1、2021年山東省青島市第二實驗中學高二物理下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，abcd為勻強電場中的四個等勢面，一個電子射入電場后的運動軌跡如實線MN所示，由此可知（ ）A電子在N的動能大于在M的動能B電子在N的電勢能大于在M的電勢能C電場強度方向向左D電場中，a點電勢低于b點電勢參考答案：BD2. （單選）如圖，兩個電荷量均為q的小球用長為l的輕質絕緣細繩連接，靜止在光滑的絕緣水平面上兩個小球的半徑r?l，k表示靜電力常量則輕繩的張力大小為A0 B. C D. 參考答案：B3. 下面所述的幾種相互作用中，通過磁場而產

2、生的有( )A兩個靜止電荷之間的相互作用 B兩根通電導線之間的相互作用C兩個運動電荷之間的相互作用 D磁體與運動電荷之間的相互作用參考答案：BCD4. （單選）甲、乙兩個溜冰者質量分別為48kg和50kg，甲手里拿著質量為2kg的球，兩人均以2m/s的速率，在光滑的冰面上沿同一直線相向滑行，甲將球傳給乙，乙再將球傳給甲，這樣拋接幾次后，球又回到甲的手里，乙的速度為零，則甲的速度的大小為( )A0 B.2m/s C.4m/s D.無法確定參考答案：A5. 電阻率的大小反映了導體材料導電性能好壞，但一般導體材料的電阻率往往隨溫度的變化而發生變化，下列對這種變化的描述哪個是正確的（ ） A、金屬導體

3、的電阻率隨溫度升高而增大B、半導體的電阻率隨溫度升高而增大C、金屬導體和半導體的電阻率都隨溫度升高而減小D、金屬導體的電阻率隨溫度升高而減小，半導體的電阻率都隨溫度升高而增大參考答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 將一個電荷量為的試探電荷放入電場中某處，受到的電場力為F，則該點的電場強度為 ，若在該位置放一電荷量為的試探電荷，則該電荷所受電場力為 ；沿電場線方向電勢逐漸 （選填“變大”或“變小”）參考答案： ， ， 變小 7. 子彈以水平初速度連續射穿三個并排著的完全相同的靜止并固定的木塊后速度恰好減為零，你們它在每個木塊前的速度之比_，穿過每個木塊所用時間之比_。

4、參考答案：3? ：2? ：1 (3? - 2 ? )：(2? 1)：18. 穿過單匝閉合線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示，由圖可知：0-5s內線圈中感應電動勢大小為 ，12.5s時線圈中感應電動勢大小為 。參考答案：1V，2V9. 如圖為某一簡諧橫波在t0時刻的波形圖，此時質點a振動方向沿y軸正方向，從這一時刻開始，質點a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是_，若t0.02s時，質點c第一次到達波谷處，從此時刻起開始計時，c點的振動方程為_cm.參考答案：答案：C 由圖看各質點的振動情況可知，C質點先到達平衡位置；由波形圖可知波是沿X軸正方向傳播。波長為4 再依據t0.02s時，質點c第一

5、次到達波谷處可推出周期為，角速度，從而根據題意可寫出C點的振動方程為。10. 如圖所示是等離子體發電機的示意圖，磁感應強度為B,方向垂直紙面向里，兩極板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子體的速度v為 ，a是電源的 (正、負極)參考答案： ； 正 11. 右圖中，有兩顆人造地球衛星圍繞地球運動，它們運行的軌道可能是_,不可能是_.參考答案：12. （5分）勁度系數為的輕質彈簧豎直懸掛，在其下端掛一質量為的砝碼，重力加速度大小為，然后從彈簧原長處由靜止釋放砝碼，此后砝碼的最大加速度是 ，彈簧的最大彈性勢能可達。參考答案：g（2分），（3分）13. 如圖所示，電源電動勢E 3V，R114，電流表

6、內阻不計，當開關S打在“1”檔時，電流表的示數為I10.2A；當開關S打在“2”檔時，電流表的示數為I20.3A，則電源內電阻r_，電阻R 2_。 參考答案：1；9三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （6分）現代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數據。測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200k1.110-3A5k手與腳之間300k7.310-4A8k手與塑料鞋底之間400k5.510-4A10k從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的_倍。在空格中填入，對人體加22

7、0伏電壓后的電流值。若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項是十分危險的。電路上有規格為10A的熔絲（俗稱保險絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時通過熔絲實際電流是多少？一個潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200k1.110-3A5k4.410-2A手與腳之間300k7.310-4A8k2.810-2A手與塑料鞋底之間400k5.510-4A10k2.210-2A（3）潮濕（4）015A15. 分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象

8、中表現出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為1010 m數量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大從

9、以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零答案如上【考點】分子勢能；分子間的相互作用力【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得

10、出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 有一個直流電動機，內阻為0.5,把該電動機接入2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A.求（1）電動機正常工作輸入功率多大？（2）電動機正常工作時的輸出功率多大？（3）如果在發動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率是多大？參考答案：17. 平行的帶電金屬板A、B間是勻強電場，如圖1467所示，兩板間距離是5cm，兩板間的電壓是60V試問：(1)兩板間的場強是多大？(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5cm，P2點離B板也是0.5cm，P1和P2兩點間

11、的電勢差為多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點的電勢各是多少伏？(4)若A板接地P1和P2兩點的電勢各是多少伏？ 參考答案：18. （20分）目前，大功率半導體激光器的主要結構形式是由許多發光區等距離地排列在一條直線上的長條狀，通常稱為激光二極管條但這樣的半導體激光器發出的是很多束發散光束，光能分布很不集中，不利于傳輸和應用為了解決這個問題，需要根據具體應用的要求，對光束進行必需的變換（或稱整形）如果能把一個半導體激光二極管條發出的光變換成一束很細的平行光束，對半導體激光的傳輸和應用將是非常有意義的為此，有人提出了先把多束發散光會聚到一點，再變換為平行光的方案，其基本原理可通過如下所述的簡化

12、了的情況來說明如圖，S1、S2、S3 是等距離（h）地排列在一直線上的三個點光源，各自向垂直于它們的連線的同一方向發出半頂角為a =arctan的圓錐形光束請使用三個完全相同的、焦距為f = 1.50h、半徑為r =0.75 h的圓形薄凸透鏡，經加工、組裝成一個三者在同一平面內的組合透鏡，使三束光都能全部投射到這個組合透鏡上，且經透鏡折射后的光線能全部會聚于z軸（以S2為起點，垂直于三個點光源連線，與光束中心線方向相同的射線）上距離S2為 L = 12.0 h處的P點（加工時可對透鏡進行外形的改變，但不能改變透鏡焦距）1求出組合透鏡中每個透鏡光心的位置；2說明對三個透鏡應如何加工和組裝，并求出

13、有關數據。參考答案：解析：1考慮到使3個點光源的3束光分別通過3個透鏡都成實像于P點的要求，組合透鏡所在的平面應垂直于z軸，三個光心O1、O2、O3的連線平行于3個光源的連線，O2位于z軸上，如圖1所示圖中表示組合透鏡的平面，、為三個光束中心光線與該平面的交點 u就是物距根據透鏡成像公式 (1)可解得 因為要保證經透鏡折射后的光線都能全部會聚于P點，來自各光源的光線在投射到透鏡之前不能交叉，必須有2utana h即u2h在上式中取“”號，代入f 和L的值，算得 1.757h(2)此解滿足上面的條件 分別作3個點光源與P點的連線為使3個點光源都能同時成像于P點，3個透鏡的光心O1、O2、O3應分

14、別位于這3條連線上（如圖1）由幾何關系知，有 (3) 即光心O1的位置應在之下與的距離為 (4)同理，O3的位置應在之上與的距離為0.146h處由(3)式可知組合透鏡中相鄰薄透鏡中心之間距離必須等于0.854h，才能使S1、S2、S3都能成像于P點2現在討論如何把三個透鏡L1、L2、L3加工組裝成組合透鏡因為三個透鏡的半徑r = 0.75h，將它們的光心分別放置到O1、O2、O3處時，由于0.854h2r，透鏡必然發生相互重疊，必須對透鏡進行加工，各切去一部分，然后再將它們粘起來，才能滿足(3)式的要求由于對稱關系，我們只需討論上半部分的情況圖2畫出了L1、L2放在平面內時相互交疊的情況（紙面

15、為平面）圖中C1、C2表示L1、L2的邊緣，、為光束中心光線與透鏡的交點，W1、W2分別為C1、C2與O1O2的交點為圓心的圓1和以（與O2重合）為圓心的圓2分別是光源S1和S2投射到L1和L2時產生的光斑的邊緣，其半徑均為 (5)根據題意，圓1和圓2內的光線必須能全部進入透鏡首先，圓1的K點（見圖2）是否落在L1上？由幾何關系可知(6)故從S1發出的光束能全部進入L1為了保證全部光束能進入透鏡組合，對L1和L2進行加工時必須保留圓1和圓2內的透鏡部分下面舉出一種對透鏡進行加工、組裝的方法在O1和O2之間作垂直于O1O2且分別與圓1和圓2相切的切線和若沿位于和之間且與它們平行的任意直線對透鏡L

16、1和L2進行切割，去掉兩透鏡的弓形部分，然后把它們沿此線粘合就得到符合所需組合透鏡的上半部同理，對L2的下半部和L3進行切割，然后將L2的下半部和L3粘合起來，就得到符合需要的整個組合透鏡這個組合透鏡可以將S1、S2、S3發出的全部光線都會聚到P點現在計算和的位置以及對各個透鏡切去部分的大小應符合的條件設透鏡L1被切去部分沿O1O2方向的長度為x1，透鏡L2被切去部分沿O1O2方向的長度為x2，如圖2所示，則對任意一條切割線， x1、x2之和為 （7）由于必須在和之間，從圖2可看出，沿切割時，x1達最大值(x1M)，x2達最小值(x2m)，代入r，r 和的值，得 (8)代入(7)式，得 (9)由圖2可看出，沿切割時，x2達最大值(x2M)，x1達最小值(x1m)， 代入r和r 的值，得 (10) （11）由