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文檔簡介
河南省鄭州市鞏義第三高級中學2021-2022學年高二物理聯(lián)考試題含解析一、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.電容器對電流的作用是A.通交流,隔直流
B.通交流,阻直流C.通直流,隔交流
D.通直流,阻交流參考答案:A2.(多選題)如圖所示為某電場中的一條電場線,在a點靜止地放一個正電荷(重力不能忽略),到達b時速度恰好為零,則()A.電場線的方向一定豎直向上B.該電場一定是勻強電場C.該電荷從a→b是加速度變化的運動D.該電荷在a點受到的電場力一定比在b點受到的電場力小參考答案:ACD【考點】電勢差與電場強度的關(guān)系;電場線.【分析】解答本題要掌握:根據(jù)質(zhì)點的運動情況:先加速運動后減速運動,正確判斷其受力情況:電場力逐漸增大,弄清在a、b兩點電場力和重力大小關(guān)系.【解答】解:A、在a點由靜止釋放粒子,到達b點時速度恰好為零,可知粒子所受電場力與重力方向相反;粒子帶正電,則電場力的方向與電場線方向相同,故電場線的方向向上,故A正確B、由于粒子在a點由靜止釋放后先加速,到達b點也靜止,可知粒子開始時受到的重力大于電場力,后來電場力大于重力,該電場一定不是勻強電場.故B錯誤CD、從a到b先加速后減速,該粒子從a到b是做變加速運動,故電場力逐漸變大,故b點場強大于a點場強,電荷在b點受到的電場力大于電荷在a點受到的電場力,故CD正確故選:ACD3.如圖,在正點電荷Q的電場中有M、N、P、F四點,M、N、P為直角三角形的三個頂點,F(xiàn)為MN的中點,∠M=30°.M、N、P、F四點處的電勢分別用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN,φP=φF,點電荷Q在M、N、P三點所在平面內(nèi),則()A.點電荷Q一定在MP的連線上B.連接PF的線段一定在同一等勢面上C.將正試探電荷從P點搬運到N點,電場力做負功D.φP小于φM參考答案:A【考點】電勢能.【分析】點電荷的等勢面是一系列的同心圓,對于圓,圓弧上任意兩點的連線的中垂線一定通過圓心;找出電荷位置后,根據(jù)電勢能的變化情況判斷電場力做功情況.【解答】解:A、點電荷的等勢面是一系列的同心圓,對于圓、圓弧上任意兩點的連線的中垂線一定通過圓心,故場源電荷在MN的中垂線和FP的中垂線的交點上,在MP的連線上,如圖所示,故A正確;B、φP=φF,線段PF是P、F所在等勢面(圓)的一個弦,故B錯誤;C、在正的點電荷的電場中,離場源越遠,電勢越低,將正試探電荷從P點搬運到N點,電勢能降低,故電場力做正功,故C錯誤;D、在正的點電荷的電場中,離場源越遠,電勢越低,故φP>φM,故D錯誤.故選:A.4.(2014春?淄博期末)物體沿光滑固定斜面向下加速滑動,在運動過程中,下述說法正確的是()A. 重力勢能逐漸減少,動能也逐漸減少B. 重力勢能逐漸增加,動能逐漸減少C. 由于斜面是光滑的,所以機械能一定守恒D. 重力和支持力對物體都做正功參考答案:C機械能守恒定律;功的計算解:A、根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得:wG=﹣△Ep物體沿光滑斜面向下加速滑動,重力做正功,所以重力勢能逐漸減少.由于物體加速滑動,所以動能逐漸增加.故A、B錯誤.C、由于斜面是光滑的,所以物體受重力和支持力,而支持力不做功,所以只有重力做功,所以機械能一定守恒,故C正確.D、重力做正功,支持力不做功,故D錯誤.故選C.5.(單選)每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來,地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向,使它們不能到達地面,這對地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來,在地磁場的作用下,它將(
)A.向東偏轉(zhuǎn)B.向南偏轉(zhuǎn)C.向西偏轉(zhuǎn)D.向北偏轉(zhuǎn)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.如圖11所示,水平地面上有一質(zhì)量m=200kg的箱子,一個小朋友用F=50N的水平推力推箱子,箱子仍然保持靜止.則箱子受到地面的靜摩擦力大小為________N,方向與推力F的方向________(選填“相同”或“相反”).參考答案:50,相反7.如圖所示在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,如果打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時受到較大阻力,這樣會導致重力勢能的減少量
(填“大于”、“小于”或“等于”)動能的增加量。參考答案:大于8.(4分)原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子;原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要________(填“吸收”或“輻射”)波長為_________的光子。參考答案:吸收;9.元電荷(基本電荷):電子和質(zhì)子所帶等量的異種電荷,電荷量e=1.60×10-19C.實驗指出,所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e,或者是電荷量e的整數(shù)倍.因此,電荷量e稱為元電荷.電荷量e的數(shù)值最早由美國科學家
用實驗測得的.參考答案:密立根10.若在做“驗證動量守恒定律”的實驗中,稱得入射小球1的質(zhì)量m1=15g,被碰小球2的質(zhì)量m2=10g,由實驗得出它們在碰撞前后的位移﹣時間圖線如圖所示,則由圖可知,入射小球在碰前的動量是
g?cm/s,入射小球在碰后的動量是
g?cm/s,被碰小球的動量是
g?cm/s,由此可得出的結(jié)論是
.參考答案:1500;750;750;碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒【考點】驗證動量守恒定律.【分析】由速度圖象求出小球的位移與對應的時間,由速度公式求出小球的速度,然后根據(jù)動量的計算公式求出小球的動量,最后分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論.【解答】解:由圖象可知,碰前入射小球的速度:v1===100cm/s,碰后入射球的速度:v1′===50cm/s,被碰球碰后的速度:v2===75cm/s,入射球碰前的動量:p=m1v1=15×100=1500g?cm/s,入射小球碰撞后的m1v1′=15×50=750gcm?/s,被碰小球碰撞后的:m2v2=10×75=750g?cm/s,碰后系統(tǒng)的總動量:p′=m1v1′+m2v2′=750+750=1500g?cm/s.通過計算發(fā)現(xiàn):兩小球碰撞前后的動量相等,即:碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒.故答案為:1500;750;750;碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒11.電路中感應電動勢的大小,是由穿過這一電路的__________決定的.如圖是某正弦式電流的圖象,則此正弦式電流的周期為_______s,電流的峰值為_______A。參考答案:磁通量的變化率,0.02,0.512.太陽中含有大量的氘核,因氘核不斷發(fā)生核反應釋放大量的核能,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)完成核反應方程:H+H→
+n.(2)求核反應中釋放的核能.(3)在兩氘核以相等的動能0.35MeV進行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下,求反應中產(chǎn)生的中子和氦核的動能.參考答案:(1)He;(2)核反應中釋放的核能為3.26MeV;(3)中子的動能為2.97MeV,氦核的動能為0.99MeV.【考點】愛因斯坦質(zhì)能方程;動量守恒定律.【分析】(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒,寫出核反應方程式.(2)求出核反應過程中的質(zhì)量虧損,然后由質(zhì)能方程求出釋放的核能.(3)兩氘核對心碰撞過程,遵守動量守恒和能量守恒根據(jù)動量守恒和能量守恒列方程求解.【解答】解:(1)由核電荷數(shù)守恒可知,新核的核電荷數(shù)是2,因此新核是He,由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知,核反應方程式是:H+H→He+n;(2)反應過程中質(zhì)量減少了:△m=2×2.0136u﹣1.0087u﹣3.0150u=0.0035u,反應過程中釋放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV(3)設(shè)n核和He的動量分別為P1和P2,由動量守恒定律得:O=P1+P2,由此得P1和P2大小相等,由動能和動量關(guān)系E=及n和He的質(zhì)量關(guān)系得:中子的動能En是He核動能EHe的3倍,即En:EHe=3:1,由能量守恒定律得:EHe+En=△E+2EK,解得:中子的動能En=2.97MeV,He的動能:EHe=0.99MeV,故答案為:(1)He;(2)核反應中釋放的核能為3.26MeV;(3)中子的動能為2.97MeV,氦核的動能為0.99MeV.13.氫原子的能級如圖所示,當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,會
(填“輻射”或“吸收”)光子,這種光子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應,則該金屬的逸出功為
eV.現(xiàn)有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有
種.參考答案:輻射(2分),2.55(2分),4三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.某同學用以下器材用伏安法盡可能精確地測量一阻值約為200Ω的電阻。A.電流表:量程為200mA,內(nèi)阻約為0.1ΩB.電壓表:量程為3V,內(nèi)阻約為3kΩC.滑動變阻器:最大阻值為20Ω,額定電流1AD.低壓直流電源:電壓6V,內(nèi)阻忽略F.電鍵K,導線若干在方框中畫出實驗電路圖.參考答案:15.為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做了如下實驗:①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2.②按照如圖所示的那樣,安裝好實驗裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端.③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置.④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置.⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF.根據(jù)該同學的實驗,回答下列問題:(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的
點,m2的落點是圖中的
點.(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式
,則說明碰撞中動量是守恒的.(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式
,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.參考答案:(1)D;F(2)(3)m1LE=m1LD+m2LF【考點】驗證動量守恒定律.【分析】(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,由平拋運動規(guī)律不難判斷出;(2)設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,由平拋運動規(guī)律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度,表示出動量的表達式即可求解;(3)若兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機械能沒有損失.【解答】解:(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是D點,m2球的落地點是F點;(2)碰撞前,小于m1落在圖中的E點,設(shè)其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的D點,設(shè)其水平初速度為v1′,m2的落點是圖中的F點,設(shè)其水平初速度為v2.設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,由平拋運動規(guī)律得:,LDcosα=v′1t解得:同理可解得:,所以只要滿足m1v1=m2v2+m1v′1即:則說明兩球碰撞過程中動量守恒;(3)若兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機械能沒有損失.則要滿足關(guān)系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案為為:(1)D;F(2)(3)m1LE=m1LD+m2LF四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,在邊長L=8cm的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B0=0.1T.距AB、AD邊均為d=1cm的P點有一粒子,能在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射出速率不同的帶正電的粒子,粒子的質(zhì)量m=1.0×10-14
kg,粒子的電荷量q=1.0×10-5C,粒子的重力可忽略不計,不考慮帶電粒子之間的相互作用.(計算結(jié)果可保留根號)(1)速率在什么范圍內(nèi)的粒子將不可能射出磁場,被完全約束在正方形內(nèi)?(2)速度大小為5.0×106m/s的粒子將從BC邊的什么范圍內(nèi)射出?參考答案:)解析:(1)當粒子運動軌跡為Ⅰ時解得,r2=5cm當粒子運動沿軌跡Ⅱ與AB邊相切于E點時,粒子將從BC邊F點出射,為最低出射點.由幾何關(guān)系得,r=(r2-d)2+PH2,解得,PH=3cm所以,F(xiàn)I=L-d-PH=4cm在三角形O1FI中,r=(r2-EI)2+FI2解得,EI=2cm則出射點F距下邊界高BF=EI=2cm當粒子沿軌跡Ⅲ與BC邊相切于G點時,粒子將從BC邊G點出射,為最高出射點.由幾何關(guān)系得,r=(L-r2-d)2+O2J2
解得,O2J=cm則出射點G距下邊界高BG=O2J+d=+1cm綜上,出射點距B的距離x滿足2cm≤x≤(1+)cm.17.如圖所示,水平放置的長直平行金屬導軌PQ、MN相距l(xiāng)=0.4m,導軌左邊接有定值電阻R=3Ω,在導軌上放置一金屬棒ab,其質(zhì)量為0.01kg,電阻為0.2Ω,導軌電阻不計。整個裝置處于磁感強度B=0.5T的勻強磁場中,當金屬棒在外力作用下以v=4m/s勻速向右運動時,求:(1)金屬棒ab中感應電流的大小和方向;(2)外力的功率是多大?(3)撤去外力后,金屬棒最終會停下來,求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。參考答案:(1)由
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