2023-2024学年山西省阳泉市古贝中学高三物理大联考试题含解析

2023年山西省阳泉市古贝中学高二物理大联考试题含

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)如图甲所示，正方形金属线圈abed位于竖直平面内，其质量为m,电阻为

R.在线圈的下方有一匀强磁场，MN和是磁场的水平边界，并与be边平行，磁场方

向垂直于纸面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由

开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图中字母均为已知量.重力加速度为

g,不计空气阻力.下列说法正确的是()

A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adeba方向

B.金属线框的边长为vi(t2-ti)

c.磁场的磁感应强度为“(4一'，)

22

D.金属线框在0〜Q的时间内所产生的热量为2mgVi(t2-ti)+2m(V2-V3)

参考答案:

BD

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律.

【分析】金属框进入磁场前做匀加速运动，由图线与时间轴所围的面积读出金属框初始位

置的be边到边界MN的高度；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，

根据时间和速度求解金属框的边长；由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重

力和安培力平衡，列式可求出B.由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热

量.

【解答】解：A、金属线框刚进入磁场时磁通量增大，根据楞次定律判断可知，感应电流

方向沿abcda方向；故A错误；

B、由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为V1，运动时间为t2-

tl，故金属框的边长：1=V1(t2-tl);故B正确；

C、在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl,

Bl/

1=R，又1=V1(t2-ti).

_____1______/rogR

联立解得：.故c错误；

D、ti到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Qi=mgl=mgi)i(t2-ti)；

22

t3到上时间内,根据能量守恒定律，产生的热量为：Q2=mgl+2m(v2-v3)=mgi)i(t2-

1-22

ti)+2m(V2-v3)

上22

故Q=Qi+Q2=2mgs(tz-ti)+2m(v2-v3),故D正确;

故选：BD.

2.关于冲量和动量，以下说法正确的是

A.物体的运动状态改变，不一定受到冲量的作用

B.物体运动时合外力的冲量方向与物体动量方向相同

C.物体的动量发生了改变，则合外力一定对物体做了功

D.运动物体动量方向与即时速度方向相同，而合外力的冲量与合外力的方向相

同

参考答案：

D

3.如图6所示，轻杆OP可绕0轴在竖直平面内自由转动，P端挂一重物，另用一

轻绳通过滑轮系住P端.当0P和竖直方向间的夹角a缓慢增大时(0<a<

180°),则OP杆所受作用力的大小图6

A.恒定不变B.逐渐增大

C.逐渐减小D.先增大、后减小

参考答案:

A

4,下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是

辐射强度辐射强度

辐射强度

A

【考点】量子化现象.

【分析】要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的

波长越短.

【解答】解：黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故

B、D错误.

黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐

射，在500C以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射.即温度越高，辐射的

电磁波的波长越短，故C错误A正确.

故选：A.

5.（多选题）如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线

圈.下面说法正确的是（）

A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常

B.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮

C.闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮

D.断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭

相当电源，两灯逐渐同时熄灭，故D正确.

参考答案：

CD

【考点】自感现象和自感系数.

【分析】开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，A灯立即发光.由于线

圈的阻碍，B灯后发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯B逐渐变亮.

断开开关K的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的自感作用，两灯逐渐

同时熄灭.

【解答】解：A、B、C、开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，A灯立

即发光.由于线圈的自感阻碍，B灯后发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯B逐渐变亮，

故AB错误，C正确；

D、断开开关K的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，过线圈的电流将要减小，产

生自感电动势，

故选：CD

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，

会（填"辐射"或"吸收"）光子，这种光子照射在某金属上，刚好能发生

光电效应，则该金属的逸出功为eV.现有一群处于n=4的能级的氢原子向低

能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共

有种.

参考答案：

辐射（2分），2.55（2分），4

7.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m=O.lkg,半径为r=0.5m,电阻为R=

0.5Q的单匝均匀金属圆环，以vO=5m/s的初速度向一磁感应强度为B=0.1T的有

界匀强磁场滑去（磁场宽度d>2r）.圆环的一半进入磁场历时2s,圆环上产生的

焦耳热为0.8J,则2s内圆环中的平均感应电动势大小为AV,2s末圆环的加速度

大小为▲m/s2.

参考答案：

160(或1.96X10-2)，0.6.

8.质量为1kg的物体，从足够高处自由落下，（g=10m/s2）下落3s内重力对物体做功

WG=▲在下落第3s内重力对物体做功的功率P=▲.

参考答案：

450焦,250瓦

9.一个元电荷的电荷量为，某带电体所带

电荷量是3.2xl（r*C,此带电

体所带的电荷量是元电荷的倍。

参考答案:

_lexlO^C,_2xiou_

10.如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端

为极，螺线管的a端为极.

—电源

C

参考答案：

正，S

11.黑体辐射的实验规律如图所示，图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长

的关系.可见，一方面，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有（选填

“增加”或“减少”），另一方面，辐射强度的极大值向波长（选填“较

长”或“较短”）的方向移动.

参考答案:

减少、较长

由图可知，随温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小；同时最大辐射强度向

右侧移动，即向波长较长的方向移动。

12.如图所示，两物体A、B的质量分别为M和m,用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，A物

体静止在水平面上.若不计摩擦，A物体对绳的作用力大小为；地面对A物体的

作用力大小为。

参考答案:

mg、Mg-mg

13.学习库仑定律后，某物理兴趣小组根据该定律探究相同金属小球的电荷量分配

关系.取三个完全相同的不带电金属球A、B、C,首先使A球带上一定电荷，A、

B接触后放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为FAB。B、C接触后也放到相

距r的地方，测得两球间的库仑力为FBC,如果金属球间的电荷量平分,FAB、

FBC的比值等于

参考答案：

4：1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（4分）某同学用多用电表欧姆档测量某一金属丝电阻阻值，将选择开关旋到

X100Q档，欧姆表的示数如图，则金属丝电阻的阻值约

为.Q。如果想测量的更精确些，应把选择开关旋

到0档。

参考答案:

200,X10

15.单摆测定重力加速度的实验中，

(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径

d=mm.

I产

I23kAA

h”出II出+卅M出\J\J

。1020J4\Li

m乙

(2)实验测得摆长为L,用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所

示，则重力加速度的表达式为：g=(用题目中物理量的字母表示).

(3)若该同学采用图象法处理实验数据，实验中测出不同摆长L以及对应的周期T,作出

L【'图线如图所示，利用图线上任两点A、B的坐标(xi,y。、(X2,y2)可得出重力加

(4)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有—

A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大

的角度

D.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回

到开始位置时停止计时，此时间间隔At即为单摆周期T

E.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡

At

位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间At,则单摆周期T=5O

参考答案：

1—1yif

7T—)

(1).14.15(2).%(3),x2xi(4).ABE

I

.1-i、巾丁

(1)该摆球的直径为

T

(2)由图乙所示图象可知，单摆的周期,1।*，：，由单摆周期公式足可知，重

4百.4X2!.n21.

g=___=____=___

力加速度(蝙’4*0.

h.g„■»..gyj-yj

TLI--kT\k―;k-------

(3)由单摆周期公式W可知，4n以一，由图象可知则

,丫2'g，丫2』

k=------=—g=钮~(-----1

X2、46，解得X2X].

(4)实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较

小，密度较大的小球，AB正确；摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故C错误；

释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平

均值，故D错误E正确.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B,静止在图示位置。若固定的带

正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,b-30。，A和B在同

一条水平线上，整个装置处于真空中。试求A、B两球间的距离r。

参考答案：

)由右图可知:

J3

F=mgtg0=mgtg30'=—wg（］）§分

17.平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Q的电热丝，轨道间距L=lm,

轨道很长，本身电阻不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面

向里和向外的磁场区域宽度为2cm,磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场

的区域宽度为1cm,导体棒ab本身电阻r=ld与轨道接触良好，现让ab以v=10

m/s的速度向右匀速运动.求：

(1)当ab处在磁场区域时，ab中的电流为多大？ab所受磁场力为多大？

⑵整个过程中，通过ab的电流是否是交变电流？若是，则其有效值为多大？并画

出通过ab的电流随时间的变化图象.

参考答案：

⑴感应电动势E=BLv=10V,

E

ab中的电流1=+/=2A,

,ab所受的安培力为F=BIL=2N,方向向左.

a%

(2)是交变电流，ab中交流电的周期T=2v+2v=0.006s,由交流电有效值的定

j=电

义，可得I2R(2v)=、敕2RT,即3o

通过ab的电流随时间变化图象如图所示.

18.如图所示，在点电荷