山东省烟台市福山区城关中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析

山东省烟台市福山区城关中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中有感应电流的是（）A．线圈中通以恒定的电流B．通电过程中，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电过程中，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间参考答案：BCD滑片P不论匀速运动还是变速运动，线圈中的电流都会变化，都会使铁芯中的磁场变化。2.（单选）1888年，德国物理学家______用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式。A．麦克斯韦

B．爱迪生

C．赫兹

D．法拉第参考答案：C3.（多选）下列关于核反应及衰变的表述正确的有(

)A．＋→＋是轻核聚变B．X＋→＋中，X表示C．半衰期与原子所处的化学状态无关D．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的参考答案：AC4.如图所示，一根足够长的水平滑竿上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑竿的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道，穿过金属环的圆心。现使质量为的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动，则A.磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度为D.整个过程最多能产生热量为参考答案：CD选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统在水平方向受到的合力为0，满足动量守恒；选取磁铁M运动的方向为正方向，则最终到达共同速度时二者相对静止，由动量守恒定律可知：Mv0=（M+m）v，解得，故A错误，C正确；磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反，所以磁铁受到阻力的作用，同理，在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系，所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动，故B错误；磁铁若能穿过金属环，运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能，即，故D正确。所以CD正确，AB错误。5.（单选）某空间存在水平方向的匀强电场（图中未画出），带电小球沿如图所示的直线斜向下由A点向B点运动，此空间同时存在由A指向B的匀强磁场，则下列说法正确的是A．小球一定带正电

B．小球可能做匀速直线运动

C．运动过程中，小球的机械能可能减小D．带电小球一定做匀加速直线运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.黑体辐射的实验规律如图所示，图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系．可见，一方面，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有▲

（选填“增加”或“减少”），另一方面，辐射强度的极大值向波长

▲

（选填“较长”或“较短”）的方向移动．参考答案：减少、较长

7.如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线.OM是某固定电阻R1的电流随两端电压变化的图线，点C为两图线的交点，由图象可知：电源电动势E＝

V，电源的内阻r＝

Ω，R1的阻值为.

Ω，若将R1接到电源两端，则在R1上消耗的功率为

W。若在电源两端接入另一电阻R2，使得电源输出功率最大，则最大输出功率为

W。参考答案：6，1，2，8，98.（填空）三个质量相同，带相同正电荷的小球，从同一高度开始下落。其中甲直接落地，乙在下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，丙经过一个水平方向的匀强磁场区。如图所示，不计空气阻力，则落到同一水平地面上时，_________球的速度最大，_________球最后到达地面。参考答案：乙；丙9.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）_______________参考答案：3×10410.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，两极之间的等效内阻为r，稳定时，磁流体发电机的电动势E＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝__________。参考答案：11.如图所示，一只横截面积为S=0.10m2，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示，则：⑴从t=0到t=0.30s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为▲；⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为▲。参考答案：12.某学生用下图所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示F/N0.200.300.400.50a/（m.s-2）0.100.210.290.40

⑴根据表中的数据作出a-F图线，并把图线延长．⑵图线不通过原点的原因是

▲

⑶实验中，在探究加速度a和拉力F关系时，保持小车的质量不变，用到的物理方法是

▲

参考答案：(1)如图所示(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底

(3)控制变量法13.如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若N板向M板靠近，θ角将_____；把电键K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______．(填“变大”“变小”或“不变”)参考答案：变大；不变

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如右图所示。若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。(1)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；(2)求ce和de间线圈的匝数比。参考答案：(1)由图可知，原线圈两端电压满足Uab=400sin(200)V

……………1分由题意尽在AC间接入电阻时Pab=Pce=UabI1

……2分

得原线圈中电流为

I1==A……………2分（2）尽在ce接电阻时………………2分Pce=

………………2分尽在de间接电阻时Pde=………………2分所以=

………………1分17.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=370角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为=0.25.（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）求：（1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时加速度a的大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求此时金属棒速度v的大小；（3）若R=2Ω，在（2）问中，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度B的大小和方向.（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）参考答案：代入已知条件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(2分)(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(2分)此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv

…………………⑥

(2分)

由⑤⑥两式解得………………⑦（1分）

(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为L，磁场的磁感应强度为B

E=BLv

………………⑧(2分)

…………………⑨(2分)

P＝I2R

………………⑩(2分)

由⑧⑨⑩式解得磁场方向垂直导轨平面向上

…………18.(10分)如图所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0=7.7×1