增大；由U=Q/C可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小8.下表是两个电池外壳上的说明文字：某型号进口电池某型号国产电池RECHARGEABLE1．2V500mA·hSTANDARDCHARGE

15hac50mAGNY0.6(KR－AA)1．2V600mA·hRECHARGEABLESTANDARDCHARGE15hac60mA（1）。由说明可看出进口电池的电动势是_______伏。·(2)。上述国产电池最多可放出

mA·h电荷量。若该电池工作电流为0.03A，则最多可工作_

__个小时。参考答案：_1.2v____

___600___

___20__9.一个正点电荷，电量为q=4.010-8C，在电场中某点受到的电场力为F=8.0×10-4N，则该点电场强度大小为

，若将此点电荷拿走，则该点的场强为

。参考答案：10.有一个电容器，带电荷量为1×10-5C.两极板间电压为200V，电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C，此时它的电容为______F，两极板间的电压为______V参考答案：5×10-8F.

5×10-8

F，

220

V11.如图所示，是匀强电场中的两点已知两点间的距离为，两点的连线与电场线成角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为

，把电子从点移到点电场力做功_____

参考答案：7.5×103

-3.84×10-1612.某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为_____V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=_______V。（结果保留三位有效数字）参考答案：7.07；3.54

13.如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则电流表的读数为

A；交流电源的输出电压的最大值为

V。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，装置可以研究影响平行板电容器电容的因素，设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板充电后已与电源断开了连接，左侧极板与静电计外壳接地，则下列说法中正确的是()A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持d不变，减小S，则θ变小C.保持d、S不变，在两极板中插入一陶瓷片，则θ变大D.保持d、S不变，用手触摸图中左侧极板，则θ变小参考答案：A根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q/U，分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A正确。根据电容的决定式得知，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q/U，分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故B错误。保持d、S不变，在两极板中插入一陶瓷片，则根据电容的决定式得知，C变大，则由电容的定义式C=Q/U，分析可知板间电势差减小，则静电计指针的偏角θ变小，故C错误。保持d、S不变，用手触摸图中左侧极板，电容器带电量Q和电容器的电容C均不变，电容的定义式C=Q/U分析得知，板间电压不变，则θ不变，故D错误。故选A。【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和C=Q/U．15.用游标卡尺测得某导线样品的长度如图甲所示，其示数L=

mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=

mm。（3分）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的______而增大。此同学在探究中应用的科学方法是_____（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。参考答案：?、(4分)

30.35mm

3.205~3.208mm

?、（3分）减小

增大

控制变量法。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一块防水仪表，密封性能良好，表内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登珠峰，山下温度为27°C，表内气压为1.0×105Pa。气体的摩尔体积为V。登上珠峰时，表盘玻璃发生爆裂，此时山上气温为－23°C。表内气体体积的变化可忽略不计。阿伏加德罗常数为NA。（1）写出表内气体分子间距的估算表达式（2）分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂，并求山顶大气压强是多少？（结果保留两位有效数字）参考答案：解：（1）设气体分子间距为，则

①得：

②解得：

④若表盘是向内爆裂则山上气压为因为山上气压小于山脚下气压，故向内爆裂是不可能的，所以表盘是向外爆裂⑤由

得。

⑥即山上大气压为。17.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为m的小球A，在A与墙壁之间有一处于压缩状态的弹簧(A与墙壁间有一细轻绳)．桌子右边缘有一悬挂在天花板上的质量为2m的小球B，悬绳处于拉伸状态，其长为l，现剪断小球A与墙壁间的细绳，小球A被弹簧弹出后与B发生弹性正碰．碰后B上升到最高点时悬绳与竖直方向的夹角为θ，求弹簧最初的弹性势能．(剪断绳子后弹簧的弹性势能完全转变为小球A的动能，A、B两球均可视为质点参考答案：18.一个质量m=1kg的物体静止在水平地面上，与一根劲度系数k=1000N/m的轻弹簧相连．当在弹簧的另一端施加一个竖直向上的外力时，弹簧的伸长量x=0.011m（在弹性限度内），物体向上做匀加速运动，如图所示．g取10m/s2．求：（1）弹簧的弹力大小；（2）物体运动的加速度大小；（3）物体上升1m过程中重力做的功．参考答案：解：（1）弹簧的弹力F=kx=1000×0.011