山東省濟南市古城中學2021-2022學年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，氣缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)?，F(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間，后來活塞達到新的平衡，不計氣體分子勢能，不計活塞與氣缸壁間的摩擦，大氣壓強保持不變，則下列判斷正確的是_______．E．氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少A.氣體A吸熱，內(nèi)能增加B.氣體B吸熱，對外做功，內(nèi)能不變C.氣體A分子的平均動能增大D.氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大參考答案：ACE試題分析：氣體A進行等容變化，則W=0，根據(jù)△U=W+Q可知氣體A吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度升高，氣體A分子的平均動能變大，但是不是每個分子的動能都是增加的，選項AC正確，D錯誤；因為中間是導熱隔板，所以氣體B吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加；由因為壓強不變，故體積變大，氣體對外做功，選項B錯誤；氣體B的壓強不變，但是體積增大，所以氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少，選項E正確?？键c：氣體的壓強；熱力學第一定律及氣體狀態(tài)方程。2.如圖所示，矩形線圈處于勻強磁場中，當磁場分別按圖（1）圖（2）兩種方式變化時，t0時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電量分別用W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是（）A．W1=W2q1=q2 B．W1＞W(wǎng)2q1=q2 C．W1＜W2q1＜q2 D．W1＞W(wǎng)2q1＞q2參考答案：A【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律；電流、電壓概念．【分析】由圖讀出磁感應(yīng)強度的變化率，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律研究感應(yīng)電動勢，由焦耳定律和歐姆定律分別研究電能和電量．【解答】解：設(shè)磁感應(yīng)強度的變化率大小為，磁感應(yīng)強度的變化量大小為△B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

感應(yīng)電動勢E=N=NS，

t0時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能W=

通過線圈某一截面的電量q=N=NS由圖可知，在t0時間內(nèi)（1）、（2）兩圖=，△B=B0，相同，則W1=W2q1=q2故選A3.有、、、四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部，如圖所示。其中哪一個小磁針的指向是正確的A．

B．

C．

D．參考答案：D4.（單選）汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度大小為5m/s2，那么開始剎車后2s內(nèi)與開始剎車后6s內(nèi)汽車通過的位移之比為（

）A．1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶9參考答案：C5.關(guān)于發(fā)電機和電動機，下列說法中不正確的是（

）A．發(fā)電機和電動機的作用是相同的，都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能B．發(fā)電機可以把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，電動機可以把電能轉(zhuǎn)化成機械能C．發(fā)電機和電動機統(tǒng)稱為電機D．通過電機可以實現(xiàn)電能與其他形式的能源相互轉(zhuǎn)化參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在點電荷Q產(chǎn)生的電場中有a，b兩點，已知a點的場強大小為E，方向與ab連線成30°角，b點的場強方向與ab連線成120°角，如圖所示，則b點的場強大小為_____________,a，b兩點_________點的電勢高。參考答案：3E

a

7.探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖

（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗．在這個現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與

的方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān)．參考答案：甲；導體切割磁感應(yīng)線的運動．【考點】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】閉合電路中一部分導體磁場中做切割磁感應(yīng)線運動，此時電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此時所產(chǎn)生電流為感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的方向與磁感應(yīng)線方向，及導體運動的方向有關(guān)．【解答】解：甲圖中，若連接電路后，在外力作用下，使導體左右運動，切割磁感應(yīng)線，則電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；在這個現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與導體切割磁感應(yīng)線的運動的方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān)；故答案為：甲；導體切割磁感應(yīng)線的運動．8.甲、乙兩個溜冰者，質(zhì)量分別為m甲=59kg、m乙=50kg，均以6.0m/s速度在同一條直線上相向滑行，甲手持一個質(zhì)量為1.0kg的球，他將球拋給乙，乙再把球拋還甲，這樣拋接若干次后，當甲接到球后的速度恰好為零時，乙的速度大小是

m/s，方向與乙原來滑行方向

。

參考答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p﹣V圖線描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量．（1）氣體狀態(tài)從A到B是

過程（填“等容”“等壓”或“等溫”）；（2）狀態(tài)從B到C的變化過程中，氣體的溫度

（填“升高”“不變”或“降低”）；（3）狀態(tài)從C到D的變化過程中，氣體

（填“吸熱”或“放熱”）；（4）狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中，氣體對外界所做的總功為

．參考答案：（1）等壓

（2）降低

（3）放熱

（3）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）根據(jù)圖象可知，氣體發(fā)生等壓變化（2）B到C氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律分析溫度的變化（3）C到D壓強不變，體積減小，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律分析吸放熱情況（4）根據(jù)p﹣V圖象包圍的面積求氣體對外界做的功【解答】解：（1）由題圖可知，氣體狀態(tài)從A到B的過程為等壓過程．（2）狀態(tài)從B到C的過程中，氣體發(fā)生等容變化，且壓強減小，根據(jù)=C（常量），則氣體的溫度降低．（3）狀態(tài)從C到D的過程中，氣體發(fā)生等壓變化，且體積減小，外界對氣體做功，即W＞0，根據(jù)=C（常量），則氣體的溫度T降低，氣體的內(nèi)能減小，由△U=Q+W，則Q=△U﹣W＜0，所以氣體放熱．（4）狀態(tài)從A﹣→B﹣→C﹣→D的變化過程中氣體對外界所做的總功W=p2（V3﹣V1）﹣p1（V3﹣V2）．故答案為：（1）等壓

（2）降低

（3）放熱

（3）10.在真空中有一電場，在這個電場中的某點P放一點電荷q=+1.0×10-9C，它受到的電場力為3.0×10-4N，力的方向向東，若在P點處換q1=-2.0×10-9C的負點電荷，則P點的電場強度是__________；方向向_______。參考答案：3×105N/C，向東11.如圖是2010年上海世博會中國館房頂安裝太陽能電池的場景．設(shè)某型號的太陽能電池板的電動勢為600μV，短路電流為30μA，則由此可以推知，該電池的內(nèi)電阻為_______Ω；如果再將此電池與一個阻值為20Ω的電阻連成閉合電路，那么通過電池的電流為_______μA．參考答案：

20、1512.靜止在勻強磁場中的U，放出α粒子，衰變成Th，衰變后Th的速度方向與磁場方向垂直．（1）寫出衰變方程：

；（2）Th的軌道半徑與α粒子的軌道半徑之比為

．參考答案：（1）；（2）1：45．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；動量守恒定律；原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，寫出衰變方程．（2）根據(jù)動量守恒定律得知，U與α粒子的動量大小相等，它們在磁場中由洛倫茲力提供粒子在磁場運動的向心力，由牛頓第二定律求出半徑的表達式，再根據(jù)兩粒子的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)，求出半徑之比．【解答】解：（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變的方程為：（2）在磁場中兩粒子由洛倫茲力提供粒子在磁場運動的向心力得：Bqv=m由上式得：R=由動量守恒定律可知，兩粒子的動量大小相等，方向相反；所在磁場相同，則有：===；故答案為：（1）；（2）1：45．13.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，1u的質(zhì)量相當于931.5MeV的能量則：(1)完成核反應(yīng)方程：H＋H→________＋n.（2分）(2)求核反應(yīng)中釋放的核能．（6分）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）在下圖方框內(nèi)畫出測小燈泡（3.8V，0.3A）伏安特性曲線的實驗電路圖（要求從零起調(diào)）

（2）用伏安法測量電阻時，當按如圖所示的方法連接電路時，待測電阻R的測量值跟真實值相比偏______。（選填“大”或“小”）（3）用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻時，得到如圖所示的圖線、由圖可知，該電源的電動勢E=______，電源的內(nèi)電阻r=_______．參考答案：（1）略（2）?。淮?/p>

（3）3.0V；0.83Ω15.一多用電表的電阻擋有四個倍率，分別是×1、×10、×100、×1K。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準確地進行測量，應(yīng)換到________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是

，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如下圖所示，則該電阻的阻值是________Ω，此時歐姆表的內(nèi)阻為________Ω。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。⑴寫出E－r曲線下面積的單位；⑵己知帶電球在r≥R處的場強E=kQ/r2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?⑶求球心與球表面間的電勢差ΔU；⑷質(zhì)量為m，電荷量為q的負電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處?參考答案：⑴V（或N?m/C或kg?m2?A-1?s-3）⑵E0=kQ/R2，Q=E0R2/k⑶ΔU=E0R/2⑷ΔU=E0R/2，qΔU=mv2/2，17.如圖所示的甲乙兩個電路中電源電動勢E和內(nèi)阻r已知，定值電阻R0已知，求電阻箱的阻值R調(diào)至多大時，其獲得的電功率最大，最大值為多少？參考答案：甲圖中，當R=R0+r時有最大電功率，，乙圖中，當時有最大電功率，

18.如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=m、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面。一帶正電的粒子從平行極板下板P點靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔Q，垂直進入環(huán)形磁場區(qū)域，已知點P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場外