山東省濟(jì)南市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題 含解析

2024年1月濟(jì)南市高二期末學(xué)習(xí)質(zhì)量檢測物理試題本試卷滿分100分?？荚囉脮r90分鐘。注意事項：1．答題前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、座號填寫在規(guī)定的位置上。2．回答選擇題時，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。3．回答非選擇題時，必須用0.5毫米黑色簽字筆作答（作圖除外），答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案，不能使用涂改液，膠帶紙，修正帶和其他筆。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.汽車在平直公路上剎車，若所受阻力恒定，則汽車剎車時間由下面哪個物理量決定（）A.動量 B.動能 C.初速度 D.質(zhì)量【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)動量定理可知所以剎車時間由動量決定。故選A。2.短道速滑接力賽上，“接棒”的運(yùn)動員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出，如圖所示。在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動員與冰面在水平方向上的相互作用，則甲、乙組成的系統(tǒng)（）A.動量不守恒，機(jī)械能守恒 B.動量不守恒，機(jī)械能不守恒C.動量守恒，機(jī)械能守恒 D.動量守恒，機(jī)械能不守恒【答案】D【解析】【詳解】乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出，忽略運(yùn)動員與冰面在水平方向上的相互作用，系統(tǒng)合力為零，則動量守恒，因為在推甲的過程中消耗了乙的化學(xué)能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。故選D。3.一動能為的粒子與一靜止的氖核發(fā)生彈性正碰，已知氖核的質(zhì)量是粒子的5倍，則碰撞后粒子的動能是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】兩粒子碰撞過程中由動量守恒定律及能量守恒定律得其中解得碰撞后粒子動能為故選B。4.三個完全相同的帶電小球、、，都從距地面相同的高度由靜止釋放，球只受重力，球下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場，球下方有水平方向的勻強(qiáng)電場，三個小球落地速度大小分別為、、，不計空氣阻力，則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，a球做自由落體運(yùn)動，下落過程中只有重力做功；b球在下落過程中經(jīng)過磁場，受到洛倫茲力作用，因洛倫茲力始終與速度垂直且對小球始終不做功，b球下落過程中只有重力對小球做功，根據(jù)動能定理知b球下落的末動能與a球的末動能相等，即速度大小相等；c在下落的過程中電場力對小球做正功，故根據(jù)動能定理知c球的落地速度大于a球的落地速度，故故選C。5.為了兒童安全，必須檢測布絨玩具中是否存在金屬斷針。通常先將玩具置于強(qiáng)磁場，磁化斷針，再用磁報警裝置進(jìn)行檢測。磁報警裝置中的一部分電路如圖所示，其中是磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減??；、是定值電阻；、端接報警器。電源電動勢為，內(nèi)阻為，傳感器未檢測到斷針時，電流表的示數(shù)為，通過的電流為，、兩端的電壓為。當(dāng)傳感器檢測到斷針時，下列說法正確的是（）A.變小，變大，不變 B.變小，變小，變小C.變大，變小，不變 D.變大，變小，變小【答案】D【解析】【詳解】發(fā)現(xiàn)斷針時，磁敏電阻的阻值減小，則總阻值減小，由閉合電路的歐姆定律可知，電路中總電流增大，內(nèi)電壓增大，故路端電壓減小，a、b兩端的電壓減小；因總電流增大，R1兩端的電壓增大，則R2兩端的電壓減小，故流過R2的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，總電流變大，則電流表的電流增大。故選D。6.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時會在空間激發(fā)渦旋電場。如圖甲所示，一個半徑為的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，環(huán)上套一電荷量為的帶正電小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化圖像如圖乙所示。若小球在環(huán)上運(yùn)動一周，則渦旋電場對小球的作用力所做功的大小是（）A.0 B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】若小球在環(huán)上運(yùn)動一周，可將圓環(huán)看成一導(dǎo)電回路，根據(jù)圖乙可得感應(yīng)電動勢為小球在環(huán)上運(yùn)動一周，則渦旋電場對小球的作用力所做功的大小為故選C。7.如圖所示，是等腰三角形，．在點(diǎn)和點(diǎn)分別垂直紙面放置一條通電長直導(dǎo)線，在處產(chǎn)生的磁場的方向由指向．已知通電長直導(dǎo)線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其中為常量，為導(dǎo)線中的電流，為場中某點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離．則、兩處導(dǎo)線中的電流之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，C點(diǎn)的合磁場方向沿CB方向，可知A電流方向向里，B電流方向向外；在C點(diǎn)的磁場方向如圖，導(dǎo)線A在C點(diǎn)的磁場B1與導(dǎo)線B在C點(diǎn)的磁場B2的關(guān)系為設(shè)BC=L，則AC=L，則解得故選A。8.如圖所示，質(zhì)量為的薄板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在水平面上，為自然伸長位置。平衡時，彈簧的壓縮量為。一質(zhì)量為的物塊從距薄板正上方的處自由落下，打在薄板上立刻與薄板一起向下運(yùn)動，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動，恰能回到點(diǎn)。若把物塊換成物塊，仍從處自由落下，碰后二者仍然一起向下運(yùn)動，且不粘連，又向上運(yùn)動時物塊到達(dá)的最高點(diǎn)比點(diǎn)高。不計空氣阻力，物塊的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】物塊由A點(diǎn)下落過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可得解得碰前物塊的速度物塊與鋼板碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向下為正方向，由動量守恒定律得mv0=2mv1解得碰撞后只有重力、彈力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)彈性勢能為EP，由機(jī)械能守恒定律得解得EP=mgx當(dāng)物塊Q下落過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得解得碰撞過程中動量守恒，以向下為正方向，由動量守恒定律得以后物和鋼板一起壓縮彈簧又回到O點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)回到O點(diǎn)時速度為v3，由機(jī)械能守恒定律得在O點(diǎn)物塊與鋼板分離，做豎直上拋運(yùn)動，上升高度聯(lián)立解得故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.有一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力．其主要構(gòu)造由兩個共軸并靠近放置的線圈A、B組成，如圖甲所示。若A中通有如圖乙所示的正弦交流電，下列說法正確的是（）A.時，B中電流達(dá)到最大值B.時，B中電流達(dá)到最大值C.在0到這段時間內(nèi)，A、B互相排斥D.在0到這段時間內(nèi)，A、B互相吸引【答案】BC【解析】【詳解】A．時，A中電流最大，但是電流的變化率最小，則B中電流達(dá)到最小值，選項A錯誤；B．時，A中電流為零，但是電流的變化率最大，B中電流達(dá)到最大值，選項B正確；CD．在0到這段時間內(nèi)，A中電流增加，根據(jù)楞次定律可知，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與A反向，則A、B互相排斥，選項C正確，D錯誤。故選BC。10.某同學(xué)用如圖所示的電路研究遠(yuǎn)距離輸電．已知為升壓變壓器，匝數(shù)比為，為降壓變壓器，匝數(shù)比為，4個定值電阻的阻值均為，、均為、的燈泡．當(dāng)、端接入的正弦交流電時，燈泡正常發(fā)光．若兩個變壓器可視為理想變壓器，兩個電流表、可視為理想電表，導(dǎo)線電阻不計．下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)小于電流表的示數(shù) B.燈泡比燈泡亮C. D.【答案】BD【解析】【詳解】CD．燈泡正常發(fā)光，可知變壓器B2的次級電壓為5V，電流為IL2=0.8A，根據(jù)變壓器電壓和電流與匝數(shù)關(guān)系可知，變壓器B2初級電壓為5nV，電流為A；變壓器B1次級電壓為6nV，則解得n=4選項C錯誤，D正確；A．燈泡電阻電流表A1的示數(shù)電流表A2的示數(shù)則電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)，選項A錯誤；B．因燈泡比燈泡亮，選項B正確。故選BD。11.某同步加速器的簡化模型如圖所示。、為兩塊中心開有小孔的平行金屬板。時刻，質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子A（不計重力）從板小孔飄入兩板間，初速度可視為零。當(dāng)粒子進(jìn)入兩板間時，兩板間的電勢差變?yōu)?，粒子得到第一次加速；?dāng)粒子離開板時，兩板上的電勢差立即變?yōu)榱?。兩板外部環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，粒子在磁場作用下做半徑為的圓周運(yùn)動，遠(yuǎn)大于板間距離。粒子經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使保持不變，磁場必須相應(yīng)地變化。不計粒子加速時間及其做圓周運(yùn)動產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng)。下列說法正確的是（）A.環(huán)形區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直紙面向里B.粒子繞行周回到板時的速度大小為C.粒子繞行第周時的磁感應(yīng)強(qiáng)度為D.粒子在繞行的第周內(nèi)電場力對做功的平均功率為【答案】AC【解析】【詳解】A．由題意可知帶正電粒子逆時針在磁場中做圓周運(yùn)動，由左手定則可知，環(huán)形區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，故A正確；B．前周內(nèi)電場力對粒子做的功為由動能定理得解得粒子繞行周回到板時的速度大小故B錯誤；C．設(shè)粒子繞行第周時的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，粒子繞行第周時，由牛頓第二定律解得故C正確；D．A在運(yùn)動的第n周時的周期為A在運(yùn)動的第n周內(nèi)電場力對粒子做功的平均功率故D錯誤。故選AC。12.如圖所示，、為相同的等腰直角三角形，且、、在同一條直線上．內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．一電阻分布均勻的正方形導(dǎo)線框的邊長為，且為長度的一半。該線框沿向右以速度勻速穿過磁場，時刻恰好位于圖中所示位置．線框平行于方向所受的安培力為，向左為正，導(dǎo)線框中電流以順時針方向為正方向，二者與時間的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】設(shè)線框邊長為L，從位置1到位置2，線圈切割磁感線的有效長度為vt，則電流即電流從0增加到，方向順時針為正方向；導(dǎo)體框受安培力即安培力從零增加到，方向向左為正方向；從位置2到位置3，線圈切割磁感線的有效長度為l=L+L-vt=2L-vt則電流則電流從減到零，方向順時針為正方向；導(dǎo)體框受安培力即安培力從減小到，該變化過程為開口向上的拋物線，安培力方向向左為正方向；從位置3到位置4，電流與從1到2變化相同，只不過電流方向為負(fù)方向；安培力的變化與從1到2相同，仍為向左為正方向；從位置4到位置5，線圈切割磁感線的有效長度為L-vt，則電流即電流從減小到0，方向逆時針為負(fù)方向；導(dǎo)體框受安培力即安培力從減小到零，方向向左為正方向；綜上所述，結(jié)合圖像可知，故AC正確，BD錯誤故選AC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了《驗證動量守恒定律》以后，用手機(jī)連拍功能記錄兩個小球平拋的過程來進(jìn)行實(shí)驗。如圖（1）所示，他先讓小球從斜面上滾下（不放小球），拍攝小球的部分平拋過程的照片，如圖（2）甲所示；然后把小球放在圖（1）中所示位置，讓兩個小球碰撞后，記錄兩個小球、的部分平拋過程，如圖（2）乙所示。已知背景圖中網(wǎng)格線的豎直線和重錘線的方向重合，重力加速度為。（1）根據(jù)實(shí)驗設(shè)計，下列說法中正確的是______。A．圖（1）中斜槽末端必須是水平的B．圖（1）中斜槽與小球之間的摩擦力要盡可能的小C．小球的質(zhì)量不一定比小球的質(zhì)量大D．兩個小球半徑必須一樣（2）若背景圖中的方格紙邊長為，根據(jù)圖（2）甲中的信息，小球平拋的初速度可以表示為______。（3）若兩個小球碰撞過程中動量守恒，小球的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，根據(jù)圖（2）乙中的信息，兩個小球的質(zhì)量比______?！敬鸢浮竣?AD##DA②.③.2：1【解析】【詳解】（1）[1]A．為了保證小球的初速度水平，斜槽末端必須水平，故A正確；B．為了保證小球的初速度相等，小球每次應(yīng)從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故B錯誤；C．為了防止小球A碰后反彈，所以小球的質(zhì)量比小球的質(zhì)量大，故C錯誤；D．為了發(fā)生對心碰撞，兩個小球半徑必須一樣，故D正確。故選AD。（2）[2]在豎直方向上，根據(jù)Δy=gT2得小球平拋的初速度（3）[3]根據(jù)圖像可知，碰后根據(jù)解得14.某同學(xué)采用如圖所示電路測量定值電阻的阻值，實(shí)驗器材如下：電壓表（量程，內(nèi)阻）電壓表（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器待測定值電阻電源（電動勢，內(nèi)阻不計）開關(guān)和導(dǎo)線若干回答下列問題：（1）閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片置于______（選填“左端”“中間”或“右端”）。（2）在此電路圖中，A為電壓表______（選填“”或“”）。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表、讀數(shù)分別、，根據(jù)實(shí)驗電路圖，可得______（用、和表示）。（4）若電壓表實(shí)際電阻小于，則的測量值與真實(shí)值相比______（選填“偏大”“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮竣?左端②.③.④.偏大【解析】【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片置于左端，電壓表讀數(shù)為零，保護(hù)電路。（2）[2]因為電壓表內(nèi)阻已知，所以A為電壓表，通過可以測量待測電阻電流。（3）[3]據(jù)實(shí)驗電路圖，則有（4）[4]若電壓表實(shí)際電阻小于，則電阻的測量值與真實(shí)值相比偏大。15.如圖所示，半徑為的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道最低點(diǎn)在處與水平地面相切，質(zhì)量為的滑塊從粗糙地面上某處在水平恒力的作用下由靜止開始向左運(yùn)動，到點(diǎn)時撤去外力，滑塊到達(dá)A點(diǎn)時對軌道的壓力大小為，已知，滑塊與地面的動摩擦因數(shù)，軌道半徑，水平恒力，重力加速度取，求：（1）滑塊到達(dá)點(diǎn)時的速度大?。唬?）水平恒力作用的時間。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時由牛頓第二定律得滑塊從C運(yùn)動到A的過程中由動能定理得解得（2）滑塊在水平地面上運(yùn)動過程中由動量定理得解得16.如圖所示，在坐標(biāo)系中，軸上方有勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，方向水平向左，軸下方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向外。一電荷量，質(zhì)量的帶正電粒子從第一象限中的點(diǎn)開始運(yùn)動，初速度方向沿軸負(fù)方向，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場；在磁場中運(yùn)動一段時間后從軸上的點(diǎn)離開磁場，已知點(diǎn)的坐標(biāo)為，點(diǎn)的坐標(biāo)為，不計粒子的重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場時速度的大小和方向；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小?！敬鸢浮浚?），方向與x軸負(fù)方向角；（2）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)在O點(diǎn)離開電場時的速度大小為，與x軸的夾角為，軌跡如下圖，則在y軸方向，粒子做勻速直線運(yùn)動在x軸方向，粒子做勻加速直線運(yùn)動則在O點(diǎn)時的速度以上各式聯(lián)立，解得，則粒子進(jìn)入磁場時的速度的大小為，方向與x軸負(fù)方向角；（2）粒子在磁場中運(yùn)動軌跡如下圖由幾何關(guān)系可知解得粒子在磁場中，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)，解得17.如圖甲所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間的距離。質(zhì)量，電阻的直導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌頂端與的電阻相連，其余電阻不計，整個裝置處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場內(nèi)。從開始，導(dǎo)體棒由靜止釋放，運(yùn)動過程的圖像如圖乙所示，后導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動，重力加速度取。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）時，導(dǎo)體棒的加速度大?。唬?）前2s內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）后導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動，此時的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為根據(jù)平衡條件有解得（2）時，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為根據(jù)平衡條件有解得（3）前2s內(nèi)，感應(yīng)電動勢的平均值為感應(yīng)電動勢的平均值為根據(jù)電流的定義式有根據(jù)動量定理有根據(jù)能量守恒定律有電阻上產(chǎn)生的焦耳熱解得18.如圖所示，半徑的光滑圓弧軌道固定于豎直平面，一足夠長的滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠點(diǎn)，上表面所在平面與圓弧軌道相切于點(diǎn)，離滑板右端處有一豎直固定的擋板。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)點(diǎn)滑上滑板。已知物塊與滑板間的動摩擦因