2021年河南省新乡市原阳县第二中学高二物理联考试卷含解析

2021年河南省新乡市原阳县第二中学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.（多选题）粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（）A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRfD．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为：l参考答案：CD【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等．【解答】解：A、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T=知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故A错误．B、根据qvB=m，知v=，则最大动能EKm=mv2=．与加速的电压无关．故B错误．C、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则v==2πRf．所以最大速度不超过2πfR．故C正确．D、粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据v=知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为：1，根据r=，则半径比为：1．故D正确．故选CD．2.（单选）如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述不正确的是A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好参考答案：C3.（单选）法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是(

)A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的在磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流参考答案：A4.为了儿童安全，布绒玩具必须检测期中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在。如图8是磁报警装置中的一部分电路示意图，期中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（

）A、I变大，U变大

B、I变小，U变小C、I变大，U变小

D、I变小，U变大参考答案：C5.如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形的物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1，B、C间的动摩擦因数μ2有可能是：

A、μ1=0，μ2=0

B、μ1=0，μ2≠0

C、μ1≠0，μ2=0

D、以上情况都有可能参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，使闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电。已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为?。当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为______；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为______。参考答案：7.第一个从理论上预言电磁波在真空中的传播速度的人是

，等于

m/s，第一个用试验证实了电磁波存在的科学是

。参考答案：麦克斯韦，3108m/s，赫兹8.质量为1kg的物体从高为1m的粗糙斜面顶端向下滑，到斜面底端时速度为4m/s，下滑过程中机械能

（增加、不变、减少），阻力做的功=

J。（g=10m/s2）参考答案：减少，-29.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s．①图甲中电极A为光电管的

（填“阴极”或“阳极”）；②实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc=

Hz，逸出功W0=

J．参考答案：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣19【考点】光电效应．【分析】光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．根据逸出功W0=hv0，和光电效应方程：EK=hv﹣W0直接进行求解．【解答】解：（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A错误；由Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得：eUC=hv﹣W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率νC=5.15×1014Hz，（2）根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10﹣34×5.15×1014=3.41×10﹣19J．故答案为：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣1910.如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E=

，小球运动过程中的最大速率为

参考答案：由动能定理可知：

mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0

解得：设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有：

mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2；11.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是

；（2）实验时需要测量的物理量是

；（3）待测质量的表达式为m=

。参考答案：(1)物体对桌面无压力

(2)

弹力大小：作圆周的周期和半径

(3)m=FT2/4π2R12.(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放：

▲

；②在摆球经过最低点时启动秒表计时：

▲

；③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：

▲

。(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为

▲

mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随

▲

的增大而增大。参考答案：否；是；否；20.685；摆长．解析解：①单摆在摆角很小时振动是简谐振动，摆角一般要小于5°，故①不合理；②测单摆周期时，一般以小球经过最低点时开始计时，这样可以减小实验误差，故②合理；③用摆球一次全振动的时间最为单摆的周期测量误差较大，为减小测量误差，要测多个周期的时间求平均值，故③不合理；由图示螺旋测微器可知，主示数为20.5m，游标尺示数为18.5×0.01mm=0.5mm=0.185,m，读数为20.685mm从图中数据可知：摆长相同时，周期相同，摆长变大时，周期变大，根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．13.（4分）如图所示为甲、乙两单摆做简谐运动的图线，若g=9.8m/s2，甲的摆长L1为

；甲、乙两摆摆长之比为L1：L2为

；甲、乙两摆

摆角较大．

参考答案：1m，16：9，甲 解：甲摆的周期为2s，乙摆的周期为1.5s，根据单摆的周期公式T=2π得：L1==1m；L2==m；摆长L=，甲、乙两摆的周期比为4：3，则摆长比为16：9．单摆小角度摆动，甲摆的振幅为7cm，乙摆的振幅为3cm，根据A=Lθ，两个摆的摆角之比为：，故甲摆的摆角较大；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g，mB=500g，系统静止时弹簧伸长x=15cm，未超出弹性限度。若剪断A、B间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：（1）A的振幅多大？（2）A球的最大加速度多大？（g取10m/s2）参考答案：（1）只挂A球时弹簧伸长量由得·········①

（2分）最大加速度为：

（2分）17.如图6所示，光滑水平面上有一质量为M滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R＝1m．一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块．已知M＝4m，g取10m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：(1)小球的初速度v0的大小；(2)滑块获得的最大速度．参考答案：(1)5m/s(2)2m