湖南省株洲市七地中学2022年高二物理联考试卷含解析

湖南省株洲市七地中学2022年高二物理联考试卷含解析一、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.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则A、氢原子从n＝4的能级可辐射出5种频率的光子B、氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eVC、b光比a光的波长短D、氢原子在n＝2的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离参考答案：AD2.如图7所示，在磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中有一宽度为0.4m的长方形金属框架，导体棒AB在金属框上以5m/s的速度向左滑动，R1＝R2＝2Ω，导体棒AB及其它导线和金属框上的电阻忽略不计，则（

）

A．导体棒中的电流方向由A到B

B．感应电动势的大小为2VC．通过导体棒AB的电流为1A

D．通过R1和R2的电流均为1A参考答案：C3.安全门上的玻璃观察孔直径d＝2cm，门的厚度h＝3.464cm，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌入折射率为的光学玻璃，如图所示．则嵌入玻璃后视野的最大张角是（

）A300

B

600

C

900

D

1200参考答案：D4.如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1∶2．则拉出过程中下列说法中正确的是（

）A.所用拉力大小之比为2∶1

B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1∶1C.拉力做功之比是1∶4

D.线框中产生的电热之比为1∶2参考答案：D5.（单选）如图（a）所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（b）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中（

）参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一兴趣实验小组在学习完本章后进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就

。为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，同时用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为

F（保留两位有效数字）充电时间(s)4812162024两极板间电压(V)4.268.5112.7717.0221.8825.53参考答案：越大

；4.7×103

7.如图所示，理想变压器的输入电压表达式u＝311sin314t(V)，变压器的变压比是10：1，次级负载电阻R为20Ω,，则负载两端的电压为______V，初级线圈的输入功率为_____W。参考答案：8.某高二年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（3分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（5分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：9.将一个1.0×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0×10－3J，则A点的电势为Ua＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为Uab＝______V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力作功______J。参考答案：600，2600，-52010.质量为m，电荷量为q的质点，仅在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧由A运动到B，其速度方向改变θ角，AB弧长为s，则A、B两点的电势差UAB＝________，AB中点的场强大小E＝________。参考答案：11.某电池组电动势为6V，如果不考虑它电池组内部的电阻，当把它的两极与20Ω的电阻连在一起时，则电路中的电流强度是A，在20s内电阻产生的热量是J．参考答案：解：根据欧姆定律得：A在20s内电阻产生的热量：Q=EIt=6×0.3×20J=36J故答案为：0.3A，36J12.沿竖直方向安放两条比较靠近并且相互平行的直导线，当两导线通以同向电流时，两导线相互

，通以反向电流时，两导线相互

（填“吸引”或“排除”）。参考答案：吸引

排除13.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上。则绳对小球的拉力T= ，球面对小球的支持力N=

。参考答案：mgL/（R+h）

mgR/（R+h）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了所示U－I图线，从图象中可以看出A．电池a的电动势较大，内电阻较大B．电池a的电动势较小，内电阻较小C．电池b的电动势较小，内电阻较大D．电池b的电动势较大，内电阻较小参考答案：A15.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两根相距为L的平行金属导轨固定于水平面上，导轨电阻不计．一个质量为m、长为L、宽为a的线框放在水平导轨上(如图3-4所示)，长边的电阻均为2R，宽边电阻不计，导轨与线框间的动摩擦因数为μ，两者接触电阻不计．导轨左端连有阻值为2R的电阻．导轨平面上有n个竖直向上的宽度为a、间距为b的匀强磁场区域（a<b），磁感应强度为B．线框右边初始位于OO′，与第一个磁场区域左边界相距2a，求：(1)给线框向右的初速度v0，为使线框保持v0的速度一直向右穿过各磁场区域，需对线框施加水平向右的拉力．求线框不在磁场中时受到的拉力F1和在磁场中时受到的拉力F2的大小；(2)在(1)的情况下，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第2个磁场区域过程中，拉力所做的功；(3)若线框初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使线框进入各磁场的速度都相等，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第n个磁场区域的整个过程中，导轨左端电阻产生的热量．

参考答案：解：（1）因匀速，则线框不在磁场中时，F1=μmg

线框在磁场中时，F2=μmg+BIL

切割磁感线时，电动势E=BLv0

总电阻R总=3R

I=E/3R=BLv0/3R

（则

F2=μmg+B2L2v0/3R

（2）因匀速，则拉力做功WF=W克摩+W克安

（1分）W克摩=μmg(2a+3a+b)=μmg(5a+b)

（1分）W克安=4aB2L2v0/3R

（1分）17.如图所示，在高h1=30m的光滑水平平台上，质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，小物块将以一定的速度v1水平向右滑下平台做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC上B点沿切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上动摩擦因数为μ=0.7的足够长水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动最终在E点（图中未画出）静止．求：（1）小物块滑下平台的速度v1；（2）小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小（3）小物块在圆弧形轨道的最低点时对轨道的压力（4）C、E两点间的距离．参考答案：解：（1）设物块从A运动到B的时间为t，由于h1=30m，h2=15m，则

h1﹣h2=gt2；解得t=s．由Rcos∠BOC=h1﹣h2，R=h1所以∠BOC=60°设小物块平抛运动的水平速度是v1，则=tan60°解得v1=10m/s．（2）由能量守恒可得，弹簧压缩时的弹性势能为Ep=mv12=J=50J．（3）物块从A到C过程，由机械能守恒定律得

mgR+mv12=在C点，由牛顿第二定律得

N﹣mg=m联立解得N≈33.3N根据牛顿第三定律知，小物块在圆弧形轨道的最低点时对轨道的压力大小N′=N=33.3N，方向竖直向下．（4）设C、E两点间的距离为L，从A到E的整个过程，根据动能定理得

mgh1+mv12=μmgL．解得L=50m．答：（1）小物块滑下平台的速度v1为10m/s．（2）小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小为50J．（3）小物块在圆弧形轨道的最低点时对轨道的压力大小为33.3N，方向竖直向下．（4）C、E两点间的距离为50m．【考点】动能定理的应用；向心力；弹性势能．【分析】（1）根据平抛运动下降的高度求出运动的时间，通过速度方向，结合竖直方向上的分速度求出平抛运动的初速度v1．（2）根据能量守恒求出弹簧压缩时具有的弹性势能．（3）由机械能守恒定律求出小物块在圆弧形轨道的最低点时的速度，再由牛顿定律求对轨道的压力．（4）根据动能定理求出C、E两点间的距离．18.如图所示：在铅板中心处有一个放射源，它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流，为金属网，为紧靠金属网外侧的荧光屏，电子打在荧光屏上会使其发出荧光，和连接在电路上，它们相互平行且正对面积足够大。已知电源电动势为，滑动变阻器的最大电阻是电源内阻的4倍，、间距为，电子质量为，电量为，不计电子运动所形成的电流对电路的影响。（1）当图中滑动变阻器的滑片置于变阻器中点时，求闭合电键后，、间的场强大小；（2）要使荧光屏上的亮斑面积减小，应让滑动变阻器的滑片向哪端滑动？请指出亮斑的形状？（3）若移动滑动变阻器的滑片，荧光屏上形成的亮斑最小面积为，试求出电子刚离开放射源时的速度大小。

参考答案：（1）设内阻为，则滑动变阻器的最大电阻Ks5u由分压关系有：

∴、间的场强大小为：