山西省晋中市太谷县胡村中学高二物理联考试题含解析

山西省晋中市太谷县胡村中学高二物理联考试题含解析一、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.下列有关声现象的说法中正确的是A．夏日里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声波的干涉现象B．将房间门窗关紧，可还是能听到窗外的声音，这是声波的衍射现象C．匀速远离一个静止着的发声蜂鸣器，由于多普勒效应，会感觉到声音越来越尖锐D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象参考答案：B

A、夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；B、将房间门窗关紧，可还是能听到窗外的声音，这是声波通过门窗的缝隙发生的衍射现象；C、远离声源，听到的声音的频率降低，感觉声音音调变低；D、共振是两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。2.（多选题）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知（）A．该金属的截止频率为4.27×1014HzB．该金属的截止频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV参考答案：AC解：A、B根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ﹣W，Ek﹣γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为4.27×1014Hz．故A正确，B错误．C、由Ek=hγ﹣W，得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，则由数学知识得：h=≈6.5×10﹣34J?s．故C正确．D、当Ek=hγ﹣W=0时，逸出功为W=hγ0=6.5×10﹣34J?s×4.27×1014Hz=2.7755×10﹣19J≈1.73eV．故D错误．故选：AC3.（不定项选择题）下列几种情况下力F都对物体做了功①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s

②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s

③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为ｍ的物体向上推了s。下列说法中正确的是（

）A.③做功最多

B.②做功最多

C.做功都相等

D.不能确定参考答案：C4.（单选题）已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2。有下列说法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是A．②④

B．②③

C．①④

D．③④参考答案：C5.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为A．

B．

C．

D．参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图中A、B、C、D是匀强电场中一边长为2m的正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为＝15V，＝3V，＝－3V。由此可得D点电势＝______V，该匀强电场的场强E=______N/C。参考答案：7.某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验：（1）该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力

（填“越大”或“越小”或“不变”），实验发现小球B在位置

细线偏离竖直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）（2）接着该组同学使小球处于同一位置，增大或减少小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图，悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则q2/q1为_______参考答案：8.一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的一端平齐并固定，另一端自由如图甲所示，当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数k1=

，小弹簧的劲度系数k2=

参考答案：9.一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.参考答案：10.（2分）一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为

。(忽略空气阻力g取10m/s2)参考答案：0.6N·s11.已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V的CO2气体含有的分子数为____________．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为_____________．参考答案：

(1).

(2).试题分析：体积为VCO2气体质量m=ρV，则分子数．CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为：考点：阿伏伽德罗常数【名师点睛】本题关键抓住二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变．再根据质量与摩尔质量的关系求出分子数，即可求出固体二氧化碳的体积。12.1992年7月，航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验。航天飞机在赤道上空约300km处飞行，速度约为6.5×103m/s，方向由西向东，地磁场在该处的磁感应强度B=4×10-5T，地球半径为6400km，从航天飞机上释放了一颗卫星，卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为

V。参考答案：13.现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为

V，内阻r为

Ω.参考答案：10

46±2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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．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，用电动势E=6V，内阻不计的蓄电池组，通过滑线变阻器组成分压电路，向电阻R0=20Ω，额定电压U0=4.5V的灯泡供电使它正常发光，试问当电池组对灯泡的供电效率η=60%时，变阻器R的阻值和能承受的最大电流应满足什么要求？参考答案：17.（20分）目前，大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状，通常称为激光二极管条．但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束，光能分布很不集中，不利于传输和应用．为了解决这个问题，需要根据具体应用的要求，对光束进行必需的变换（或称整形）．如果能把一个半导体激光二极管条发出的光变换成一束很细的平行光束，对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的．为此，有人提出了先把多束发散光会聚到一点，再变换为平行光的方案，其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明．如图，S1、S2、S3是等距离（h）地排列在一直线上的三个点光源，各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为a=arctan的圆锥形光束．请使用三个完全相同的、焦距为f=1.50h、半径为r=0.75h的圆形薄凸透镜，经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜，使三束光都能全部投射到这个组合透镜上，且经透镜折射后的光线能全部会聚于z轴（以S2为起点，垂直于三个点光源连线，与光束中心线方向相同的射线）上距离S2为L=12.0h处的P点．（加工时可对透镜进行外形的改变，但不能改变透镜焦距．）1．求出组合透镜中每个透镜光心的位置；2．说明对三个透镜应如何加工和组装，并求出有关数据。参考答案：解析：1．考虑到使3个点光源的3束光分别通过3个透镜都成实像于P点的要求，组合透镜所在的平面应垂直于z轴，三个光心O1、O2、O3的连线平行于3个光源的连线，O2位于z轴上，如图1所示．图中表示组合透镜的平面，、、为三个光束中心光线与该平面的交点．

＝u就是物距．根据透镜成像公式

(1)可解得

因为要保证经透镜折射后的光线都能全部会聚于P点，来自各光源的光线在投射到透镜之前不能交叉，必须有2utana≤h即u≤2h．在上式中取“－”号，代入f和L的值，算得

≈1.757h (2)此解满足上面的条件．

分别作3个点光源与P点的连线．为使3个点光源都能同时成像于P点，3个透镜的光心O1、O2、O3应分别位于这3条连线上（如图1）．由几何关系知，有

(3)即光心O1的位置应在之下与的距离为

(4)同理，O3的位置应在之上与的距离为0.146h处．由(3)式可知组合透镜中相邻薄透镜中心之间距离必须等于0.854h，才能使S1、S2、S3都能成像于P点．2．现在讨论如何把三个透镜L1、L2、L3加工组装成组合透镜．因为三个透镜的半径r=0.75h，将它们的光心分别放置到O1、O2、O3处时，由于＝＝0.854h<2r，透镜必然发生相互重叠，必须对透镜进行加工，各切去一部分，然后再将它们粘起来，才能满足(3)式的要求．由于对称关系，我们只需讨论上半部分的情况．图2画出了L1、L2放在平面内时相互交叠的情况（纸面为平面）．图中C1、C2表示L1、L2的边缘，、为光束中心光线与透镜的交点，W1、W2分别为C1、C2与O1O2的交点．为圆心的圆1和以（与O2重合）为圆心的圆2分别是光源S1和S2投射到L1和L2时产生的光斑的边缘，其半径均为

(5)根据题意，圆1和圆2内的光线必须能全部进入透镜．首先，圆1的K点（见图2）是否落在L1上？由几何关系可知

(6)故从S1发出的光束能全部进入L1．为了保证全部光束能进入透镜组合，对L1和L2进行加工时必须保留圆1和圆2内的透镜部分．下面举出一种对透镜进行加工、组装的方法．在O1和O2之间作垂直于O1O2且分别与圆1和圆2相切的切线和．若沿位于和之间且与它们平行的任意直线对透镜L1和L2进行切割，去掉两透镜的弓形部分，然后把它们沿此线粘合就得到符合所需组合透镜的上半部．同理，对L2的下半部和L3进行切割，然后将L2的下半部和L3粘合起来，就得到符合需要的整个组合透镜．这个组合透镜可以将S1、S2、S3发出的全部光线都会聚到P点．现在计算和的位置以及对各个透镜切去部分的大小应符合的条件．设透镜L1被切去部分沿O1O2方向的长度为x1，透镜L2被切去部分沿O1O2方向的长度为x2，如图2所示，则对任意一条切割线，x1、x2之和为

（7）由于必须在和之间，从图2可看出，沿切割时，x1达最大值(x1M)，x2达最小值(x2m)，代入r，r和的值，得

(8)代入(7)式，得

(9)由图2可看出，沿切割时，x2达最大值(x2M)，x1达最小值(x1m)，代入r和r的值，得

(10)

（11）由对称性，对L3的加工与对L1相同，对L2下半部的加工与对上半部的加工相同．评分标准：本题20分．第1问10分，其中（2）式5分，（3）式5分，第2问10分，其中(5)式3分，(6)式3分，(7)