山东省日照市临沂清华园高级中学2023年高二物理期末试题含解析

山东省日照市临沂清华园高级中学2023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.对于气体，下列说法中正确的是A．气体的压强是由气体分子的重力产生的B．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的C．质量一定的气体，温度不变时，压强越大，分子间的平均距离越大D．质量一定的气体，压强不变时，温度越高，单位体积内分子个数越少参考答案：BD2.两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O点，如图1—B—2所示。平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离（

）A.大于r/2

B.等于r/2

C.小于r/2

D.无法确定参考答案：A3.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r．设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U．当R5的滑动触点向图中a端移动时（）A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电流表A和电压表的读数变化．【解答】解：当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知，总电流I变大，路端电压变小，U变小．电路中并联部分电压变小，则I变小．故选D4.如图所示，测力计、绳子和滑轮的质量都不计，摩擦不计。物体A重40N，物体B重10N。以下说法正确的是A．地面对A的支持力是40NB．物体A受到的合外力是30NC．测力计示数20N

D．测力计示数30N参考答案：C5.下列说法正确的是：（

）A、根据E＝F/q，可知，电场中某点的场强与电场力成正比B、根据E＝F/q，可知，电场中某点的场强与电荷量成反比C、电场强度的单位是N/C.D、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为m1=2kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_________________J，它们具有的电势能为_________________J。参考答案：

0，

100

7.（4分）两个相同的金属球分别带有－q和+3q的电荷量，距离＞＞球的半径，设此时相互作用力为F，若将它们接触后再分开，距离变为原来的，则它们的相互作用力变为______参考答案：3F8.某同学利用假期进行实验复习，验证电磁感应产生的条件。他通过如图所示实验，观察到以下实验现象：①把磁铁插入线圈时，线圈中有感应电流；②把磁铁放在线圈内不动，线圈中无感应电流；③把磁铁从线圈中拔出，线圈中有感应电流。这次实验表明，穿过闭合线圈的磁通量

（选填“变化”或“不变化”），线圈中就有感应电流。参考答案：9.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。以上核反应过程的核反应方程

，一次这样的过程释放的核能为

MeV参考答案：（1）

（2）3.26MeV10.如图8所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。电源的电动势是______V,内阻是_____Ω.用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为________W,电源的效率为_______.参考答案：3(或3.0)，0.5(或0.50);

4,

66.7%(或67%)11.在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．

根据图象的信息可知：

（填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为

Ω，电源电压为

V，电阻R0的阻值为

Ω．参考答案：b，1，12，2．由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，

根据欧姆定律的推导公式U=IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，

据此判断：图象中上半部分b为R1和R的I-U图象，下半部分a为R2的I-U图象，

即，b为电压表V1示数变化的图线；

由图象可知：

当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，

∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0------------------①当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，

∴U=U2′+U0′=4V+4A×R0------------------②

由①②得：10V+1A×R0=4V+4A×R0

解得：R0=2Ω，

则电源电压为：U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V12.一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.参考答案：13..如图所示，A和B两平行金属板相距10mm，M点距A板及N点距B板均为2mm，两极板间的电压为4V，则板间场强为______N/C.A板电势为________V，N点电势为________V.参考答案：400－4－0.8三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.47四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω．求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势；（4）交流电压表的示数；（5）转动一周外力做的功．参考答案：解：（1）根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值：Em=100×0.5×0.12×2πV=3.14V；（2）由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：e=Emcos2πt（V）；当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为：e=1.57V；（3）根据法拉第电磁感应定律可得转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小为：=N=N=1.5V=2.6V（4）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：U=R=×4V=1.256V=1.78V；（5）一个周期内，通过电阻的热量Q热，即等于外力做功，由公式I=与W=Q=I2（R+r）t得：W=0.99J答：（1）转动过程中感应电动势的最大值3.14V；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势1.57V；（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势2.6V；（4）交流电压表的示数1.78V；（5）转动一周外力做的功0.99J．【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】先根据Em=NBωS求出最大值，再根据最大值与有效值的关系求出有效值；先写出电动势的瞬时表达式，再带入数据求得瞬时值；利用法拉第电磁感应定律，求出平均感应电动势；电压表测量的是电阻R的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解．通过最大值求出有效值，再由焦耳定律求出热量，从而即可求解．17.质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：（1）带电粒子经加速电场加速后速度大小；（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；（3）匀强磁场的磁感应强度B．参考答案：解：（1）电子在M、N间加速后获得的速度为v，由动能定理得：mv2﹣0=eU所以

v=（2）如图由几何关系可得：r2=d2+（r﹣L）2得：r=（3）洛仑兹力提供向心力evB=联立可得：B==答：（1）电子进入磁场时的速度v为．（2）电子在磁场中运动的轨道半径r为；（3）匀强磁场的磁感应强度B为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）根据动能定理求电子在加速电场中加速后获得的速度；（2）根据几何关系求出电子在磁场中的半径；（3）根据洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度．18.如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周