山東省青島市膠州第六中學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為電源內電阻，以下說法中正確的是（

）當R2=R1+r時，R2將獲得最大功率當R1=R2+r時，R1將獲得最大功率當R2=0時，R1將獲得最大功率當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。當電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產生力的作用，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軌，處在方向豎直向下，磁感應強度為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，質量為m、長為L且不計電阻的導體棒MN放在導軌上，與導軌接觸良好，并與輕質彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)．開始時，彈簧處于自然長度，導體棒MN具有水平向左的初速度V0，經過一段時間，導體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AB間R上產生的焦耳熱為Q，則A．初始時刻棒所受的安培力大小為B．當棒再一次回到初始位置時，AB間電阻的熱功率為C．當棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv02/2-QD．當棒第一次到達最左端時，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處粒子源產生的質子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響．則下列說法正確的是() A．質子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB．質子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比C．質子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之

比為2∶1D．不改變磁感應強度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，在這過程中內能

（填增加或減少）

J。參考答案：減少；108.某同學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．重復這種操作10次，得到了如圖所示的三個落地點．(1)該同學用圓規(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，線圈內磁通量增加，抽出時，線圈內磁通量減少．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S閉合，當變阻器滑片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：當滑片在a端時，電壓表測量的是R2的電壓，即當滑片在b端時，電壓表示數(shù)為0。所以12.（1）完成核反應方程：；（2）已知的半衰期約為3.8天，則約經過天，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化為電能，發(fā)電功率可達________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）可能是質子（3分），質量數(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，平行金屬導軌與水平面間夾角均為θ=370，導軌間距為lm，電阻不計，導軌足夠長。兩根金屬棒ab和a'b'的質量都是0.2kg，電阻都是1Ω，與導軌垂直放置且接觸良好，金屬棒a'b'和導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設金屬棒a'b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。金屬棒ab和導軌無摩擦，導軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場，導軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場，磁感應強度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ab下滑速度達到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為18W。求：(1)ab棒達到的最大速度；(2)ab棒下落了30m高度時，其下滑速度已經達到穩(wěn)定，此過程中回路電流產生的焦耳熱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下滑速度達到穩(wěn)定時，加速度為0，速度達到最大，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

垂直于導軌平面方向：（1分）（1分）平行于導軌平面方向：（`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框架金屬導軌(電阻不計)?，F(xiàn)有一質量為m，長度為L且電阻為R的導體棒ef水平放置在框架上，且始終保持良好的接觸，能沿導軌無摩擦地滑動。如圖所示，整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直框面。導體棒ef由靜止釋放，求：（1）