2022年山東省濰坊市平和中學高二物理上學期期末試卷含解析一、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，在兩根水平的平行導軌上垂直于導軌放置一根導體桿，平行導軌之間放置一蹄形磁鐵，蹄形磁鐵的上端為S極，下端為N極?，F(xiàn)將外側導軌與直流電源正極相連，內側導軌與電源負極相連，那么導體桿受到的安培力方向為（

）A．向左

B．向右

C．向上

D．向下參考答案：B2.（多選）下列關于熱量的說法，正確的是（

）A．溫度高的物體含有的熱量多

B．質量大的物體含有的熱量多C．熱量、功和內能的單位相同

D．熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量參考答案：CD3.（多選）圖示為氫原子的部分能級圖．關于氫原子能級的躍遷，下列敘述中正確的是（）A．用能量為l0.21eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)B．用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C．用能量為14.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離D．大量處于基態(tài)的氫原子吸收了能量為12.10eV的光子后，能輻射3種不同頻率的光參考答案：解：A、基態(tài)的氫原子吸收10.21eV的能量，能量為﹣13.61+10.21=﹣3.40eV．躍遷到第二能級．故A正確．B、11.0eV的能量不等于基態(tài)與其它能級間的能級差，所以不能吸收而發(fā)生躍遷．故B錯誤．C、因為﹣13.61+14.0eV＞0，所以用能量為14.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離．故C正確．D、基態(tài)氫原子吸收12.10eV的能量，會躍遷到第3能級，會輻射出3種不同頻率的光子．故D正確．故選ACD．4.如圖所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個角∠LOO′和∠OO′L′均為45°。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直紙面向里。一邊長為l的正方形導線框沿垂直于OO′的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時間（I—t）關系的是（時間以l/v為單位）()

A

B

C

D參考答案：D5.如圖所示，電路中完全相同的三只燈泡L1、L2、L3分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，然后再并聯(lián)到220V、50Hz的交流電路上，三只燈泡亮度恰好相同。若保持交變電壓有效值不變，而將頻率提高到60Hz，則發(fā)生的現(xiàn)象是

A.三燈亮度不變B.三燈均變亮C.L1不變、L2變暗、L3變亮D.L1不變、L2變亮、L3變暗參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學利用假期進行實驗復習，驗證電磁感應產(chǎn)生的條件。他通過如圖所示實驗，觀察到以下實驗現(xiàn)象：①把磁鐵插入線圈時，線圈中有感應電流；②把磁鐵放在線圈內不動，線圈中無感應電流；③把磁鐵從線圈中拔出，線圈中有感應電流。這次實驗表明，穿過閉合線圈的磁通量

（選填“變化”或“不變化”），線圈中就有感應電流。參考答案：7.慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是

。

參考答案：C8.如圖表示一交變電流的電流隨時間而變化的圖象，此交變電流的有效值：____________。參考答案：9.在真空中有一電場，在這個電場中的某點P放一試探電荷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的試探電荷，則P點的電場強度是__________N/C；方向向_______。參考答案：

(1).

(2).向東根據(jù)電場強度的定義式求出電場強度，再根據(jù)F=qE求出電場力的大小．電場強度的大小與放入電場中的電荷無關．電場強度，電場強度的方向為向東；若在P點處換的負點電荷，放在P點時，由于電場強度不變，所以電場強度方向向東，大小仍為。【點睛】解決本題的關鍵掌握電場強度的定義式，以及知道電場強度的大小與放入電場中的電荷無關．10.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝2.0Ω，穿過它的磁通量在0.1s內由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應電動勢E＝

，線圈中的電流強度I＝

。參考答案：11.電磁波在真空中傳播的速度是

m/s。當頻率變大時，它的波長

，它的波速

。（填“變大”，“變小”或“不變”）參考答案：3X108

，

變小

，

不變

，不變12.正方形導線框處于勻強磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應強度隨時間均勻增加，變化率為k。導體框質量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導體框在磁場中的加速度大小為__________，導體框中感應電流做功的功率為_______________。參考答案：;13.帶電粒子垂直射入勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑r＝__________，周期T＝__________.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質量相當于400萬顆太陽的質量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質量有關，因此半徑越大，等效質量越大。

（1分）

觀點一：銀河系中心的等效質量，應該把圓形軌道以內的所有恒星的質量均計算在內，因此半徑越大，等效質量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質量，應該把圓形軌道以內的所有質量均計算在內，在圓軌道以內，可能存在一些看不見的、質量很大的暗物質，因此半徑越大，等效質量越大。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強度，r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流i，被兩根輕質絕緣細線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內不通電流，此時兩細線內的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時，兩細線內的張力均減小為T1，當MN內電流強度變?yōu)镮2時，兩細線內的張力均大于T0。（1）分別指出強度為I1、I2的電流的方向（2）求MN分別通以強度為I1、I2的電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比（3）當MN內的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，試求I3。參考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）當MN中通以電流I時，線圈所受安培力大小為F1＝KI1iL（－）

F2＝KI2iL（－）F1:F2＝I1:I2，（3）

2T0＝G2T1＋F1＝G若加速度向下：F3＋G＝Ga/g根據(jù)第（2）問結論：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根據(jù)第（2）問結論：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.人們利用發(fā)電機把天然存在的各種形式的能(水能、風能、煤燃燒的化學能等)轉化為電能，為了合理地利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方，但是用電的地方往往很遠，因此，就需要高壓輸送線路把電能輸送到遠方。如果某發(fā)電站將的電壓直接地加在高壓輸送線路的輸入端，向遠方供電，且輸送的電功率為。則此時安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差(1＝1度電)。求：（1）此種情況下，高壓線路的終端功率和輸電效率．（2）若要使此高壓輸電線路的輸電效率為97%，則在發(fā)電站處應安裝一個變壓比是多少的變壓器？參考答案：解：(1)此情況下，終端功率P′＝P－＝300kW－＝200kW.(2分)所以輸電效率：η＝＝×100%＝66.7%.(2分)(2)設高壓輸送線路的導線電阻為r，由題意知：原來線路損耗P損1＝Ir＝100kW，(1分)

而UI1＝P，(1分)現(xiàn)在線路損耗：P損2＝P×(1－98%)＝Ir，(1分)

而U′I2＝P，(1分)＝(2分)，解得：＝.(2分)18.某同學在夏天游玩時，看到有一些小昆蟲可以在水面上停留或能跑來跑去而不會沉入水中，尤其是湖水中魚兒戲水時吐出小氣泡的情景，覺得很美，于是畫了一魚兒戲水的圖畫，但旁邊的同學考慮到上層水溫較高和壓強較小的情況，認為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請根據(jù)你所掌握的物理知識指出正確的畫法(用簡單的文字表述，不要畫圖），并指出這樣畫的物理依據(jù)。（1）正確畫法：

。（2）物理學依據(jù)：