福建省寧德市清源中學高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某電解池，如果在1s鐘內(nèi)共有5×1018個二價正離子和1.0×1019個一價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是A．0A

B．0.8A

C．1.6A

D．3.2A參考答案：D2.在研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路。電動機內(nèi)阻為4Ω，調(diào)節(jié)R使電動機正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2A和24V。則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為A．32W

B．44W

C．47W

D．48W參考答案：A3.（單選）現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如下圖連接.在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑

動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷()A．線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向參考答案：B4.（單選）關(guān)于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是（）A． 安培力的方向可以不垂直于直導線B． 安培力的方向總是垂直于磁場的方向C． 安培力的大小與通電導線和磁場方向的夾角無關(guān)D． 將直導線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话雲(yún)⒖即鸢福築安培力．解：A、B、根據(jù)左手定則可知，安培力方向與磁場和電流組成的平面垂直，即與電流和磁場方向都垂直，故A錯誤，B正確；C、磁場與電流不垂直時，安培力的大小為F=BILsinθ，則安培力的大小與通電導線和磁場方向的夾角有關(guān)，故C錯誤；D、當電流方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，將直導線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?；將直導線在垂直于磁場的方向的平面內(nèi)從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼?，故D錯誤．故選：B．5.下列幾種情景，請根據(jù)所學知識選擇對情景的分析和判斷的正確說法（

）①點火后即將升空的火箭

②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車

③運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛

④太空的空間站在繞地球做勻速圓周運動A．因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B．轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C．高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D．盡管空間站做勻速圓周運動，加速度也不為零參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以一定的初速度沿中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沒下板的邊緣飛出，已知板間的電壓為U，粒子通過平行金屬板的時間為t，不計粒子的重力，則平行金屬板間的距離d=

，粒子在前和后時間內(nèi)電場力做功之比為

．參考答案：t；1：3考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：帶正電的粒子進入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運動，豎直方向做初速度為0的勻加速運動，由推論可求出在前時間內(nèi)和在后時間內(nèi)豎直位移之比，由功的定義求出電場力做功之比．解答：解：帶電粒子在電場中做的是類平拋運動，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運動，位移電場力為根據(jù)牛頓第二定律a=所以故d=根據(jù)類平拋運動規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)結(jié)論y1：y2：y3=1：3：5可知，前時間內(nèi)，電場力做功為W1=qEy1，后時間內(nèi)，電場力做功為W2=qEy2，所以故答案為：t；1：3．點評：本題是類平拋運動，要熟練掌握其研究方法：運動的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運動的一些推論，研究位移和時間關(guān)系．7.（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中X是某種粒子．已知：、、和粒子X的質(zhì)量分別為、、和；1u相當于931.5MeV的能量．由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是

；該反應的質(zhì)量虧損為

（用m1、m2、m3、m4表示）；該反應釋放出的能量為

MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．參考答案：（或中子）

17.6

解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+1-2=0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2+3-4=1，則x粒子是中子；核反應過程的質(zhì)量虧損：△m=m1+m2-m3-m4，由質(zhì)能方程可知，核反應過程中釋放的能量為E=△mc2，代入數(shù)據(jù)解得：E=17.6MeV；8.空氣是不導電的。但是如果空氣中的電場很強，使得氣體分子中帶正、負電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動的電荷，空氣變成了導體。這個現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”。一次實驗中，電壓為4×104V的直流電源的兩極連在一對平行金屬板上，如果把兩金屬板的距離減小到1.6cm，兩板間就會放電。問這次實驗中空氣擊穿時的電場強度等于

V/m參考答案：2.5×106V/m9.有一個未知電阻Rx，用圖中（a）和（b）兩種電路分別對它進行測量，用（a）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用（b）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用左圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=1000Ω，從系統(tǒng)誤差角度分析，Rx的測量值與其真實值Rx真比較，Rx測＞Rx真（填“＞”、“=”或“＜”）．參考答案：考點：伏安法測電阻．版權(quán)所有專題：實驗題．分析：根據(jù)題給條件分析電流表、電壓表示數(shù)變化顯著程度，來分析電路誤差大小．測量值由電壓表與電流表讀數(shù)之比求出，剔除誤差后求出真實值．解答：解：兩次測量電壓表示數(shù)變化率大小==，電流表示數(shù)變化率大小==，則＜，可見電流表示數(shù)變化顯著，說明電壓分流作用顯著，采用電流表內(nèi)接法誤差較小，故左圖所示電路測該電阻的阻值誤差較?。疁y量值Rx===1000Ω真實值R真=Rx﹣RA故測量值比真實值偏大．故答案是：左；1000；＞．點評：當待測電阻遠大于電流表內(nèi)阻時，電流表的分壓小，可忽略不計，用電流表內(nèi)接法．測量值偏大．待測電阻遠小于電壓表內(nèi)阻時，電壓表的分流小，可忽略不計，用電流表外接法，測量值偏?。?0.勻強電場中有M、N、P三點，連成一個直角三角形，MN＝4cm，MP＝5cm，如圖所示，把一個電量為－2×10－9C的檢驗電荷從M點移到N點，電場力做功8×10－9J，從M點移到P點電場力做功也是8×10－9J．則勻強電場的方向_________，電場強度大小為__________N/C．參考答案：22.（1）如右圖是一個單擺的共振曲線，此單擺的固有周期T是________s，若將此單擺的擺長增大，共振曲線的最大值將_______(填“向左”或“向右”)移動。參考答案：12.庫侖定律的數(shù)學表達式是______，式中的比例常量叫______，其數(shù)值為______，其單位是______．參考答案：13.如圖所示，一個物體在水平面上靜止時，受到的重力大小為G1，受到地面的支持力大小為F1；當該物體在斜面上靜止時，受到的重力大小為G2，受到斜面的支持力大小為F2。則有G1----______________G2(填“等于”或“不等于”)；F1____F2(填“等于”或“不等于”)參考答案：_等于____;

__不等于_三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做《用油膜法估測分子大小》的實驗中，油酸酒精溶液濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得1mL上述溶液為75滴．把一滴該溶液滴人盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廊，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示．坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：（1）油酸膜的面積S是100cm2；（2）每滴油酸酒精中含有純油酸的體積V為8.0×10﹣6cm3；（3）按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑d=7×10﹣10m．參考答案：解：（1）這種粗測方法是將每個分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，由圖示油膜可知，油膜所占坐標紙的格數(shù)是100個（99～102均正確），油膜的面積為S=1cm×1cm×100=100cm2=0.01m2；（2）一滴溶液中含純油的體積V=×=8.0×10﹣6ml=8.0×10﹣6cm3；（3）油分子直徑d=≈7×10﹣10m．故答案為：（1）100，（2）8.0×10﹣6；（3）7×10﹣10．15.多用電表如圖甲所示，用該多用電表粗測一只內(nèi)阻約20kΩ～30kΩ（量程為15V）的電壓表內(nèi)阻．（1）插在“＋”孔中的是

表筆，插在“－”孔中的是

表筆；（2）甲圖中，“＋”孔中表筆應與電壓表的兩個接線柱中的

正確連接（填“15V接線柱”或“正接線柱”）；（3）若歐姆表讀數(shù)如圖乙所示，則可知電壓表內(nèi)阻約為

kΩ．參考答案：（1）

紅

、

黑

。ks5u（2）15V接線柱（3）25四、計算題：本題共3小題，共計47分16.參考答案：17.（25分）如圖所示，兩根位于同一水平面內(nèi)的平行的直長金屬導軌，處于恒定磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直．一質(zhì)量為m的均勻?qū)w細桿，放在導軌上，并與導軌垂直，可沿導軌無摩擦地滑動，細桿與導軌的電阻均可忽略不計．導軌的左端與一根阻值為R0的電阻絲相連，電阻絲置于一絕熱容器中，電阻絲的熱容量不計．容器與一水平放置的開口細管相通，細管內(nèi)有一截面為S的小液柱（質(zhì)量不計），液柱將1mol氣體（可視為理想氣體）封閉在容器中．已知溫度升高1K時，該氣體的內(nèi)能的增加量為（R為普適氣體常量），大氣壓強為p0，現(xiàn)令細桿沿導軌方向以初速v0向右運動，試求達到平衡時細管中液柱的位移。參考答案：解析：導體細桿運動時，切割磁感應線，在回路中產(chǎn)生感應電動勢與感應電流，細桿將受到安培力的作用，安培力的方向與細桿的運動方向相反，使細桿減速，隨著速度的減小，感應電流和安培力也減小，最后桿將停止運動，感應電流消失．在運動過程中，電阻絲上產(chǎn)生的焦耳熱，全部被容器中的氣體吸收．根據(jù)能量守恒定律可知，桿從v0減速至停止運動的過程中，電阻絲上的焦耳熱Q應等于桿的初動能，即

(1)容器中的氣體吸收此熱量后，設(shè)其溫度升高DT，則內(nèi)能的增加量為

(2)在溫度升高DT的同時，氣體體積膨脹，推動液柱克服大氣壓力做功．設(shè)液柱的位移為，則氣體對外做功

(3)就是氣體體積的膨脹量

(4)由理想氣體狀態(tài)方程，注意到氣體的壓強始終等于大氣壓，故有

(5)由熱力學第一定律

(6)由以上各式可解得

(7)評分標準：本題25分．（1）式6分，（2）式4分，（3）、（4）、（5）式各2分，（6）式5分，（7）式4分。18.如圖所示，在直角坐標系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的粒子A從坐標為（0，L）的點沿x軸正方向以初速度0射出，粒子重力忽略不計，現(xiàn)要求該粒子能通過點P（a，﹣b），可通過在粒子運動的空間范圍內(nèi)加適當?shù)摹皥觥眮韺崿F(xiàn)．（1）若只在整個I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強電場，使粒子在電場中做軌跡為拋物線的運動，并能到達P點，求勻強電場的電場強度E的大??；（2）若只在整個第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強電場，粒子先在第I象限內(nèi)做軌跡為拋物線的運動，進入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運動，也能使粒子運動到達P點．求電場強度E的大?。唬?）若只在y軸上某點固定一帶正電的點電荷，使粒子在點電荷產(chǎn)生的電場中作勻速圓周運動，并能到達P點，設(shè)靜電力常量為k．求點電荷的電量Q的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）帶電粒子在勻強電場中只受電場力且與初速度垂直，故粒子做類平拋運動，如圖（1），設(shè)經(jīng)t1運動到P點，場強為E1，由平拋運動得：a=υ0t…①L+b=t2…②聯(lián)立①②解得：（2）帶電粒子先在第I象限內(nèi)做平拋運動，進入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運動，如圖（2），設(shè)粒子在第Ⅰ象限運動的時間為t2，場強為E2，經(jīng)過x軸的位置到坐標原點的距離為d，速度方向與x軸正方向的夾角為θ，則有：d=υ0t2…③L=…④由幾何關(guān)系得：…⑤聯(lián)立③④⑤解得：E2=（3）設(shè)粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為R，軌跡如圖（3）．則有幾何關(guān)系得：R2=a2+[（L+b）﹣R]2…⑥由圓周運動的動力學方程得：…⑦聯(lián)立⑥⑦解得電量為：答：（1）若只在整個I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強電場，使粒子在電場中做軌跡為拋物線的運動，并能到達P點，求勻強電場的電場強度E的大?。?；（2）若只在整個第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強電場，粒子先在第