山東省青島市膠州第六中學(xué)2023年高二物理期末試卷含解析

山東省青島市膠州第六中學(xué)2023年高二物理期末試卷含解析一、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.如圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布，a、b是電場中的兩點，則A．電荷在a點受到電場力方向必定與場強方向一致B．同一點電荷放在a點受到的電場力比放在b點時受到電場力小C．正電荷放在a點靜止釋放，在電場力作用下運動的軌跡與電場線一致D．a(chǎn)點的電場強度較大參考答案：D2.如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源的電動勢，r為電源內(nèi)電阻，以下說法中正確的是（

）當(dāng)R2=R1+r時，R2將獲得最大功率當(dāng)R1=R2+r時，R1將獲得最大功率當(dāng)R2=0時，R1將獲得最大功率當(dāng)R2=R1+r時，電源的輸出功率最大參考答案：AC3.（單選）如圖所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成。當(dāng)電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度。下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是（）參考答案：B4.（單選）如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，AB間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為L且不計電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)．開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度V0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則A．初始時刻棒所受的安培力大小為B．當(dāng)棒再一次回到初始位置時，AB間電阻的熱功率為C．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv02/2-QD．當(dāng)棒第一次到達(dá)最左端時，彈簧具有的彈性勢能大于mv02/2－2Q/3參考答案：A5.（單選）勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響．則下列說法正確的是() A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之

比為2∶1D．不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，該回旋加速器也能用于α粒子加速參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.帶有等量異號電荷、相距10cm的平行板A和B之間有一個勻強電場，電場強度E＝2.0×104N/C，方向向下。電場中C點距B板3cm，D點距A板2cm。則C、D兩點的電勢差UCD＝__________V,如果令A(yù)板接地（即電勢φ=0），則C的電勢φC是__________V。參考答案：1000V

-1400V7.（4分）某氣體初態(tài)時有100J內(nèi)能，膨脹過程中對外做功30J，同時吸收了20J的熱量，在這過程中內(nèi)能

（填增加或減少）

J。參考答案：減少；108.某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次，得到了如圖所示的三個落地點．(1)該同學(xué)用圓規(guī)畫出盡可能小的圓把所有的小球落點痕跡都圈在里面，其圓心就是小球落地點的平均位置，并在圖中讀出OP＝________.(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞過程中動量守恒，則由圖可以判斷出R是________球的落地點，P是________球的落地點．(3)用題中的字母寫出動量守恒定律的表達(dá)式________．參考答案：9.有一帶電荷量q=-3×10-6C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服電場力做功6×10-4J，從B點移到C點時電場力做功9×10-4J.

則:

(1)AB間電勢差、BC間電勢差

(2)如以B點電勢為零,則A點的電勢參考答案：(1)200V

-300V

(2)200V10.某同學(xué)通過磁鐵跟閉合電路之間的相對運動來改變穿過閉合電路的磁通量．如圖所示，條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時，線圈內(nèi)磁通量增加，抽出時，線圈內(nèi)磁通量減少．請你判斷下列各圖是插入還是抽出?甲：

；乙：

；．(填“插入”或“抽出”)

參考答案：插入

抽出11.如圖所示，電源兩級的路端電壓保持12V不變，R1=30，變阻器R2的阻值變化范圍是0～10。開關(guān)S閉合，當(dāng)變阻器滑片P由a端滑至b端過程中電壓表示數(shù)的變化范圍為

V≤U≤

V參考答案：當(dāng)滑片在a端時，電壓表測量的是R2的電壓，即當(dāng)滑片在b端時，電壓表示數(shù)為0。所以12.（1）完成核反應(yīng)方程：；（2）已知的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過天，16g的衰變后還剩1g。參考答案：15.2

13.某段陡峭的河床，上、下游水面高度差為2．0ｍ，上游河水水速為2．0ｍ／ｓ，水面寬為4．0ｍ，平均水深為1．0ｍ，若將該段河水的機械能全部轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電功率可達(dá)________ｋＷ．發(fā)電時若發(fā)電機輸出功率僅為上述功率的一半，一晝夜發(fā)電機輸出電能約為________ｋＷ·ｈ．（取兩位有效數(shù)字）參考答案：172．82．1×10３三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)。測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的_______倍。②在空格中填入，對人體加220伏電壓后的電流值。③若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項是十分危險的。④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時通過熔絲實際電流是多少？一個潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮濕（4）0．15A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為θ=370，導(dǎo)軌間距為lm，電阻不計，導(dǎo)軌足夠長。兩根金屬棒ab和a'b'的質(zhì)量都是0.2kg，電阻都是1Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒a'b'和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)金屬棒a'b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。金屬棒ab和導(dǎo)軌無摩擦，導(dǎo)軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場，導(dǎo)軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小相同。用外力讓a'b'固定不動，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為18W。求：(1)ab棒達(dá)到的最大速度；(2)ab棒下落了30m高度時，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，此過程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)在ab棒下滑過程中某時刻將a'b'固定解除，為確保a'b'始終保持靜止，則a'b'固定解除時ab棒的速度大小滿足什么條件？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)參考答案：（1）ab下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，加速度為0，速度達(dá)到最大，由電功率定義可知：

解得：對ab由平衡條件得：解得：（2分），解得，解得（2分）（或由能量守恒得：

解得：（2分））（2）根據(jù)動能定理得：

解得：（4分）（或由能量守恒得：

解得：（4分））（3）對a'b'棒

垂直于導(dǎo)軌平面方向：（1分）（1分）平行于導(dǎo)軌平面方向：（`1分）可得：對ab棒：

解得（1分）a'b'固定解除時ab棒的速度滿足：10m/s≤v≤15m/s17.如圖15所示，豎直固定放置的足夠長的abcd框架金屬導(dǎo)軌(電阻不計)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，長度為L且電阻為R的導(dǎo)體棒ef水平放置在框架上，且始終保持良好的接觸，能沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動。如圖所示，整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直框面。導(dǎo)體棒ef由靜止釋放，求：（1）