山东省济南市古城中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

山东省济南市古城中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析一、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，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是_______．E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少A.气体A吸热，内能增加B.气体B吸热，对外做功，内能不变C.气体A分子的平均动能增大D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大参考答案：ACE试题分析：气体A进行等容变化，则W=0，根据△U=W+Q可知气体A吸收热量，内能增加，温度升高，气体A分子的平均动能变大，但是不是每个分子的动能都是增加的，选项AC正确，D错误；因为中间是导热隔板，所以气体B吸收热量，温度升高，内能增加；由因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，选项B错误；气体B的压强不变，但是体积增大，所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项E正确。考点：气体的压强；热力学第一定律及气体状态方程。2.如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是（）A．W1=W2q1=q2 B．W1＞W2q1=q2 C．W1＜W2q1＜q2 D．W1＞W2q1＞q2参考答案：A【考点】法拉第电磁感应定律；电流、电压概念．【分析】由图读出磁感应强度的变化率，根据法拉第电磁感应定律研究感应电动势，由焦耳定律和欧姆定律分别研究电能和电量．【解答】解：设磁感应强度的变化率大小为，磁感应强度的变化量大小为△B．根据法拉第电磁感应定律得

感应电动势E=N=NS，

t0时间内线圈产生的电能W=

通过线圈某一截面的电量q=N=NS由图可知，在t0时间内（1）、（2）两图=，△B=B0，相同，则W1=W2q1=q2故选A3.有、、、四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示。其中哪一个小磁针的指向是正确的A．

B．

C．

D．参考答案：D4.（单选）汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为（

）A．1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶9参考答案：C5.关于发电机和电动机，下列说法中不正确的是（

）A．发电机和电动机的作用是相同的，都是把其他形式的能转化成电能B．发电机可以把其他形式的能转化成电能，电动机可以把电能转化成机械能C．发电机和电动机统称为电机D．通过电机可以实现电能与其他形式的能源相互转化参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则b点的场强大小为_____________,a，b两点_________点的电势高。参考答案：3E

a

7.探究电磁感应现象应选用如图

（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与

的方向和磁感应线方向有关．参考答案：甲；导体切割磁感应线的运动．【考点】研究电磁感应现象．【分析】闭合电路中一部分导体磁场中做切割磁感应线运动，此时电路中会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象，此时所产生电流为感应电流，且感应电流的方向与磁感应线方向，及导体运动的方向有关．【解答】解：甲图中，若连接电路后，在外力作用下，使导体左右运动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这就是电磁感应现象；在这个现象中感应电流的方向与导体切割磁感应线的运动的方向和磁感应线方向有关；故答案为：甲；导体切割磁感应线的运动．8.甲、乙两个溜冰者，质量分别为m甲=59kg、m乙=50kg，均以6.0m/s速度在同一条直线上相向滑行，甲手持一个质量为1.0kg的球，他将球抛给乙，乙再把球抛还甲，这样抛接若干次后，当甲接到球后的速度恰好为零时，乙的速度大小是

m/s，方向与乙原来滑行方向

。

参考答案：9.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p﹣V图线描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量．（1）气体状态从A到B是

过程（填“等容”“等压”或“等温”）；（2）状态从B到C的变化过程中，气体的温度

（填“升高”“不变”或“降低”）；（3）状态从C到D的变化过程中，气体

（填“吸热”或“放热”）；（4）状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为

．参考答案：（1）等压

（2）降低

（3）放热

（3）【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）根据图象可知，气体发生等压变化（2）B到C气体发生等容变化，根据查理定律分析温度的变化（3）C到D压强不变，体积减小，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律分析吸放热情况（4）根据p﹣V图象包围的面积求气体对外界做的功【解答】解：（1）由题图可知，气体状态从A到B的过程为等压过程．（2）状态从B到C的过程中，气体发生等容变化，且压强减小，根据=C（常量），则气体的温度降低．（3）状态从C到D的过程中，气体发生等压变化，且体积减小，外界对气体做功，即W＞0，根据=C（常量），则气体的温度T降低，气体的内能减小，由△U=Q+W，则Q=△U﹣W＜0，所以气体放热．（4）状态从A﹣→B﹣→C﹣→D的变化过程中气体对外界所做的总功W=p2（V3﹣V1）﹣p1（V3﹣V2）．故答案为：（1）等压

（2）降低

（3）放热

（3）10.在真空中有一电场，在这个电场中的某点P放一点电荷q=+1.0×10-9C，它受到的电场力为3.0×10-4N，力的方向向东，若在P点处换q1=-2.0×10-9C的负点电荷，则P点的电场强度是__________；方向向_______。参考答案：3×105N/C，向东11.如图是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景．设某型号的太阳能电池板的电动势为600μV，短路电流为30μA，则由此可以推知，该电池的内电阻为_______Ω；如果再将此电池与一个阻值为20Ω的电阻连成闭合电路，那么通过电池的电流为_______μA．参考答案：

20、1512.静止在匀强磁场中的U，放出α粒子，衰变成Th，衰变后Th的速度方向与磁场方向垂直．（1）写出衰变方程：

；（2）Th的轨道半径与α粒子的轨道半径之比为

．参考答案：（1）；（2）1：45．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】（1）根据质量数守恒和电荷数守恒，写出衰变方程．（2）根据动量守恒定律得知，U与α粒子的动量大小相等，它们在磁场中由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力，由牛顿第二定律求出半径的表达式，再根据两粒子的质量数、电荷数，求出半径之比．【解答】解：（1）根据质量数和电荷数守恒可知，衰变的方程为：（2）在磁场中两粒子由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力得：Bqv=m由上式得：R=由动量守恒定律可知，两粒子的动量大小相等，方向相反；所在磁场相同，则有：===；故答案为：（1）；（2）1：45．13.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量则：(1)完成核反应方程：H＋H→________＋n.（2分）(2)求核反应中释放的核能．（6分）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）在下图方框内画出测小灯泡（3.8V，0.3A）伏安特性曲线的实验电路图（要求从零起调）

（2）用伏安法测量电阻时，当按如图所示的方法连接电路时，待测电阻R的测量值跟真实值相比偏______。（选填“大”或“小”）（3）用伏安法测电源电动势和内电阻时，得到如图所示的图线、由图可知，该电源的电动势E=______，电源的内电阻r=_______．参考答案：（1）略（2）小；大

（3）3.0V；0.83Ω15.一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是×1、×10、×100、×1K。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是

，若补上该步骤后测量，表盘的示数如下图所示，则该电阻的阻值是________Ω，此时欧姆表的内阻为________Ω。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。⑴写出E－r曲线下面积的单位；⑵己知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?⑶求球心与球表面间的电势差ΔU；⑷质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?参考答案：⑴V（或N?m/C或kg?m2?A-1?s-3）⑵E0=kQ/R2，Q=E0R2/k⑶ΔU=E0R/2⑷ΔU=E0R/2，qΔU=mv2/2，17.如图所示的甲乙两个电路中电源电动势E和内阻r已知，定值电阻R0已知，求电阻箱的阻值R调至多大时，其获得的电功率最大，最大值为多少？参考答案：甲图中，当R=R0+r时有最大电功率，，乙图中，当时有最大电功率，

18.如图所示，有一半径为R1=1m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B=0.5T，方向相反，均垂直于纸面。一带正电的粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外