山東省濟(jì)南市武陟第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試題含解析

山東省濟(jì)南市武陟第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試題含解析一、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(xiàng)符合題意1.（單選）關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是 A.電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場C.電磁波既能在介質(zhì)中傳播,又能在真空中傳播D.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時,波長將變長參考答案：C2.（多選題）如圖所示為通電螺線管的縱剖面圖，“”和“⊙”分別表示導(dǎo)線中的電流垂直紙面流進(jìn)和流出，圖中四個小磁針(涂黑的一端為N極)靜止時的指向一定畫錯了的是A．a(chǎn)B．b

C．c

D．d參考答案：AB解析：根據(jù)安培定則判斷得出，通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向左，與外部的磁感線形成閉合曲線，小磁針N極靜止時的指向在該處磁感線的切線方向上，由通電螺線管的磁感線分布情況可知，a，b兩個小磁針的指向均畫錯了．3.如圖所示，線圈由位置A開始自由下落，如果在運(yùn)動中受到的磁場力總小于重力，則它通過A、B、C、D四個位置時(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場中)，加速度的關(guān)系正確的為(

)A．a(chǎn)A>aB>aC>aD

B．a(chǎn)A＝aC>aB＝aDC．a(chǎn)A＝aC>aD>aB

D．a(chǎn)A＝aC>aB>aD參考答案：D4.如圖所示的電路為歐姆表原理圖，電池的電動勢E＝1.5V，G為電流表，滿偏電流為200μA。當(dāng)調(diào)好零后，在兩表筆間接一被測電阻Rx時，電流表G的指針示數(shù)為50μA，那么Rx的值()A．7.5kΩ

B．22.5kΩC．15kΩ D．30kΩ參考答案：B由滿偏電流求歐姆表的內(nèi)阻：連入電阻后，由，得，故B正確。5.（單選）以下說法正確的是（

）A一個物體所受的合外力為零，它的機(jī)械能一定守恒B一個物體做勻速運(yùn)動，它的機(jī)械能一定守恒C一個物體所受的合外力不為零，它的機(jī)械能可能守恒D

一個物體所受合外力的功為零，它一定保持靜止或勻速直線運(yùn)動參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，100匝的線框abcd在圖示磁場（勻強(qiáng)磁場）中勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，其電動勢的瞬時值為e=100cos100πtV，那么感應(yīng)電動勢的最大值為________，當(dāng)從圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時線圈中的感應(yīng)電動勢為________，此時穿過線圈的磁通量的變化率為________．參考答案：

(1).100V

(2).50V

(3).0.5Wb/s【分析】根據(jù)感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式分與法拉第電磁感應(yīng)定律析答題．【詳解】由可知，感應(yīng)電動勢的最大值為100V，當(dāng)從圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時，，線圈中的感應(yīng)電動勢為50V，由可知，此時穿過線圈的磁通量的變化率為：【點(diǎn)睛】本題考查了求感應(yīng)電動勢最大值、瞬時值、磁通量變化率問題，記住并靈活應(yīng)用交變電流的瞬時值表達(dá)式即可正確解題．7.兩學(xué)生為了研究水波，他們在太湖邊，一人坐在停于湖中離岸12m遠(yuǎn)的小船上，該學(xué)生觀察到在18s內(nèi)小船上下晃動12個來回，每晃一次，有一個水波的波峰經(jīng)過小船。另一個學(xué)生觀察到經(jīng)過船的波峰要經(jīng)6s才能到達(dá)湖岸,水波的周期為_____s，波長為____m。參考答案：8.2019年1月，中國散裂中子源加速器打靶束流功率超過50kW，技術(shù)水平達(dá)到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生中子的裝置，一能量為109eV的質(zhì)子打到汞、鎢等重核后，導(dǎo)致重核不穩(wěn)定而放出20～30個中子，大大提高了中子的產(chǎn)生效率。汞原子能級圖如圖所示，大量的汞原子從n＝4的能級向低能級躍遷時輻射出光子，其中輻射光子能量的最小值是_____eV；用輻射光照射金屬鎢為陰極的光電管，已知鎢的逸出功為4.54eV，使光電流為零的反向電壓至少為_____V。參考答案：

(1).1.1

(2).4.26【詳解】根據(jù)躍遷理論可知，當(dāng)原子從4能級躍遷到3能級時釋放的光子能量最小，最小能量為E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)光電子的最大初動能最小的時候，此時的反向電流最小，由題意可知，從2能級躍遷到1能級上，入射光子的能量最小為E＝4.9eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程為：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。9.池塘內(nèi)水深為，水密度為，大氣壓強(qiáng)為，池塘底部生成的沼氣泡內(nèi)沼氣的壓強(qiáng)為。沼氣泡在池水中上浮的過程中，沼氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)（填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“不變”）。參考答案：10.如圖所示，電壓表V1和電壓表V2串聯(lián)接入電路中，示數(shù)分別為6V和4V。當(dāng)只有電壓表V2接入電路中時，示數(shù)為9V。根據(jù)以上信息，可求得電電動勢為

.參考答案：11.距離輸電時，導(dǎo)線上會有

損失，損失的電能主要是由電流的

引起的。參考答案：12.如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關(guān)系的圖象，將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么R接到a電源上時，電源的輸出功率

（填“較大”、“較小”或“相等”),a電源的內(nèi)阻

b電源的內(nèi)阻（填：“大于”、“等于”或“小于”）．a(chǎn)電源的電動勢

b電源的電動勢（填：“大于”、“等于”或“小于”）參考答案：較大

大于

大于13.電磁波可以在真空中傳播；光是一種電磁波，電磁波在真空中的速度等于

。電磁波的波長、波速及頻率的關(guān)系：

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值．為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，4位同學(xué)提出了以下4種不同的處理方法：A．從測定的6組對應(yīng)值中任意選取1組，用公式求出g作為測量值．B、先分別求出6個L值的平均值和6個T值的平均值，再用公式求出g作為測量值．C．先分別取6組L、T的對應(yīng)值，用公式求出6個對應(yīng)的g值，再求這6個的平均值作為測量值．D．在坐標(biāo)紙上作出T2—L圖象，利用圖象計算出圖線的斜率k再根據(jù)求出g作為測量值．以上4種方法中，錯誤的是

_____．其余正確的方法中偶然誤差最小的是

_____．（2）在一次用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，圖A的O點(diǎn)是擺線的懸掛點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)分別是球的上沿和球心，擺長L=________cm。（3）圖B為測量周期用的秒表，長針轉(zhuǎn)一周的時間為30s，表盤上部的小圓共15大格，每一大格為1min，該單擺擺動n=50次時，長短針的位置如圖所示，單擺振動的周期為T=________s。參考答案：（1）B、D

（2）99.50±0.02cm

（3）2.004s

15.電源的電動勢和內(nèi)電阻的測量是高中階段重要的實(shí)驗(yàn)．在某次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材有：a．待測電池：電動勢E（約3V）、內(nèi)電阻r（約1Ω）b．電流表：量程500μA，內(nèi)阻為400Ωc．電流表：量程1A，內(nèi)阻約0.2Ωd．滑動變阻器：阻值0～600Ω，額定電流0.5Ae．滑動變阻器：阻值0～20Ω，額定電流2.5Af．定值電阻7600Ωg．定值電阻600Ω（1）某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮撾娐吩韴D，電路中電流表A1應(yīng)選擇

，電流表A2應(yīng)選擇

，滑動變阻器R1應(yīng)選擇

，定值電阻R2應(yīng)選擇（請?zhí)顚懫鞑那暗淖帜福?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖可以寫出電源的電動勢和電源內(nèi)阻的關(guān)系為

，式中各物理量的意義為

．參考答案：（1）c；b；e；f；（2）E=8000I2+I1r；I2為電流表A2的讀數(shù)，II1為電流表A1的讀數(shù)．【考點(diǎn)】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）將小量程的電流表串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減?。?）根據(jù)閉合回路歐姆定律可以求出電源的電動勢和電源內(nèi)阻的關(guān)系．【解答】解：（1）將小量程的電流表串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減?。噪娐分须娏鞅鞟1應(yīng)選擇c，A2應(yīng)選擇b，R1應(yīng)選擇e，R2應(yīng)選擇f．（2）在閉合電路中，電源電動勢：E=U+Ir=I2（R2+RA2）+I1r=I2+I1r=8000I2+I1r，II2為電流表A2的讀數(shù)，I1為電流表A1的讀數(shù)；故答案為：（1）c；b；e；f；（2）E=8000I2+I1r；I2為電流表A2的讀數(shù)，II1為電流表A1的讀數(shù)．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）圖中A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板、加上周期為T的交流電壓，在兩板間產(chǎn)生交變的勻強(qiáng)電場．己知B板電勢為零，A板電勢UA隨時間變化的規(guī)律如圖所示，其中UA的最大值為的U0，最小值為一2U0．在圖中，虛線MN表示與A、B扳平行等距的一個較小的面，此面到A和B的距離皆為l．在此面所在處，不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的微粒，各個時刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會均等．這種微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場力的作用下運(yùn)動．設(shè)微粒一旦碰到金屬板，它就附在板上不再運(yùn)動，且其電量同時消失，不影響A、B板的電壓．己知上述的T、U0、l，q和m等各量的值正好滿足等式

若在交流電壓變化的每個周期T內(nèi)，平均產(chǎn)主320個上述微粒，試論證在t＝0到t＝這段時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有多少微?？傻竭_(dá)A板（不計重力，不考慮微粒之間的相互作用）。參考答案：解析：為了討論在這段時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒的運(yùn)動情況，先設(shè)想有一靜止粒子在A板附近，在電場作用下，由A板向B板運(yùn)動，若到達(dá)B板經(jīng)歷的時間為，則有根據(jù)式（1）可求得

由此可知，凡位于到A板這一區(qū)域中的靜止微粒，如果它受的電場作用時間大于，則這些微粒都將到達(dá)B板。在發(fā)出的微粒，在的電場作用下，向A板加速運(yùn)動，加速的時間為，接著在的電場作用下減速，由于減速時的加速度為加速時的兩倍，故經(jīng)過微粒速度減為零。由此可知微粒可繼續(xù)在的電場作用下向B板運(yùn)動的時間為

由于，故在時產(chǎn)生的微粒最終將到達(dá)B板（確切地說，應(yīng)當(dāng)是），不會再回到A板。在大于但小于時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒，被的電場加速的時間小于，在的電場作用下速度減到零的時間小于，故可在的電場作用下向B板運(yùn)動時間為所以這些微粒最終都將打到B板上，不可能再回到A板。由以上分析可知，在到時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，只有在到時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒能到達(dá)A板，因?yàn)楦鱾€時刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會均等，所以到達(dá)A板的微粒數(shù)為

（9）評分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。論證在到時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒可能到達(dá)A板給10分；論證到時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒不能到達(dá)A板給6分。求得最后結(jié)果式（9）再給4分。17.如圖，長木板ab的b端固定一檔板，木板連同擋板的質(zhì)量為M=4.0kg，a到擋板的距離s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物塊，其質(zhì)量m=1.0kg，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)令小物塊以初速v0=4.0m/s，沿木板向前滑動，直到和檔板相撞。g=10m/s2（1）碰撞后，若小物塊恰好回到a端而不脫離木板。求碰撞過程中損失的機(jī)械能。

（2）若s=1.5m，碰撞過程中損失的機(jī)械能為3.0J