山东省济南市明湖中学2022年高二物理期末试题含解析

山东省济南市明湖中学2022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，回旋加速器D形盒的半径为R，盒中磁场感应强度为B，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出。下列说法正确的是（

）A．保持R、B不变，若U越高，质子的能量E将越大B．保持B、U不变，若R越大、质子的能量E将越大C．保持R、B不变，若U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长D．保持R、B不变，若U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短参考答案：BD2.（多选题）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面．开始时ab和cd均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆，则下列说法正确的是（）A．cd杆向左运动B．cd杆向右运动C．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀速运动D．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀加速运动参考答案：BD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】ab棒运动后，产生感应电流，受到向左的安培力，在拉力和安培力的作用下做加速运动，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速运动．运动的过程中电流先增大，所以ab棒的加速度逐渐减小，cd棒的加速度逐渐增大，当两者加速度相等后，一起做匀加速．【解答】解：ab棒运动后，产生感应电流，流过cd棒的电流方向由c到d，根据左手定则，受到向右的安培力，向右做加速运动．ab棒在拉力和安培力的作用下做加速运动，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速运动．ab棒的加速度逐渐减小，cd棒的加速度逐渐增大，当两者加速度相等后，一起做匀加速．故AC错误，BD正确．故选：BD．3.如图所示，直线B为电源的U-I图线，直线A为电阻R的U-I图线，该电源和该电阻组成闭合电路时，电源输出功率和电源的效率分别是A.电源的输出功率为4W

B．电源的输出功率为2W

C．电源效率为33.3%

D．电源效率为66.7%参考答案：AD4.（单选）如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域。当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E。则a、b两点间的电压为A.

B.

C.

D.E参考答案：C本题主要考查闭合电路欧姆定律以及电磁感应定律；由闭合电路欧姆定律知内外阻之比为1:2，由分压原理可知内外电压之比也是1:2，则外电压为电动势的三分之二，故选项C正确。5.在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知C＝30μF，L1＝5cm，L2＝8cm，磁场以5×10－2T/s的速率增加，则()A．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－5CB．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－5CC．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－9CD．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－9C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.如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________．参考答案：7.质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92×10-4m3，则此时氢气分子的平均间距为多少？______________（结果保留一位有效数字，已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．）参考答案：4×10-9m【详解】气体的摩尔数为：；该状态下气体的摩尔体积为：；

氢气分子的平均间距为8.（2014春?博乐市校级期中）发生共振的条件：

．参考答案：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．产生共振的条件及其应用解：在振动系统中，当驱动力频率与系统自由振动的固有频率相等时，系统的振动幅度最大的现象叫做共振现象；故发生共振的条件是：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．故答案为：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．9.使物体带电的方法有，____________、____________、____________三种，无论哪种方法，都是电荷在物体之间的转移或从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量是____________

。参考答案：摩擦起电、感应起电、接触起电，保持不变。10.如图所示，交流电的周期----------__________s，电流的有效值__________A。参考答案：0.02，1011.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则A点的场强为________N/C,方向________。参考答案：12.如图为一交流发电机发出的交流电电动势随时间的变化图象，则交流电电动势的有效值为_____V；电压的周期为_______S；1S内电流方向改变_______次。参考答案：13.（8分）在水平面上，水平放置一根20cm长的铜棒，将其两端用软导线与电源连结，当铜棒中通有2A的电流时，且空间存在竖直方向上的磁感应强度大小为的匀强磁场，铜棒处于静止状态，如图所示，则铜棒受到的摩擦力大小为___________，方向是______________。

参考答案：0.16N，水平向左三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.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零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，带有微小开口（开口长度可忽略）的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈的直径为m，电阻,开口处AB通过导线与电阻相连，已知磁场随时间的变化图像如乙图所示，求：⑴线圈AB两端的电压大小为多少？⑵在前2秒内电阻上的发热量为多少？参考答案：（1）

（2）17.（10分）一个质量为m=1.0×10—3kg，带电量为q=1×10—3C的带正电小球和一个质量也为m不带电的小球相距L=0.2m，放在光滑绝缘水平面上，当加上如图所示的匀强电场和匀强磁场时，（E=103N/C，B=0.5T）带电小球开始运动并与不带电小球发生正碰，碰后粘合在一起。问：（1）两球碰后速度是多大？（2）从两球碰后到两球离开水平面，还要前进多远？参考答案：解析：（1）设碰前速度为v0，则有qEL=..................（2分）由动量守恒有mv0=2mv1................................（2分）解得v1=10m/s........................................（1分）（2）设两球离开水平面时速度为v2则有qv2B=2mg..................................................................（2分）又qES=..............................（2分）解得S=1.5m.......................................................................（1分）18.如图所示,有界匀强磁