山東省濟南市2021-2022學年高二(上)期末物理試題及答案

山東省濟南市2021-2022學年高二(上)期末物理試題學一、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)動量不守恒B．冰塊在斜面上運動過程，冰塊和斜面體系統(tǒng)水平方向動量守恒C．冰塊從斜面體下滑過程，斜面體動量減少D．冰塊離開斜面時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，當采用高電壓U向遠方某地區(qū)輸電時，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，兩根平行金屬導軌置于同一水平面內，導軌之間接有電阻R。金屬棒ab化如乙圖所示，整個裝置始終保持靜止，下列說法正確的是()4．交流發(fā)電機的工作原理示意圖如圖甲所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，邊長阻。圖乙為金屬框產(chǎn)生的電壓U隨時間變化的圖像。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動車駕駛人員是否酒后駕車及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種半導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．無限長直導線在周圍某點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小與導線中電流大小成正比，P為MN連線中點，則P處磁感應強度方向為()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，與盒面垂直的勻強磁場磁感應強度為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?，F(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運動時間，假設能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運動。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DC．粒子第二次經(jīng)過上半個D型盒時粒子的加速度為B03D．若粒子最終從D型盒出射的最大動能為Em，則粒子在電場中運動總時間為0二、多選題方向如圖所示。已知導線MN受到的安培力大小為F，則()A．導線NP受到的安培力大小為F310．如圖所示，兩個物體m1、m2(可視為質點)通過一根不可伸長的輕繩連接，跨過質量不計的光滑定滑輪。初始時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(未觸及滑輪)然后由靜止釋放。細繩繃緊時間極短，可視為完全非彈性碰撞，之后兩個物塊以大小相等的速度一起運動，且m2恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2，不計一切阻力。求()A．m1離開地面后，兩物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒mH2D．H2滑水平面上，彈簧處于原長狀態(tài)。某時刻給小球P一瞬時沖量使它以初速度v0開始向右運動，在小球Q的右側某位置固定一塊彈性擋板(圖中未畫出)。當小球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。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．若彈簧第一次恢復原長時Q與擋板碰撞，則彈簧彈性勢能的最大值是mv203D．若彈簧第二次恢復原長時Q與擋板碰撞，則彈簧彈性勢能的最大值是mv280與導體框構成矩形回路MNPQ，MN與斜面底邊平行，長度為m。初始時PQ與MN54126(圖中虛線)與斜面底邊平行；已知金屬棒與導體框之間始終接觸良好，重力加速度g=10m/s2.關于導體棒PQ與導體框MN運動的v-t圖像，下列選項正確的是()三、實驗題13．在實驗室里為了驗證動量守恒定律，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對心正碰。(1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則應滿足的關(2)若采用圖乙所示裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中一定需要的有______。A．刻度尺B．游標卡尺C．天平D．彈簧測力計E.秒表(3)在用圖甲所示裝置進行實驗時得到各落點與起始點的投影點的位置如圖丙所示(P為碰前入射小球落點的平均位置)，若兩球碰撞前后動量守恒，應滿足的關系式為(1)實驗中應選擇的滑動變阻器為_______；(用字母表示)(2)請根據(jù)實驗電路連線圖在答題卡上的指定方框內，畫出實驗電路原理圖(3)調節(jié)滑動變阻器，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，如果用導線代替電路中的定值電阻Ro，可能會導致的兩個后果是(______)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．滑動變阻器允許的調節(jié)范圍變小D．待測元件兩端電壓的可調節(jié)范圍變小一個整體，并沿桌面滑動。已知A和B的質量相等，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整體在桌面上滑動的距離L。smF(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)前5m內恒力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的關系圖像，并求出線框離開磁場時的拉力F0。18．如圖所示，在空間建立正交坐標系Oxyz，空間中存在范圍足夠大，大小可調節(jié)的沿x軸正方向的勻強磁場和勻強電場。過x軸上C(2L，0，0)點有平行于yOz平面的 (1)若空間內只存在如圖所示的電場，粒子打在光屏上的P點，CP=4L，求此電場的(2)若空間內只存在如圖所示的磁場，粒子經(jīng)過段時間到達坐標為(0，－L，3L) (3)若電場和磁場同時存在，已知磁場磁感應強度為B，粒子第一次回到x軸上并經(jīng)過A(L，0，0)點，求電場強度E的大??；(4)若空間中電磁場與(3)相同，粒子在O點時的速度v0在xOz平面內并與x軸正m參考答案【詳解】A小孩和冰塊系統(tǒng)動量守恒。故A錯誤；C．冰塊從斜面體下滑過程，冰塊對斜面體做功，速度增加，斜面體動量增加。故C錯誤；D．冰塊在斜面體上滑和下滑過程，斜面體對冰塊做負功，速度減小，冰塊離開斜面時的速率與沖上斜面前的速率不相等。故D錯誤。【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錯誤；PU=Ir=r線U線保持輸電線電阻不變，當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，閉合回路中的感應電動勢不變，感應電流不變，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．當線框產(chǎn)生最大感應電動勢U0時，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)過狹縫均做加速運動，則第一次經(jīng)過狹縫的時間最長，根據(jù)勻變速直線運動律120qUa=0解得2mt=d0qUB．粒子在磁場中，做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力mv2qvB=r運動周期分析發(fā)現(xiàn)+d是粒子分析發(fā)現(xiàn)+d是粒子經(jīng)一次加速后，在上半個磁場中做半個圓周運動后到達N板C．粒子第二次經(jīng)過上半個D型盒時，根據(jù)動能定理1qUmv2023洛倫茲力提供向心力，結合牛頓第二定律，加速度qvBa=33m解得a=B03m31E=mv2m2m解得v=mmm粒子在電場中加速運動總時間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)機械能守恒，故Amgh=Ekm2恰好和地面接觸時，根據(jù)機械能守恒定律mg(H+h)=mgH1E=6Jkmg(H+h)=mgH1解得HmHm2【詳解】A．若無固定擋板，則P、Q達到共同速度v1時彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律有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時彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律有2解得v=v=v22180設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再次達到共同速度v3時彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律有PQ3解得v=0彈簧彈性勢能的最大值為113E=.3mv2+mv2=mv2pm32P12Q120D．彈簧第一次恢復原長時，v>v，此后彈簧拉伸，在到彈簧第二次恢復原長的過程中，Q1P1彈力始終對P做正功，對Q做負功，根據(jù)動量守恒即能量守恒定律可推知當彈簧第二次恢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進入磁場之前與導體框一起做勻加速直線運動，有2111解得1進入磁場瞬間，切割磁感線，產(chǎn)生電動勢，回路中出現(xiàn)感應電流，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動，設經(jīng)歷時間為t2，則有2v61之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運動，加速度保持不變。故A錯誤；B正確；CD．導體框MN進入磁場前做勻加速直線運動，設持續(xù)時間為t3，則有323解得332應電流，將受安培力作用，有FBLvN=mgsin37o安RMN易知，導體框在磁場中做勻速直線運動，設經(jīng)歷時間為t4，則有2之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運動，加速度保持不變。故C錯誤；D正確。241【詳解】(1)[1]由于需要兩球對心碰撞，所以兩球半徑相等，為防止入射球碰撞后反彈，應滿足入射球質量大于被碰球質量。即(2)[2]實驗中需要測量落點與拋出點間的距離，所以需要刻度尺，同時需要測量兩球質量，(3)[3]由于碰撞后入射小球速度小于被碰小球速度，所以M點為入射球落點，N為被碰球落點。若滿足動量守恒，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，滑動變阻器選擇最大阻值較小的R1(2)[2]根據(jù)實驗電路連線圖畫出實驗電路原理圖(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．用導線代替電路中的定值電阻R0不會影響電流表和電壓表的誤差，故A錯誤；BC．用導線代替電路中的定值電阻R0會使得待測電阻所在支路的電阻減小，對支路加相同電壓時(滑動變阻器滑到相同位置時)，電流增大，可能會因電流過大燒壞待測元件，因此滑動變阻器允許的調節(jié)范圍變小，故BC正確；D．用導線代替電路中的定值電阻R0，失去定值電阻的分壓，滑動變阻器滑到相同位置時，待測電阻兩端電壓會比之前大，而最小電壓均為0，故會增大待測電阻兩端電壓調節(jié)范圍，【詳解】設兩滑塊的質量為m。(1)物塊A從最高點到最低點過程機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律12解得碰撞前瞬間A的速率s(2)兩物塊碰撞過程動量守恒，根據(jù)動量守恒定律解得碰撞后瞬間A和B整體的速率22(3)兩物塊在滑動過程，根