山東省濟(jì)南市明湖中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

山東省濟(jì)南市明湖中學(xué)2022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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，盒中磁場感應(yīng)強(qiáng)度為B，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時(shí)，都恰好在電壓為U時(shí)并被加速，且電場可視為勻強(qiáng)電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出。下列說法正確的是（

）A．保持R、B不變，若U越高，質(zhì)子的能量E將越大B．保持B、U不變，若R越大、質(zhì)子的能量E將越大C．保持R、B不變，若U越高，質(zhì)子的在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將越長D．保持R、B不變，若U越高，質(zhì)子的在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將越短參考答案：BD2.（多選題）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路．軌道電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過整個(gè)軌道平面．開始時(shí)ab和cd均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一個(gè)平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是（）A．cd桿向左運(yùn)動(dòng)B．cd桿向右運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)D．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：BD【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】ab棒運(yùn)動(dòng)后，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力，在拉力和安培力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)的過程中電流先增大，所以ab棒的加速度逐漸減小，cd棒的加速度逐漸增大，當(dāng)兩者加速度相等后，一起做勻加速．【解答】解：ab棒運(yùn)動(dòng)后，產(chǎn)生感應(yīng)電流，流過cd棒的電流方向由c到d，根據(jù)左手定則，受到向右的安培力，向右做加速運(yùn)動(dòng)．a(chǎn)b棒在拉力和安培力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)．a(chǎn)b棒的加速度逐漸減小，cd棒的加速度逐漸增大，當(dāng)兩者加速度相等后，一起做勻加速．故AC錯(cuò)誤，BD正確．故選：BD．3.如圖所示，直線B為電源的U-I圖線，直線A為電阻R的U-I圖線，該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源輸出功率和電源的效率分別是A.電源的輸出功率為4W

B．電源的輸出功率為2W

C．電源效率為33.3%

D．電源效率為66.7%參考答案：AD4.（單選）如圖所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E。則a、b兩點(diǎn)間的電壓為A.

B.

C.

D.E參考答案：C本題主要考查閉合電路歐姆定律以及電磁感應(yīng)定律；由閉合電路歐姆定律知內(nèi)外阻之比為1:2，由分壓原理可知內(nèi)外電壓之比也是1:2，則外電壓為電動(dòng)勢的三分之二，故選項(xiàng)C正確。5.在勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)接有電容器的單匝導(dǎo)線回路，如圖所示，已知C＝30μF，L1＝5cm，L2＝8cm，磁場以5×10－2T/s的速率增加，則()A．電容器上極板帶正電，帶電荷量為6×10－5CB．電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6×10－5CC．電容器上極板帶正電，帶電荷量為6×10－9CD．電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6×10－9C參考答案：C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，實(shí)線表示某電場中的三條電場線，虛線表示帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，試判斷：粒子帶__________電．粒子在__________點(diǎn)加速度大．A、B兩點(diǎn)電勢較高的點(diǎn)是__________．參考答案：7.質(zhì)量m=0.1kg的氫氣在某狀態(tài)下的體積V=1.92×10-4m3，則此時(shí)氫氣分子的平均間距為多少？______________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字，已知?dú)錃獾哪栙|(zhì)量M=2g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1．）參考答案：4×10-9m【詳解】氣體的摩爾數(shù)為：；該狀態(tài)下氣體的摩爾體積為：；

氫氣分子的平均間距為8.（2014春?博樂市校級期中）發(fā)生共振的條件：

．參考答案：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用解：在振動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)自由振動(dòng)的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)的振動(dòng)幅度最大的現(xiàn)象叫做共振現(xiàn)象；故發(fā)生共振的條件是：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．故答案為：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．9.使物體帶電的方法有，____________、____________、____________三種，無論哪種方法，都是電荷在物體之間的轉(zhuǎn)移或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，電荷的總量是____________

。參考答案：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電，保持不變。10.如圖所示，交流電的周期----------__________s，電流的有效值__________A。參考答案：0.02，1011.電量為2×10-6C的正點(diǎn)電荷放入電場中A點(diǎn)，受到作用力為4×10-4N，方向向右，則A點(diǎn)的場強(qiáng)為________N/C,方向________。參考答案：12.如圖為一交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化圖象，則交流電電動(dòng)勢的有效值為_____V；電壓的周期為_______S；1S內(nèi)電流方向改變_______次。參考答案：13.（8分）在水平面上，水平放置一根20cm長的銅棒，將其兩端用軟導(dǎo)線與電源連結(jié)，當(dāng)銅棒中通有2A的電流時(shí)，且空間存在豎直方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，銅棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，則銅棒受到的摩擦力大小為___________，方向是______________。

參考答案：0.16N，水平向左三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，帶有微小開口（開口長度可忽略）的單匝線圈處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，線圈的直徑為m，電阻,開口處AB通過導(dǎo)線與電阻相連，已知磁場隨時(shí)間的變化圖像如乙圖所示，求：⑴線圈AB兩端的電壓大小為多少？⑵在前2秒內(nèi)電阻上的發(fā)熱量為多少？參考答案：（1）

（2）17.（10分）一個(gè)質(zhì)量為m=1.0×10—3kg，帶電量為q=1×10—3C的帶正電小球和一個(gè)質(zhì)量也為m不帶電的小球相距L=0.2m，放在光滑絕緣水平面上，當(dāng)加上如圖所示的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場時(shí)，（E=103N/C，B=0.5T）帶電小球開始運(yùn)動(dòng)并與不帶電小球發(fā)生正碰，碰后粘合在一起。問：（1）兩球碰后速度是多大？（2）從兩球碰后到兩球離開水平面，還要前進(jìn)多遠(yuǎn)？參考答案：解析：（1）設(shè)碰前速度為v0，則有qEL=..................（2分）由動(dòng)量守恒有mv0=2mv1................................（2分）解得v1=10m/s........................................（1分）（2）設(shè)兩球離開水平面時(shí)速度為v2則有qv2B=2mg..................................................................（2分）又qES=..............................（2分）解得S=1.5m.......................................................................（1分）18.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁