山东省济南市2021-2022学年高二(上)期末物理试题及答案

山东省济南市2021-2022学年高二(上)期末物理试题学一、单选题1．如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩面体，并随即沿斜面滑下。则()A．小孩推出冰块过程，小孩和冰块系统动量不守恒B．冰块在斜面上运动过程，冰块和斜面体系统水平方向动量守恒C．冰块从斜面体下滑过程，斜面体动量减少D．冰块离开斜面时的速率与冲上斜面前的速率相等2．高压输电可使输送中的电压损失大幅降低，当采用高电压U向远方某地区输电时，电压损失U。保持输电线电阻不变，若U变小，则()A．输电线上损耗的电功率P不变B．输电线上损耗的电功率P变大D．若U不变，则输入的功率变小3．如图所示，两根平行金属导轨置于同一水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab化如乙图所示，整个装置始终保持静止，下列说法正确的是()4．交流发电机的工作原理示意图如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，边长阻。图乙为金属框产生的电压U随时间变化的图像。则下列说法正确的是()A为U02BL2D．交流电周期为U0交流电流表、理想交流电压表的读数分别为I、U。保持变压器输入电压不变，则下列选项正确的是()1UB．电阻箱阻值为ID．若电阻箱阻值变为原来两倍则电压表读数变为2U6．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种半导体型酒精气体传感器，在如图所示的电路中，酒精气体传感器列说法正确的是()7．无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，P为MN连线中点，则P处磁感应强度方向为()A．水平向右B．水平向左C．竖直向下D．竖直向上的间距为d，与盒面垂直的匀强磁场磁感应强度为B。加在狭缝间的交变电压如图乙所处飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狹缝均做加速运动。则()mqUA．粒子每次mqUB．粒子第一次回到C．粒子第二次经过上半个DC．粒子第二次经过上半个D型盒时粒子的加速度为B03D．若粒子最终从D型盒出射的最大动能为Em，则粒子在电场中运动总时间为0二、多选题方向如图所示。已知导线MN受到的安培力大小为F，则()A．导线NP受到的安培力大小为F310．如图所示，两个物体m1、m2(可视为质点)通过一根不可伸长的轻绳连接，跨过质量不计的光滑定滑轮。初始时m1静止于水平地面上，m2悬于空中距离地面H处。先将m2竖直向上再举高h(未触及滑轮)然后由静止释放。细绳绷紧时间极短，可视为完全非弹性碰撞，之后两个物块以大小相等的速度一起运动，且m2恰好可以和地面接触。取g=10m/s2，不计一切阻力。求()A．m1离开地面后，两物块组成的系统机械能守恒mH2D．H2滑水平面上，弹簧处于原长状态。某时刻给小球P一瞬时冲量使它以初速度v0开始向右运动，在小球Q的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出)。当小球Q与挡板发生弹性正碰后立刻将挡板撤走，弹簧始终处于弹性限度内。以下说法正确的是()3A．若无固定挡板，弹簧弹性势能的最大值是mv203B．若P、Q第一次共速时Q与挡板碰撞，则弹簧弹性势能的最大值是mv203C．若弹簧第一次恢复原长时Q与挡板碰撞，则弹簧弹性势能的最大值是mv203D．若弹簧第二次恢复原长时Q与挡板碰撞，则弹簧弹性势能的最大值是mv280与导体框构成矩形回路MNPQ，MN与斜面底边平行，长度为m。初始时PQ与MN54126(图中虚线)与斜面底边平行；已知金属棒与导体框之间始终接触良好，重力加速度g=10m/s2.关于导体棒PQ与导体框MN运动的v-t图像，下列选项正确的是()三、实验题13．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置。图甲装上方的被碰小球对心正碰。(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则应满足的关(2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的有______。A．刻度尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E.秒表(3)在用图甲所示装置进行实验时得到各落点与起始点的投影点的位置如图丙所示(P为碰前入射小球落点的平均位置)，若两球碰撞前后动量守恒，应满足的关系式为(1)实验中应选择的滑动变阻器为_______；(用字母表示)(2)请根据实验电路连线图在答题卡上的指定方框内，画出实验电路原理图(3)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表∶I/mA请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的I－U图线______。(4)根据做出的I－U图线分析，在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻Ro，可能会导致的两个后果是(______)A．电压和电流的测量误差增大B．可能因电流过大烧坏待测元件C．滑动变阻器允许的调节范围变小D．待测元件两端电压的可调节范围变小一个整体，并沿桌面滑动。已知A和B的质量相等，圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v’(3)A和B整体在桌面上滑动的距离L。smF(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ；(2)前5m内恒力F的冲量Ι。(1)求被拉出磁场的过程中，通过线框横截面的电量q；(2)求被拉出磁场的过程中，线框中产生的电热Q；3)调节F的大小，使线框由静止开始以加速度a匀加速离开磁场，试画出F与t的关系图像，并求出线框离开磁场时的拉力F0。18．如图所示，在空间建立正交坐标系Oxyz，空间中存在范围足够大，大小可调节的沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场。过x轴上C(2L，0，0)点有平行于yOz平面的 (1)若空间内只存在如图所示的电场，粒子打在光屏上的P点，CP=4L，求此电场的(2)若空间内只存在如图所示的磁场，粒子经过段时间到达坐标为(0，－L，3L) (3)若电场和磁场同时存在，已知磁场磁感应强度为B，粒子第一次回到x轴上并经过A(L，0，0)点，求电场强度E的大小；(4)若空间中电磁场与(3)相同，粒子在O点时的速度v0在xOz平面内并与x轴正m参考答案【详解】A小孩和冰块系统动量守恒。故A错误；C．冰块从斜面体下滑过程，冰块对斜面体做功，速度增加，斜面体动量增加。故C错误；D．冰块在斜面体上滑和下滑过程，斜面体对冰块做负功，速度减小，冰块离开斜面时的速率与冲上斜面前的速率不相等。故D错误。【详解】AB．输电线上损耗的电功率UP=Pr线电线电阻不变，若U变小，则P变小。故AB错误；PU=Ir=r线U线保持输电线电阻不变，当U变小，若输入功率不变，则U变大；若U不变，则输入的功率【详解】BBt可知，闭合回路中的感应电动势不变，感应电流不变，根据F=BILBab大，因金属棒保持静止，可知金属棒ab所受的【详解】A．电压有效值为UU=02B．当线框产生最大感应电动势U0时，ab边和cd边都垂直切割磁感线，两边产生的最大电D．根据0解得0【详解】A．根据Un1=1Un22得变压器输入电压U=10U=10U12B．根据In1=2In1得副线圈电流I=10I=10I1UUI10I2P=UI=10UI22D．若电阻箱阻值变为原来两倍，因为原线圈电压不变，匝数比不变，则副线圈电压不变，【详解】【详解】N【详解】A．粒子每次经过狹缝均做加速运动，则第一次经过狭缝的时间最长，根据匀变速直线运动律120qUa=0解得2mt=d0qUB．粒子在磁场中，做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力mv2qvB=r运动周期分析发现+d是粒子分析发现+d是粒子经一次加速后，在上半个磁场中做半个圆周运动后到达N板C．粒子第二次经过上半个D型盒时，根据动能定理1qUmv2023洛伦兹力提供向心力，结合牛顿第二定律，加速度qvBa=33m解得a=B03m31E=mv2m2m解得v=mmm粒子在电场中加速运动总时间vdt=m=2mEaqUm0【详解】【详解】A．m1离开地面后，只有重力对系统做功，这一过程中两物块组成的系统机械能守恒，故Amgh=Ekm2恰好和地面接触时，根据机械能守恒定律mg(H+h)=mgH1E=6Jkmg(H+h)=mgH1解得HmHm2【详解】A．若无固定挡板，则P、Q达到共同速度v1时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有01解得3v=v140根据能量守恒定律可知弹簧弹性势能的最大值是113E=.3mv2.4mv2=mv2pm1202180速度v2时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有2解得v=v=v22180设弹簧弹性势能的最大值是Epm2，根据能量守恒定律有1EE=.4mv2.4mv2pm2pm12122解得E=mv2pm23200P1Q1根据能量守恒定律有0P1Q11202P12Q1解得vv=0P12v=0Q12碰撞后Q的速度变为－vQ1，P、Q再次达到共同速度v3时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有PQ3解得v=0弹簧弹性势能的最大值为113E=.3mv2+mv2=mv2pm32P12Q120D．弹簧第一次恢复原长时，v>v，此后弹簧拉伸，在到弹簧第二次恢复原长的过程中，Q1P1弹力始终对P做正功，对Q做负功，根据动量守恒即能量守恒定律可推知当弹簧第二次恢3描述相同，所以弹簧弹性势能的最大值是mv2，故D正确。80【详解】AB．金属棒PQ进入磁场之前与导体框一起做匀加速直线运动，有2111解得1进入磁场瞬间，切割磁感线，产生电动势，回路中出现感应电流，将受安培力作用，有F=B2L2v1=1.2N=mgsin37o安RPQ易知，金属棒在磁场中做匀速直线运动，设经历时间为t2，则有2v61之后，离开磁场，继续做匀加速直线运动，加速度保持不变。故A错误；B正确；CD．导体框MN进入磁场前做匀加速直线运动，设持续时间为t3，则有323解得332应电流，将受安培力作用，有FBLvN=mgsin37o安RMN易知，导体框在磁场中做匀速直线运动，设经历时间为t4，则有2之后，离开磁场，继续做匀加速直线运动，加速度保持不变。故C错误；D正确。241【详解】(1)[1]由于需要两球对心碰撞，所以两球半径相等，为防止入射球碰撞后反弹，应满足入射球质量大于被碰球质量。即(2)[2]实验中需要测量落点与抛出点间的距离，所以需要刻度尺，同时需要测量两球质量，(3)[3]由于碰撞后入射小球速度小于被碰小球速度，所以M点为入射球落点，N为被碰球落点。若满足动量守恒，则有101122两球下落高度相同，有1122即112整理，可得1312241【详解】(1)[1]电路采用分压接法，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1(2)[2]根据实验电路连线图画出实验电路原理图(3)[3]根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的I－U图线(4)[4]A．用导线代替电路中的定值电阻R0不会影响电流表和电压表的误差，故A错误；BC．用导线代替电路中的定值电阻R0会使得待测电阻所在支路的电阻减小，对支路加相同电压时(滑动变阻器滑到相同位置时)，电流增大，可能会因电流过大烧坏待测元件，因此滑动变阻器允许的调节范围变小，故BC正确；D．用导线代替电路中的定值电阻R0，失去定值电阻的分压，滑动变阻器滑到相同位置时，待测电阻两端电压会比之前大，而最小电压均为0，故会增大待测电阻两端电压调节范围，【详解】设两滑块的质量为m。(1)物块A从最高点到最低点过程机械能守恒，根据机械能守恒定律12解得碰撞前瞬间A的速率s(2)两物块碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律解得碰撞后瞬间A和B整体的速率22(3)两物块在滑动过程，根