2022年山東省濟(jì)南市匯文中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年山東省濟(jì)南市匯文中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某電站向遠(yuǎn)處輸送一定功率的電能，則下列說法中正確的是（

）A．輸電線不變，將送電電壓升高到原來的10倍時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的1/10B．輸電線不變，將送電電壓升高到原來的10倍時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的1/100C．送電電壓不變，將輸電線的橫截面直徑增加原來的一倍時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的一半D．送電電壓不變，將輸電線的橫截面直徑減半時(shí)，輸電線損耗的功率增為原來的四倍參考答案：2.下列各圖中，用帶箭頭的細(xì)實(shí)線表示通電直導(dǎo)線周圍磁感線的分布情況，其中正確的是()參考答案：D3.（單選）如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比，原線圈接正弦式交流電，副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為的重物以速度勻速上升，若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為()A．

B.C．

D.參考答案：A4.（多選）如圖所示，在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN，小球P套在桿上，已知P的質(zhì)量為m，電量為+q，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中（

）A．小球的加速度一直減小

B．小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變C．下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是D．下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是參考答案：CD5.（單選）生活中有很多離心現(xiàn)象，關(guān)于離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因下列說法正確的是（

）A．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的離心力大于向心力B．物體所受合外力小于物體圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力C．物體所受合外力大于物體圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力D．以上說法都不對(duì)參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一個(gè)半徑為r的銅盤，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與盤面垂直，在盤的中心軸與邊緣處分別安裝電刷．設(shè)整個(gè)回路電阻為R，當(dāng)圓盤勻速運(yùn)動(dòng)角速度為ω時(shí)，通過電阻的電流為________．參考答案：7.把一線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是 ，拉力功率之比是 ，線框產(chǎn)生的熱量之比是 ，通過導(dǎo)線截面的電量之比是 。參考答案：1:2

,

1:4

,

2:1

,

1:1

8.光纖通信中,光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是利用光的全反射

現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從

光密介質(zhì)

射向光疏介質(zhì)

，且

入射角大于等于臨界角

參考答案：9.某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車的加速度a與小車所受合力F及質(zhì)量M的關(guān)系．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交變電流的頻率為50Hz．（1）某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖乙所示，每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出．則小車在五個(gè)點(diǎn)的中央點(diǎn)的瞬時(shí)速度為

m/s，加速度大小為

m/s2；（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力

砝碼和盤的總重力（選填“大于”“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足

的條件．參考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠(yuǎn)大于m）．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，來求中央點(diǎn)的瞬時(shí)速度．由△x=aT2可計(jì)算出加速度．（2）根據(jù)牛頓第二定律分析拉力與砝碼和盤的總重力的關(guān)系．當(dāng)砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼總質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力．【解答】解：（1）小車在五個(gè)點(diǎn)的中央點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩段位移內(nèi)的平均速度，為：v===0.6955m/s由圖乙可知，相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移之差均相等，大小為：△x=0.51cm=0.0051m；根據(jù)△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝碼和盤向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，則砝碼和盤所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．結(jié)合定滑輪的特點(diǎn)可知：小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力與砝碼和盤所受的拉力大小相等，所以小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當(dāng)砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時(shí)，砝碼和盤的加速度很小，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力，即有M?m．故答案為：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠(yuǎn)大于m）．10.放在水平地面上的一個(gè)物體，受到20N水平向西拉力時(shí)，物體恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體拉力變?yōu)?8N時(shí)，物體所受摩擦力是

N，方向向

，受到合力大小為

參考答案：20；西；8由于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)所受的拉力是20N，據(jù)二力平衡的知識(shí)知，即此時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力是20N；

當(dāng)將拉力變?yōu)?8N時(shí)，物體仍會(huì)向西運(yùn)動(dòng)，在此過程中，物體對(duì)接觸面的壓力沒變，其與接觸面的粗糙程度沒變，故其所受的滑動(dòng)摩擦力不變，仍為20N，此時(shí)所受的合力F=28N-20N=8N，且方向與較大的拉力的方向相同，即方向向西11.如圖所示，質(zhì)量mA=3.0kg的物體A和質(zhì)量為mB=2.0kg的物體B緊靠著放在光滑水平面上。從某一時(shí)刻t=0起，對(duì)B施加向右的水平恒力F2=4.0N，同時(shí)對(duì)A施加向右的水平變力F1，當(dāng)t=0時(shí)，F(xiàn)1為24N，以后每秒鐘均勻減小2.0N，即F1=24-2t（N），求在2秒末兩物體的加速度a2為__________m/s2，從t=0起，經(jīng)過

s時(shí)間兩物體分離。參考答案：12.如圖所示是蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中表演的情景。在運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，蹦床的彈性勢(shì)能________（填“增大”、“減少”或“不變”）和運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能________（填“增大”、“減少”或“不變”）參考答案：減小、增大13.（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中X是某種粒子．已知：、、和粒子X的質(zhì)量分別為、、和；1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是

；該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為

（用m1、m2、m3、m4表示）；該反應(yīng)釋放出的能量為

MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．參考答案：（或中子）

17.6

解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+1-2=0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2+3-4=1，則x粒子是中子；核反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損：△m=m1+m2-m3-m4，由質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)過程中釋放的能量為E=△mc2，代入數(shù)據(jù)解得：E=17.6MeV；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如想得到該金屬電阻絲的電阻率，有個(gè)環(huán)節(jié)要用螺旋測(cè)微器測(cè)電阻絲直徑。某同學(xué)測(cè)得的結(jié)果如下圖所示，則該金屬絲的直徑d=______mm。參考答案：

______3.204mm—3.206mm___15.用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．先將質(zhì)量為的小球A從斜槽軌道上端無初速釋放，經(jīng)軌道末端水平拋出，經(jīng)時(shí)間t落在水平地面上的P點(diǎn)．然后在軌道末端放置質(zhì)量為的小球B（兩球形狀相同，＞），將A球從同一位置無初速釋放，與球B碰撞后，兩球分別落在地面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)．軌道末端的重錘線指向地面上的O點(diǎn)，測(cè)得，，，忽略小球的半徑．求：①與B球碰撞前瞬間A球的動(dòng)量；②A與B碰撞過程中，動(dòng)量守恒的表達(dá)式.參考答案：①

②

解析（1）球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)

（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律帶入數(shù)據(jù)，化簡(jiǎn)的四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.20．如圖所示，左右邊界分別為PP/、QQ/的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向內(nèi)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量大小為q的粒子，以與邊界成θ角的速度垂直射入磁場(chǎng)。欲使粒子不能從邊界QQ/射出，粒子的入射速度要滿足什么條件。（粒子重力不計(jì)）參考答案：如果粒子帶正電

如果粒子帶負(fù)電17.如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計(jì)．求：（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）R上消耗的電功率；（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力F的大小和方向．參考答案：解析：（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（3分）

代入數(shù)據(jù)解得

（2分）（2）電路中的電流

（2分）

R上消耗的電功率

（3分）（3）使導(dǎo)線保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，外力F應(yīng)等于導(dǎo)體棒所受的安培力。（2分）力F的大小

（2分）力F的大小的方向水平向右。18.如圖所示，將質(zhì)量為mA=100g的平臺(tái)A連接在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上端，彈簧下端固定在地面上，形成豎直方向的彈簧振子，在A的上方放置mB=mA的物塊B，使A、B一起上下振動(dòng)，彈簧原長(zhǎng)為5cm。A的厚度可忽略不計(jì)，g取10m/s2。求：(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，A的平衡位置離地面C多高？(2)當(dāng)振幅為0.5cm時(shí)，B對(duì)A的最大壓力有多大？(3)為使B在振動(dòng)中始終與A接觸，振幅不能超過多大？為什么？參考答案：（1）4cm（2）（3）振幅不能大于1cm【詳解】振幅很小時(shí)，A、B間不會(huì)分離，將A與B整體作為振子，當(dāng)它們處于平衡位置時(shí)，根據(jù)平衡條件得：得形變量：平衡位置距地面高度：；當(dāng)A、B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，有向上的最大加速度，此時(shí)A、B間相互作用力最大，設(shè)振幅為A，最大加速度：取B為研究對(duì)象，有：得A、B間相互作用力：