2022年山东省潍坊市平和中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年山东省潍坊市平和中学高二物理上学期期末试卷含解析一、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，在两根水平的平行导轨上垂直于导轨放置一根导体杆，平行导轨之间放置一蹄形磁铁，蹄形磁铁的上端为S极，下端为N极。现将外侧导轨与直流电源正极相连，内侧导轨与电源负极相连，那么导体杆受到的安培力方向为（

）A．向左

B．向右

C．向上

D．向下参考答案：B2.（多选）下列关于热量的说法，正确的是（

）A．温度高的物体含有的热量多

B．质量大的物体含有的热量多C．热量、功和内能的单位相同

D．热量和功都是过程量，而内能是一个状态量参考答案：CD3.（多选）图示为氢原子的部分能级图．关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是（）A．用能量为l0.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B．用能量为11.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离D．大量处于基态的氢原子吸收了能量为12.10eV的光子后，能辐射3种不同频率的光参考答案：解：A、基态的氢原子吸收10.21eV的能量，能量为﹣13.61+10.21=﹣3.40eV．跃迁到第二能级．故A正确．B、11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以不能吸收而发生跃迁．故B错误．C、因为﹣13.61+14.0eV＞0，所以用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离．故C正确．D、基态氢原子吸收12.10eV的能量，会跃迁到第3能级，会辐射出3种不同频率的光子．故D正确．故选ACD．4.如图所示，LOO′L′为一折线，它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—时间（I—t）关系的是（时间以l/v为单位）()

A

B

C

D参考答案：D5.如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压有效值不变，而将频率提高到60Hz，则发生的现象是

A.三灯亮度不变B.三灯均变亮C.L1不变、L2变暗、L3变亮D.L1不变、L2变亮、L3变暗参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是

。

参考答案：C8.如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值：____________。参考答案：9.在真空中有一电场，在这个电场中的某点P放一试探电荷q=+1.0×10-9C，它受到的电场力为3.0×10-4N，力的方向向东，若在P点处换q1=-2.0×10-9C的试探电荷，则P点的电场强度是__________N/C；方向向_______。参考答案：

(1).

(2).向东根据电场强度的定义式求出电场强度，再根据F=qE求出电场力的大小．电场强度的大小与放入电场中的电荷无关．电场强度，电场强度的方向为向东；若在P点处换的负点电荷，放在P点时，由于电场强度不变，所以电场强度方向向东，大小仍为。【点睛】解决本题的关键掌握电场强度的定义式，以及知道电场强度的大小与放入电场中的电荷无关．10.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝2.0Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝

，线圈中的电流强度I＝

。参考答案：11.电磁波在真空中传播的速度是

m/s。当频率变大时，它的波长

，它的波速

。（填“变大”，“变小”或“不变”）参考答案：3X108

，

变小

，

不变

，不变12.正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。参考答案：;13.带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝__________，周期T＝__________.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0。（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，试求I3。参考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为F1＝KI1iL（－）

F2＝KI2iL（－）F1:F2＝I1:I2，（3）

2T0＝G2T1＋F1＝G若加速度向下：F3＋G＝Ga/g根据第（2）问结论：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g-G)=（T0－T1）g/（a－g）T0，I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g（方向向右）若加速度向上：F3-G＝Ga/g根据第（2）问结论：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g+G)=（T0－T1）g/（a+g）T0，I3＝（a+g）T0I1/（T0－T1）g（方向向左）17.人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水能、风能、煤燃烧的化学能等)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但是用电的地方往往很远，因此，就需要高压输送线路把电能输送到远方。如果某发电站将的电压直接地加在高压输送线路的输入端，向远方供电，且输送的电功率为。则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差(1＝1度电)。求：（1）此种情况下，高压线路的终端功率和输电效率．（2）若要使此高压输电线路的输电效率为97%，则在发电站处应安装一个变压比是多少的变压器？参考答案：解：(1)此情况下，终端功率P′＝P－＝300kW－＝200kW.(2分)所以输电效率：η＝＝×100%＝66.7%.(2分)(2)设高压输送线路的导线电阻为r，由题意知：原来线路损耗P损1＝Ir＝100kW，(1分)

而UI1＝P，(1分)现在线路损耗：P损2＝P×(1－98%)＝Ir，(1分)

而U′I2＝P，(1分)＝(2分)，解得：＝.(2分)18.某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一鱼儿戏水的图画，但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况，认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述，不要画图），并指出这样画的物理依据。（1）正确画法：

。（2）物理学依据：