2022-2023学年山东省青岛市平度仁兆镇冷戈庄中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年山东省青岛市平度仁兆镇冷戈庄中学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.下列电器中主要是利用电流通过导体产生热量工作的是

A．电饭煲

B．吸尘器

C．电视机

D．电冰箱参考答案：A2.（多选题）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时()A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向不相同参考答案：AB考点：法拉第电磁感应定律；安培力；右手定则【名师点睛】本题关键要理解磁通量的概念，如有磁场两种方向穿过线圈时，要按抵消的磁感线条数来确定磁通量．要掌握导体切割磁感线感应电动势公式E=BLv，明确两个电动势方向相同时相互串联，要正确选择相关定则判断感应电流的方向和安培力方向，对于这些基本规律要加强理解和应用。3.下列关于点电荷的说法，错误的是（

）A、点电荷是一个带电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型B、带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷C、真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离成反比D、真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成正比参考答案：C4.如图所示，一平行板电容器两极板间有匀强电场．其中有一个带电液滴处于静止状态，当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动（

）（

B

）

A．S保持闭合，将电容器上极板稍稍下移

B．S保持闭合，将电容器下极板稍稍下移

C．将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动

D．将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移参考答案：AC5.关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D．磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的大小与方向参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在电场中某点引入电量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则该点场强为，若在这点引入电量为2q的负电荷时，则该点的电场强度为．参考答案：，．【考点】电场强度．【分析】已知试探电荷所受的电场力F和电荷量q，根据电场强度的定义式E=求电场强度的大小．电场强度反映电场本身的性质，与放入电场中的试探电荷无关，电场中同一点电场强度是唯一确定的．【解答】解：电荷量为q的正电荷在电场中受到的电场力为F，则该点的电场强度为E=电场强度由电场本身决定的，与试探电荷无关，所以在这点引入电荷量为2q的负电荷时，电场强度不变，仍为E=．故答案为：，．7.如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为

▲

V，交流电的周期为▲

s，

电器名称：电热水壶

型

号：WK—9016B

额定电压：220V

工作频率：50Hz

额定功率：2200W参考答案：220，（2分）0.028.（4分）人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球落地时的机械能E=

。参考答案：mv2/29.某电源端压与电流关系如图所示，其电源的电动势E为_____V，内阻为__Ω。参考答案：10.（4分）有位同学学习过磁场的有关知识后，为学校宿舍设计了一个火警自动报警装置，如图甲所示。AB为可以绕轴转动的衔铁，CD为电磁铁，与线圈相连的电源电动势为3V，内阻0.1。R为负温度系数热敏电阻，乙图为其电阻随温度的变化图像。L为安全指示灯，P为报警电铃。忽略线圈的电阻，当电磁铁线圈上的电流达到0.1A时，衔铁会被吸下，接通报警电铃。据此回答下列问题：

（1）电磁铁的

端为N极(填“C”或“D”)。（2）由乙图知，负温度系数热敏电阻的电阻率随温度的升高而

。(填“增大”或“减小”)（3）现要求当温度达到70°C开始报警，则滑动变阻器的阻值应为

。参考答案：（1）D；（2）减小；（3）19.911.空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。这个现象叫做空气的“击穿”。一次实验中，电压为4×104V的直流电源的两极连在一对平行金属板上，如果把两金属板的距离减小到1.6cm，两板间就会放电。问这次实验中空气击穿时的电场强度等于

V/m参考答案：2.5×106V/m12.1888年，德国物理学家______用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式（填“麦克斯韦”或“赫兹”）。参考答案：赫兹；13.如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（1）落在C处的粒子带

电，落在A处的粒子带

电（2）三种粒子在电场中运动时间分别为ta、tb

、tc,则大小关系为

（3）三种粒子在电场中的加速度分别为aa、ab、ac，则大小关系为

（4）三种粒子到达正极板时动能分别为Eka、Ekb、Ekc

，则大小关系为

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.太阳的能量来自下述反应：四个质子聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子.若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为、、，真空中的光速为c.则：（1）写出上述核反应方程；（2）求核反应所释放的能量ΔE；（3）求在t时间内参与上述核反应的质子数目.参考答案：解(1)核反应方程式为：

(2)质量亏损：

核反应释放的能量为

(3)t时间内参与上述核反应的质子数目为N

17.一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的．今把质点从O点的正上方离O点的距离为的O1点以水平的速度抛出，如图所示。试求： （1）轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？ （2）当质点第一次到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？参考答案：18.如图所示，宽度L＝0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B＝0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布。将质量m＝0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好。以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0＝1m处以v0＝2m/s的初速度，沿x轴负方向做a＝2m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求：(1)金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q？(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置坐标x变化的函数关系？(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电荷量q，某同学解法为：先算出经过0.4s金属棒的运动距离x，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入q＝＝求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。参考答案：(1)金属棒仅受安培力作用，其大小F＝m