2021年河北省石家莊市平山縣開智中學高二物理聯(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.（單選）有三個相同的金屬小球A、B、C，其中A、B兩球帶電情況相同，C球不帶電．將A、B兩球相隔一定距離固定起來，兩球間的庫侖力是F，若使C球先和A接觸，再與B接觸，移去C，則A、B間的庫侖力變?yōu)椋?/p>

）A．

B．

C．

D．參考答案：C2.矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動，產(chǎn)生的電動勢為，則：A．交流電的頻率是100πHzKs5uB．t＝0時，線圈位于中性面C．交流電的周期是0.02sD．t＝0.05s時，e有最大值參考答案：BC3.下面屬于電磁感應現(xiàn)象的是（

）

A．通電導體周圍產(chǎn)生磁場。B．磁場對感應電流發(fā)生作用，阻礙導體運動。C．由于導體自身電流發(fā)生變化，而在導體中產(chǎn)生自感電動勢。D．電荷在磁場中定向移動形成電流。參考答案：C4.兩個分子從靠得不能再靠近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，直到大于分子直徑的10倍以上.這一過程中，下列說法中正確的是（

）A.分子間的斥力在減小，引力在增大B.分子間的相互作用力的合力先減小后增大C.分子力總做正功D.分子勢能先減小后增大參考答案：D【詳解】A、當分子間距增大時，分子之間的引力和斥力都同時減小，故A錯誤；BCD、當兩個分子從靠近的不能再近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，達到分子間距等于r0的過程中，分子間的相互作用力（合力）減小，這個過程分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做正功，分子勢能減小；當從r0再增大時，分子引力減小的較慢，分子斥力減小的較快，故合力表現(xiàn)為引力，且增大，然后增大到某一值，又減少，至直到大于分子直徑的10倍，引力與斥力均幾乎為零，此過程分子力做負功，分子勢能增大，其合力為零，由以上分析可知，分子間相互作用力先減小，后增大，再減小，分子力先做正功后做負功，分子勢能先減小后增大，故BC錯誤，D正確。5.汽車在平直路面上以恒定功率啟動，設阻力恒定，則圖關于汽車運動過程中的加速度、速度隨時間變化的關系，下列說法正確的是A．汽車速度—時間圖象可用圖甲描述

B．汽車加速度—時間圖象可用圖乙描述C．汽車速度—時間圖象可用圖丙描述

D．汽車加速度—時間圖象可用圖丁描述

參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在220V、50Hz的正弦交流電源上線圈接有一理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無窮大)和一阻值為10Ω的電阻，已知原副線圈的匝數(shù)比為2:1。則二極管的耐壓值至少為

V，電阻R上1s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為

J，電阻R上電流的有效值為

A。（結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：156V

605J

7.78A7.一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p﹣V圖線描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量．（1）氣體狀態(tài)從A到B是

過程（填“等容”“等壓”或“等溫”）；（2）狀態(tài)從B到C的變化過程中，氣體的溫度

（填“升高”“不變”或“降低”）；（3）狀態(tài)從C到D的變化過程中，氣體

（填“吸熱”或“放熱”）；（4）狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中，氣體對外界所做的總功為

．參考答案：（1）等壓

（2）降低

（3）放熱

（3）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）根據(jù)圖象可知，氣體發(fā)生等壓變化（2）B到C氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律分析溫度的變化（3）C到D壓強不變，體積減小，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律分析吸放熱情況（4）根據(jù)p﹣V圖象包圍的面積求氣體對外界做的功【解答】解：（1）由題圖可知，氣體狀態(tài)從A到B的過程為等壓過程．（2）狀態(tài)從B到C的過程中，氣體發(fā)生等容變化，且壓強減小，根據(jù)=C（常量），則氣體的溫度降低．（3）狀態(tài)從C到D的過程中，氣體發(fā)生等壓變化，且體積減小，外界對氣體做功，即W＞0，根據(jù)=C（常量），則氣體的溫度T降低，氣體的內(nèi)能減小，由△U=Q+W，則Q=△U﹣W＜0，所以氣體放熱．（4）狀態(tài)從A﹣→B﹣→C﹣→D的變化過程中氣體對外界所做的總功W=p2（V3﹣V1）﹣p1（V3﹣V2）．故答案為：（1）等壓

（2）降低

（3）放熱

（3）8.物理學家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應。根據(jù)這一理論，在太陽內(nèi)部4個氫核（）轉化成1個氦核（He）和2個正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量＝4.0015u，電子的質(zhì)量＝0.0005u，1u的質(zhì)量對應931.5MeV的能量，（1）寫出該熱核反應方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應過程中釋放出_________兆電子伏的能量？（結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：以和表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有： ①碰撞前，氫原子與電子的總動能為： ②聯(lián)立①②兩式并代入數(shù)據(jù)解得：氫原子從基態(tài)躍遷到n＝4的能級所需能量由能級圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動能為：。9.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．其中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

0.8

m，振動周期為

4

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

0.5

m／s．

參考答案：10.如圖所示的裝置測定玻璃的折射率，在光具盤的中央固定一個半圓形的玻璃磚，使二者的圓心重合，使一激光束從玻璃圓弧面一側入射并垂直平面AOB，通過圓心O射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤上所對應的位置的刻度.以圓心O為軸逆時針轉動光具盤，同時觀察從平面AOB一側出射光線的變化，出射光線不斷向下偏轉并越來越暗，直到剛好看不到出射光線為止.記下這時入射光線在光具盤上對應的刻度，光具盤上兩次刻度之間的夾角θ就是光束從玻璃射向空氣的_______.玻璃折射率的表達式n=_______.參考答案：臨界角；1/sinθ11.質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后進入同一勻強磁場做圓周運動，則這兩個粒子的動能之比為

，軌道半徑之比為

，周期之比為

參考答案：1:2,

1:,

1:212.左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓_______穿入手心，并使四指指向____________的方向，則拇指所指的方向就是運動電荷所受洛侖茲力的方向.參考答案：13.實驗是物理的基礎，方法很多，在探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律時，我們采用

方法；現(xiàn)一定質(zhì)量的氣體，在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，吸收熱量280J，同時對外做功120J，則這些氣體的內(nèi)能是

（填：“增加”或“減少”）了

J。參考答案：控制變量法.增加

160J三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如下圖所示：某同學對雙縫干涉實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察實驗現(xiàn)象：（1）圖甲、圖乙是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是_______________(填字母)．（2）下述現(xiàn)象中能夠觀察到的是：（

）A．將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬B．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬C．換一個兩縫之間距離較大雙縫，干涉條紋間距變窄D．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失（3）如果測得第一條亮條紋中心與第六條亮條紋中心間距是11.550mm，求得這種色光的波長為______m。（已知雙縫間距d=0.2mm，雙縫到屏的距離L=700mm）參考答案：

(1).A

(2).AC

(3).6.6×10-7m（1）雙縫干涉條紋特點是等間距、等寬度、等亮度；衍射條紋特點是中間寬兩邊窄、中間亮、兩邊暗，且不等間距；根據(jù)此特點知A圖是干涉條紋；

（2）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，將濾光片由藍色的換成紅色的，頻率減小，波長變長，則干涉條紋間距變寬．故A正確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，條紋間距與單縫和雙縫之間的距離無關．故B錯誤；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄．故C正確；去掉濾光片后，通過單縫與雙縫的光成為白色光，白色光通過雙縫后，仍然能發(fā)生干涉現(xiàn)象．故D錯誤．故選AC.

（3）相鄰亮條紋的間距．

根據(jù)得，．點睛：本題關鍵是明確實驗原理，體會實驗步驟，最好親手做實驗；解決本題的關鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式．15.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵將壓縮空氣通過導軌的眾多小孔高速噴出，在導軌與滑塊之間形成薄薄一層氣墊，使滑塊懸浮在導軌上．由于氣墊的摩擦力極小，滑塊在導軌上的運動可很好地近似為沒有摩擦的運動．我們可以用固定在氣墊導軌上的光電門A、B和光電計時裝置，以及帶有I形擋光條的滑塊C、D來驗證動量守恒定律．已知I形擋光條的持續(xù)擋光寬度為L，實驗裝置如題圖所示，采用的實驗步驟如下：a．調(diào)節(jié)氣墊導軌底座螺母，觀察導軌上的氣泡儀，使導軌成水平狀態(tài)；b．在滑塊C、D間放入一個輕質(zhì)彈簧，用一條橡皮筋捆綁箍住三者成一水平整體，靜置于導軌中部；c．將光電門盡量靠近滑塊C、D兩端；d．燒斷捆綁的橡皮筋，使滑塊C、D在彈簧作用下分離，分別通過光電門A、B；e．由光電計時器記錄滑塊C第一次通過光電門A時I形擋光條持續(xù)擋光的時間tC，以及滑塊D第一次通過光電門B時I形擋光條持續(xù)擋光的時間tD．①實驗中還應測量的物理量是_________________________________；②根據(jù)上述測量的實驗數(shù)據(jù)及已知量，驗證動量守恒定律的表達式是___________________________；上式中算得的C、D兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的主要原因是___________；③利用上述實驗數(shù)據(jù)_____________(填寫“能”或“否”)測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大??？如能，請寫出計算表達式：_______________________________________。若不能說明理由參考答案：

(1).滑塊C、D的質(zhì)量、

(2).

(3).滑塊與氣墊導軌間仍存在摩擦，氣墊導軌未完全水平

(4).能

(5).【分析】要驗證動量守恒定律需要知道物體的質(zhì)量和速度，而速度可以用位移與時間的比值代替，故要測質(zhì)量；滑塊與導軌間仍存在摩擦，導軌未完全水平，都會產(chǎn)生誤差，根據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能轉化為兩滑塊勻速運動時的動能；【詳解】①要驗證動量守恒定律需要知道物體的質(zhì)量和速度，而速度可以用位移與時間的比值代替，故要測質(zhì)量，即滑塊C、D的質(zhì)量mC、mD；

②設遮光條的寬度為d，則，

則驗證動量守恒定律的表達式為：

即：；

滑塊與導軌之間仍存在摩擦，或導軌未完全水平，或測量mC、mD及tA、tB時帶來的誤差從而導致C、D兩滑塊的動量大小并不完全相等；

③燒斷捆綁的橡皮筋后只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，所以能測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，彈簧的彈性勢能等于兩滑塊離開彈簧的動能，即：。【點睛】讓學生掌握如何彈性勢能大小，除借助于動能定理來計算，也可以利用彈簧彈力是均勻變化，取彈力的平均值，從而運用功表達式來確定。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略?。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度B1=15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應強度B2=5T的勻強磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點，測得小球對管側壁的彈力FN隨高度h變化的關系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：（1）小球剛進入磁場B1時的加速度大小a；（2）絕緣管的長度L；（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△x．參考答案：（1）以小球為研究對象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運動，加速度設為a，則 （2）在小球運動到管口時，F(xiàn)N＝2.4×10－3N，設v1為小球豎直分速度，由，則 由得 （3）小球離開管口進入復合場，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N． 故電場力與重力平衡，小球在復合場中做勻速圓周運動，合速度與MN成45°角，軌道半徑為R， 小球離開管口開始計時，到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離 對應時間

小車運動距離為x2，故△x=x1-x2=（）m17.在圖甲中，直角坐標系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強磁場，第1象限內(nèi)的磁感應強度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應強度大小為B，磁感應強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為900的扇形導線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉動，導線框回路電阻為R.(1)求導線框中感應電流最大值.(2)在圖乙中畫出導線框勻速轉動一周的時間內(nèi)感應電流I隨時間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應的時刻為t=0)(3)求線框勻速轉動一周產(chǎn)生的熱量.參考答案：解:(1)線