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山东省青岛市第十七中学2023年高二物理上学期期末试题含解析一、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.U经过一系列α衰变和β衰变,最后变成Pb,衰变方程可写为:U→Pb+nα+kβ+P,则()A.n=7,k=4
B.n=7,k=0C.n=6,k=4
D.n=4,k=7参考答案:A2.在电场线如图所示的电场中有M、N两点,一个带电离子(不计重力)仅在电场力作用下由静止开始从M点运动到N点,则(
)A.M点处的电场强度比N点处的电场强度大B.该离子在M点的电势能大于在N点的电势能C.M点处的电势比N点处的电势低D.该离子在N点的速度可能为零参考答案:B3.下面所列出的物理量中,属于矢量的是(
)A、电流强度
B、动能
C、电场强度
D、电势差参考答案:C4.(单选)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°,整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小为f,则D物块所受的摩擦力大小为()A.fB.fC.fD.2f参考答案:解:已知A物块所受的摩擦力大小为f,设每根弹簧的弹力为F,则有:2Fcos60°=f,对D:2Fcos30°=f′,解得:f′=F=f故选:C5.(多选)李辉用多用电表的欧姆档测量一个变压器线圈的电阻,以判定它是否断路。刘伟为了李辉操作方便,用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了较大的角度。正当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时,刘伟突然惊叫起来,觉得有电击感。二人冷静下来后,分析实验结果和造成“电击感”的原因,以下说法中正确的是A.变压器线圈出现断路故障B.变压器线圈没有出现断路故障C.有“电击感”的原因是变压器原线圈匝数比副线圈匝数少,是升压变压器D.有“电击感”的原因是变压器线圈的自感作用参考答案:BD本题主要考查多用表以及自感;欧姆表偏角大,说明阻值小,线圈未出现断路,电击感是由于变压器线圈断电自感,故选项B、D正确。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.质量为1Kg的铜块静止于光滑的水平面上,一个质量为50g的小球以1000m/s的速率碰到铜块后,又以800m/s的速率被反弹回,则铜块获得的速度为_______m/s。参考答案:90
7.(5分)劲度系数为的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为的砝码,重力加速度大小为,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后砝码的最大加速度是
,弹簧的最大弹性势能可达 。参考答案:g(2分),(3分)8.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能。图14表示出了它的发电原理。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,从整体来说是呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块面积为S,相距为d的平行金属板A、B与外电阻R相连构成一电路,设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为,则电流表的示数为
;流过外电阻R的电流的方向为
。(填“向上”或“向下”)参考答案:;向上9.(3分)有两个完全相同的金属小球,带有正负电荷,所带的电荷量分别为Q和-9Q,当它们相距为L时,相互作用的静电力为36N,现使两球接触以后再分开,并使它们之间的距离变为2L,那么它们之间的静电力变为_____________N.
参考答案:1610.用接在50Hz交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如下图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个记数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,则小车在0与1两点间运动的时间为
s,平均速度为
m/s。参考答案:__0.1_____;___0.3___11.一个正点电荷,电量为q=4.010-8C,在电场中某点受到的电场力为F=8.0×10-4N,则该点电场强度大小为
,若将此点电荷拿走,则该点的场强为
。参考答案:12.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连接着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N(只需读到0.1N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.参考答案:(1)竖直、水平测力计数值分别为2.5N,3.5N.(2)作图如下:13.图中A、B、C、D是匀强电场中一边长为2m的正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为=15V,=3V,=-3V。由此可得D点电势=______V,该匀强电场的场强E=______N/C。参考答案:9V,三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(解答)如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd,在细长的磁铁N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ab边在纸内,由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近,且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上,在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化?有无感应电流?参考答案:穿过线圈的磁通量先减少后增加,线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知,矩形线圈在位置Ⅰ时,磁感线从线圈的下面斜向上穿过;线圈在位置Ⅱ时,穿过它的磁通量为零;线圈在位置Ⅲ时,磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以,线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少,从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生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16.一列向右传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示,波速为0.6m/s,P点的横坐标x=0.96m,从图示时刻开始计时,此时波刚好传到C点.(1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度方向是怎样的?(2)经过多少时间P点第二次达到波峰?(3)画出P质点开始振动后的振动图象.参考答案:解:(1)波向右传播,质点A的运动方向沿y轴正方向.质点B的加速度方向沿y轴正方向.(2)由图象可知,波长λ=0.24m,波的周期T==m/s=0.4m/s波从该时刻传播到P经历的时间P开始向下振动,第二次到达波峰经历时间所以t=t1+t2=1.9s(3)P点开始振动方向向下,周期为0.4s,其振动图象如图.答:(1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度方向均沿y轴正方向.(2)经1.9s时间P点第二次达到波峰.(3)P质点开始振动后的振动图象如图所示.【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.【分析】(1)由波的传播方向,判断质点A的振动方向.B的加速度方向与位移方向相反.(2)由图读出波长,求出周期,根据距离求出波传到P点的时间.波传到P点时向上振动,分析P点第二次达到波峰的时间,再求解总时间.(3)P点开始振动方向向下,根据振幅和周期,作出图象.17.如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q>0),质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域,射入点与ab的距离为R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600,则(1)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?(2)如果是带正电的粒子速率为多少?参考答案:(1)(2)带电粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域做匀速圆周运动,运动轨迹如图。设运动半径为r,圆心为Oˊ,连接OC、OOˊ,OOˊ垂直平分弦长CD。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600,所以
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