山东省青岛市胶州第六中学2023年高二物理期末试卷含解析

山东省青岛市胶州第六中学2023年高二物理期末试卷含解析一、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.如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则A．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向一致B．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小C．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致D．a点的电场强度较大参考答案：D2.如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源的电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（

）当R2=R1+r时，R2将获得最大功率当R1=R2+r时，R1将获得最大功率当R2=0时，R1将获得最大功率当R2=R1+r时，电源的输出功率最大参考答案：AC3.（单选）如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是（）参考答案：B4.（单选）如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度V0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则A．初始时刻棒所受的安培力大小为B．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv02/2-QD．当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能大于mv02/2－2Q/3参考答案：A5.（单选）劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是() A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之

比为2∶1D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于α粒子加速参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，电场强度E＝2.0×104N/C，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。则C、D两点的电势差UCD＝__________V,如果令A板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是__________V。参考答案：1000V

-1400V7.（4分）某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能

（填增加或减少）

J。参考答案：减少；108.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地点．(1)该同学用圆规画出尽可能小的圆把所有的小球落点痕迹都圈在里面，其圆心就是小球落地点的平均位置，并在图中读出OP＝________.(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是________球的落地点，P是________球的落地点．(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式________．参考答案：9.有一带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.

则:

(1)AB间电势差、BC间电势差

(2)如以B点电势为零,则A点的电势参考答案：(1)200V

-300V

(2)200V10.某同学通过磁铁跟闭合电路之间的相对运动来改变穿过闭合电路的磁通量．如图所示，条形磁铁的N极或S极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加，抽出时，线圈内磁通量减少．请你判断下列各图是插入还是抽出?甲：

；乙：

；．(填“插入”或“抽出”)

参考答案：插入

抽出11.如图所示，电源两级的路端电压保持12V不变，R1=30，变阻器R2的阻值变化范围是0～10。开关S闭合，当变阻器滑片P由a端滑至b端过程中电压表示数的变化范围为

V≤U≤

V参考答案：当滑片在a端时，电压表测量的是R2的电压，即当滑片在b端时，电压表示数为0。所以12.（1）完成核反应方程：；（2）已知的半衰期约为3.8天，则约经过天，16g的衰变后还剩1g。参考答案：15.2

13.某段陡峭的河床，上、下游水面高度差为2．0ｍ，上游河水水速为2．0ｍ／ｓ，水面宽为4．0ｍ，平均水深为1．0ｍ，若将该段河水的机械能全部转化为电能，发电功率可达________ｋＷ．发电时若发电机输出功率仅为上述功率的一半，一昼夜发电机输出电能约为________ｋＷ·ｈ．（取两位有效数字）参考答案：172．82．1×10３三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮湿（4）0．15A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370，导轨间距为lm，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.2kg，电阻都是1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒a'b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5，设金属棒a'b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦，导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度B的大小相同。用外力让a'b'固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为18W。求：(1)ab棒达到的最大速度；(2)ab棒下落了30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，此过程中回路电流产生的焦耳热Q；(3)在ab棒下滑过程中某时刻将a'b'固定解除，为确保a'b'始终保持静止，则a'b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)参考答案：（1）ab下滑速度达到稳定时，加速度为0，速度达到最大，由电功率定义可知：

解得：对ab由平衡条件得：解得：（2分），解得，解得（2分）（或由能量守恒得：

解得：（2分））（2）根据动能定理得：

解得：（4分）（或由能量守恒得：

解得：（4分））（3）对a'b'棒

垂直于导轨平面方向：（1分）（1分）平行于导轨平面方向：（`1分）可得：对ab棒：

解得（1分）a'b'固定解除时ab棒的速度满足：10m/s≤v≤15m/s17.如图15所示，竖直固定放置的足够长的abcd框架金属导轨(电阻不计)。现有一质量为m，长度为L且电阻为R的导体棒ef水平放置在框架上，且始终保持良好的接触，能沿导轨无摩擦地滑动。如图所示，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直框面。导体棒ef由静止释放，求：（1）