山東省濟(jì)南市2021-2022學(xué)年高二(上)期末物理試題及答案

山東省濟(jì)南市2021-2022學(xué)年高二(上)期末物理試題學(xué)一、單選題1．如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩面體，并隨即沿斜面滑下。則()A．小孩推出冰塊過程，小孩和冰塊系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B．冰塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過程，冰塊和斜面體系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒C．冰塊從斜面體下滑過程，斜面體動(dòng)量減少D．冰塊離開斜面時(shí)的速率與沖上斜面前的速率相等2．高壓輸電可使輸送中的電壓損失大幅降低，當(dāng)采用高電壓U向遠(yuǎn)方某地區(qū)輸電時(shí)，電壓損失U。保持輸電線電阻不變，若U變小，則()A．輸電線上損耗的電功率P不變B．輸電線上損耗的電功率P變大D．若U不變，則輸入的功率變小3．如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab化如乙圖所示，整個(gè)裝置始終保持靜止，下列說法正確的是()4．交流發(fā)電機(jī)的工作原理示意圖如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，邊長阻。圖乙為金屬框產(chǎn)生的電壓U隨時(shí)間變化的圖像。則下列說法正確的是()A為U02BL2D．交流電周期為U0交流電流表、理想交流電壓表的讀數(shù)分別為I、U。保持變壓器輸入電壓不變，則下列選項(xiàng)正確的是()1UB．電阻箱阻值為ID．若電阻箱阻值變?yōu)樵瓉韮杀秳t電壓表讀數(shù)變?yōu)?U6．酒精測試儀用于對機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，在如圖所示的電路中，酒精氣體傳感器列說法正確的是()7．無限長直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中電流大小成正比，P為MN連線中點(diǎn)，則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)?)A．水平向右B．水平向左C．豎直向下D．豎直向上的間距為d，與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。加在狹縫間的交變電壓如圖乙所處飄入狹縫，其初速度視為零。現(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運(yùn)動(dòng)。則()mqUA．粒子每次mqUB．粒子第一次回到C．粒子第二次經(jīng)過上半個(gè)DC．粒子第二次經(jīng)過上半個(gè)D型盒時(shí)粒子的加速度為B03D．若粒子最終從D型盒出射的最大動(dòng)能為Em，則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為0二、多選題方向如圖所示。已知導(dǎo)線MN受到的安培力大小為F，則()A．導(dǎo)線NP受到的安培力大小為F310．如圖所示，兩個(gè)物體m1、m2(可視為質(zhì)點(diǎn))通過一根不可伸長的輕繩連接，跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪。初始時(shí)m1靜止于水平地面上，m2懸于空中距離地面H處。先將m2豎直向上再舉高h(yuǎn)(未觸及滑輪)然后由靜止釋放。細(xì)繩繃緊時(shí)間極短，可視為完全非彈性碰撞，之后兩個(gè)物塊以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，且m2恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2，不計(jì)一切阻力。求()A．m1離開地面后，兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒mH2D．H2滑水平面上，彈簧處于原長狀態(tài)。某時(shí)刻給小球P一瞬時(shí)沖量使它以初速度v0開始向右運(yùn)動(dòng)，在小球Q的右側(cè)某位置固定一塊彈性擋板(圖中未畫出)。當(dāng)小球Q與擋板發(fā)生彈性正碰后立刻將擋板撤走，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。以下說法正確的是()3A．若無固定擋板，彈簧彈性勢能的最大值是mv203B．若P、Q第一次共速時(shí)Q與擋板碰撞，則彈簧彈性勢能的最大值是mv203C．若彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)Q與擋板碰撞，則彈簧彈性勢能的最大值是mv203D．若彈簧第二次恢復(fù)原長時(shí)Q與擋板碰撞，則彈簧彈性勢能的最大值是mv280與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路MNPQ，MN與斜面底邊平行，長度為m。初始時(shí)PQ與MN54126(圖中虛線)與斜面底邊平行；已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，重力加速度g=10m/s2.關(guān)于導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)體框MN運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，下列選項(xiàng)正確的是()三、實(shí)驗(yàn)題13．在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置。圖甲裝上方的被碰小球?qū)π恼觥?1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則應(yīng)滿足的關(guān)(2)若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測量工具中一定需要的有______。A．刻度尺B．游標(biāo)卡尺C．天平D．彈簧測力計(jì)E.秒表(3)在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到各落點(diǎn)與起始點(diǎn)的投影點(diǎn)的位置如圖丙所示(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，若兩球碰撞前后動(dòng)量守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器為_______；(用字母表示)(2)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路連線圖在答題卡上的指定方框內(nèi)，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表∶I/mA請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的I－U圖線______。(4)根據(jù)做出的I－U圖線分析，在上述測量中，如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻Ro，可能會(huì)導(dǎo)致的兩個(gè)后果是(______)A．電壓和電流的測量誤差增大B．可能因電流過大燒壞待測元件C．滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小D．待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知A和B的質(zhì)量相等，圓弧軌道光滑，半徑R=0.2m，A(1)碰撞前瞬間A的速率v；(2)碰撞后瞬間A和B整體的速率v’(3)A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離L。smF(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)前5m內(nèi)恒力F的沖量Ι。(1)求被拉出磁場的過程中，通過線框橫截面的電量q；(2)求被拉出磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的電熱Q；3)調(diào)節(jié)F的大小，使線框由靜止開始以加速度a勻加速離開磁場，試畫出F與t的關(guān)系圖像，并求出線框離開磁場時(shí)的拉力F0。18．如圖所示，在空間建立正交坐標(biāo)系Oxyz，空間中存在范圍足夠大，大小可調(diào)節(jié)的沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場。過x軸上C(2L，0，0)點(diǎn)有平行于yOz平面的 (1)若空間內(nèi)只存在如圖所示的電場，粒子打在光屏上的P點(diǎn)，CP=4L，求此電場的(2)若空間內(nèi)只存在如圖所示的磁場，粒子經(jīng)過段時(shí)間到達(dá)坐標(biāo)為(0，－L，3L) (3)若電場和磁場同時(shí)存在，已知磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子第一次回到x軸上并經(jīng)過A(L，0，0)點(diǎn)，求電場強(qiáng)度E的大?。?4)若空間中電磁場與(3)相同，粒子在O點(diǎn)時(shí)的速度v0在xOz平面內(nèi)并與x軸正m參考答案【詳解】A小孩和冰塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒。故A錯(cuò)誤；C．冰塊從斜面體下滑過程，冰塊對斜面體做功，速度增加，斜面體動(dòng)量增加。故C錯(cuò)誤；D．冰塊在斜面體上滑和下滑過程，斜面體對冰塊做負(fù)功，速度減小，冰塊離開斜面時(shí)的速率與沖上斜面前的速率不相等。故D錯(cuò)誤。【詳解】AB．輸電線上損耗的電功率UP=Pr線電線電阻不變，若U變小，則P變小。故AB錯(cuò)誤；PU=Ir=r線U線保持輸電線電阻不變，當(dāng)U變小，若輸入功率不變，則U變大；若U不變，則輸入的功率【詳解】BBt可知，閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢不變，感應(yīng)電流不變，根據(jù)F=BILBab大，因金屬棒保持靜止，可知金屬棒ab所受的【詳解】A．電壓有效值為UU=02B．當(dāng)線框產(chǎn)生最大感應(yīng)電動(dòng)勢U0時(shí)，ab邊和cd邊都垂直切割磁感線，兩邊產(chǎn)生的最大電D．根據(jù)0解得0【詳解】A．根據(jù)Un1=1Un22得變壓器輸入電壓U=10U=10U12B．根據(jù)In1=2In1得副線圈電流I=10I=10I1UUI10I2P=UI=10UI22D．若電阻箱阻值變?yōu)樵瓉韮杀叮驗(yàn)樵€圈電壓不變，匝數(shù)比不變，則副線圈電壓不變，【詳解】【詳解】N【詳解】A．粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運(yùn)動(dòng)，則第一次經(jīng)過狹縫的時(shí)間最長，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)律120qUa=0解得2mt=d0qUB．粒子在磁場中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力mv2qvB=r運(yùn)動(dòng)周期分析發(fā)現(xiàn)+d是粒子分析發(fā)現(xiàn)+d是粒子經(jīng)一次加速后，在上半個(gè)磁場中做半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)后到達(dá)N板C．粒子第二次經(jīng)過上半個(gè)D型盒時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理1qUmv2023洛倫茲力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律，加速度qvBa=33m解得a=B03m31E=mv2m2m解得v=mmm粒子在電場中加速運(yùn)動(dòng)總時(shí)間vdt=m=2mEaqUm0【詳解】【詳解】A．m1離開地面后，只有重力對系統(tǒng)做功，這一過程中兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故Amgh=Ekm2恰好和地面接觸時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律mg(H+h)=mgH1E=6Jkmg(H+h)=mgH1解得HmHm2【詳解】A．若無固定擋板，則P、Q達(dá)到共同速度v1時(shí)彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有01解得3v=v140根據(jù)能量守恒定律可知彈簧彈性勢能的最大值是113E=.3mv2.4mv2=mv2pm1202180速度v2時(shí)彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有2解得v=v=v22180設(shè)彈簧彈性勢能的最大值是Epm2，根據(jù)能量守恒定律有1EE=.4mv2.4mv2pm2pm12122解得E=mv2pm23200P1Q1根據(jù)能量守恒定律有0P1Q11202P12Q1解得vv=0P12v=0Q12碰撞后Q的速度變?yōu)椋璿Q1，P、Q再次達(dá)到共同速度v3時(shí)彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有PQ3解得v=0彈簧彈性勢能的最大值為113E=.3mv2+mv2=mv2pm32P12Q120D．彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)，v>v，此后彈簧拉伸，在到彈簧第二次恢復(fù)原長的過程中，Q1P1彈力始終對P做正功，對Q做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)量守恒即能量守恒定律可推知當(dāng)彈簧第二次恢3描述相同，所以彈簧彈性勢能的最大值是mv2，故D正確。80【詳解】AB．金屬棒PQ進(jìn)入磁場之前與導(dǎo)體框一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有2111解得1進(jìn)入磁場瞬間，切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢，回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流，將受安培力作用，有F=B2L2v1=1.2N=mgsin37o安RPQ易知，金屬棒在磁場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t2，則有2v61之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度保持不變。故A錯(cuò)誤；B正確；CD．導(dǎo)體框MN進(jìn)入磁場前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)持續(xù)時(shí)間為t3，則有323解得332應(yīng)電流，將受安培力作用，有FBLvN=mgsin37o安RMN易知，導(dǎo)體框在磁場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t4，則有2之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度保持不變。故C錯(cuò)誤；D正確。241【詳解】(1)[1]由于需要兩球?qū)π呐鲎?，所以兩球半徑相等，為防止入射球碰撞后反彈，?yīng)滿足入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量。即(2)[2]實(shí)驗(yàn)中需要測量落點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的距離，所以需要刻度尺，同時(shí)需要測量兩球質(zhì)量，(3)[3]由于碰撞后入射小球速度小于被碰小球速度，所以M點(diǎn)為入射球落點(diǎn)，N為被碰球落點(diǎn)。若滿足動(dòng)量守恒，則有101122兩球下落高度相同，有1122即112整理，可得1312241【詳解】(1)[1]電路采用分壓接法，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值較小的R1(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路連線圖畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(3)[3]根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的I－U圖線(4)[4]A．用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻R0不會(huì)影響電流表和電壓表的誤差，故A錯(cuò)誤；BC．用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻R0會(huì)使得待測電阻所在支路的電阻減小，對支路加相同電壓時(shí)(滑動(dòng)變阻器滑到相同位置時(shí))，電流增大，可能會(huì)因電流過大燒壞待測元件，因此滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小，故BC正確；D．用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻R0，失去定值電阻的分壓，滑動(dòng)變阻器滑到相同位置時(shí)，待測電阻兩端電壓會(huì)比之前大，而最小電壓均為0，故會(huì)增大待測電阻兩端電壓調(diào)節(jié)范圍，【詳解】設(shè)兩滑塊的質(zhì)量為m。(1)物塊A從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過程機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律12解得碰撞前瞬間A的速率s(2)兩物塊碰撞過程動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律解得碰撞后瞬間A和B整體的速率22(3)兩物塊在滑動(dòng)過程，根