2022年山东省济南市汇文中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年山东省济南市汇文中学高二物理上学期期末试卷含解析一、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.某电站向远处输送一定功率的电能，则下列说法中正确的是（

）A．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的1/10B．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的1/100C．送电电压不变，将输电线的横截面直径增加原来的一倍时，输电线损耗的功率减为原来的一半D．送电电压不变，将输电线的横截面直径减半时，输电线损耗的功率增为原来的四倍参考答案：2.下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是()参考答案：D3.（单选）如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为，当输入端接通电源后，电流表读数为，电动机带动一质量为的重物以速度匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为()A．

B.C．

D.参考答案：A4.（多选）如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为+q，电场强度为E、磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（

）A．小球的加速度一直减小

B．小球的机械能和电势能的总和保持不变C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是参考答案：CD5.（单选）生活中有很多离心现象，关于离心现象产生的原因下列说法正确的是（

）A．物体做圆周运动时受到的离心力大于向心力B．物体所受合外力小于物体圆周运动所需要的向心力C．物体所受合外力大于物体圆周运动所需要的向心力D．以上说法都不对参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷．设整个回路电阻为R，当圆盘匀速运动角速度为ω时，通过电阻的电流为________．参考答案：7.把一线框从一匀强磁场中匀速拉出。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是 ，拉力功率之比是 ，线框产生的热量之比是 ，通过导线截面的电量之比是 。参考答案：1:2

,

1:4

,

2:1

,

1:1

8.光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射

现象，发生这种现象，必须满足的条件是：光从

光密介质

射向光疏介质

，且

入射角大于等于临界角

参考答案：9.某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为

m/s，加速度大小为

m/s2；（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．参考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：v===0.6955m/s由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：△x=0.51cm=0.0051m；根据△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．故答案为：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．10.放在水平地面上的一个物体，受到20N水平向西拉力时，物体恰能做匀速直线运动，当物体拉力变为28N时，物体所受摩擦力是

N，方向向

，受到合力大小为

参考答案：20；西；8由于物体处于匀速直线运动状态时所受的拉力是20N，据二力平衡的知识知，即此时所受的滑动摩擦力是20N；

当将拉力变为28N时，物体仍会向西运动，在此过程中，物体对接触面的压力没变，其与接触面的粗糙程度没变，故其所受的滑动摩擦力不变，仍为20N，此时所受的合力F=28N-20N=8N，且方向与较大的拉力的方向相同，即方向向西11.如图所示，质量mA=3.0kg的物体A和质量为mB=2.0kg的物体B紧靠着放在光滑水平面上。从某一时刻t=0起，对B施加向右的水平恒力F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，当t=0时，F1为24N，以后每秒钟均匀减小2.0N，即F1=24-2t（N），求在2秒末两物体的加速度a2为__________m/s2，从t=0起，经过

s时间两物体分离。参考答案：12.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景。在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能________（填“增大”、“减少”或“不变”）和运动员的重力势能________（填“增大”、“减少”或“不变”）参考答案：减小、增大13.（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中X是某种粒子．已知：、、和粒子X的质量分别为、、和；1u相当于931.5MeV的能量．由上述反应方程和数据可知，粒子X是

；该反应的质量亏损为

（用m1、m2、m3、m4表示）；该反应释放出的能量为

MeV（结果保留3位有效数字）．参考答案：（或中子）

17.6

解：由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1+1-2=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2+3-4=1，则x粒子是中子；核反应过程的质量亏损：△m=m1+m2-m3-m4，由质能方程可知，核反应过程中释放的能量为E=△mc2，代入数据解得：E=17.6MeV；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如想得到该金属电阻丝的电阻率，有个环节要用螺旋测微器测电阻丝直径。某同学测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=______mm。参考答案：

______3.204mm—3.206mm___15.用如图所示的装置验证动量守恒定律．先将质量为的小球A从斜槽轨道上端无初速释放，经轨道末端水平抛出，经时间t落在水平地面上的P点．然后在轨道末端放置质量为的小球B（两球形状相同，＞），将A球从同一位置无初速释放，与球B碰撞后，两球分别落在地面上的M点和N点．轨道末端的重锤线指向地面上的O点，测得，，，忽略小球的半径．求：①与B球碰撞前瞬间A球的动量；②A与B碰撞过程中，动量守恒的表达式.参考答案：①

②

解析（1）球飞出后做平抛运动，水平方向匀速直线运动

（2）根据动量守恒定律带入数据，化简的四、计算题：本题共3小题，共计47分16.20．如图所示，左右边界分别为PP/、QQ/的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向内，一个质量为m、电量大小为q的粒子，以与边界成θ角的速度垂直射入磁场。欲使粒子不能从边界QQ/射出，粒子的入射速度要满足什么条件。（粒子重力不计）参考答案：如果粒子带正电

如果粒子带负电17.如图所示，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：（1）回路中产生的感应电动势；（2）R上消耗的电功率；（3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．参考答案：解析：（1）回路中产生的感应电动势

（3分）

代入数据解得

（2分）（2）电路中的电流

（2分）

R上消耗的电功率

（3分）（3）使导线保持匀速直线运动，外力F应等于导体棒所受的安培力。（2分）力F的大小

（2分）力F的大小的方向水平向右。18.如图所示，将质量为mA=100g的平台A连接在劲度系数k=200N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置mB=mA的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长为5cm。A的厚度可忽略不计，g取10m/s2。求：(1)当系统做小振幅简谐振动时，A的平衡位置离地面C多高？(2)当振幅为0.5cm时，B对A的最大压力有多大？(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不能超过多大？为什么？参考答案：（1）4cm（2）（3）振幅不能大于1cm【详解】振幅很小时，A、B间不会分离，将A与B整体作为振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件得：得形变量：平衡位置距地面高度：；当A、B运动到最低点时，有向上的最大加速度，此时A、B间相互作用力最大，设振幅为A，最大加速度：取B为研究对象，有：得A、B间相互作用力：