2021-2022学年天津宝坻区第五中学高二物理联考试题含解析

2021-2022学年天津宝坻区第五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.在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】粒子散射实验．【分析】在卢瑟福α粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回．【解答】解：α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确．故选：C．2.（单选）铜的摩尔质量为M，密度是，阿伏加德罗常数为，则下列说法不正确的是：(

)A.单位体积铜中所含原子数目为

B.单位质量铜中所含原子数为rC.单个铜原子的质量为

D.单个铜原子占有的体积为参考答案：B3.阻值为R的电阻上通以如图所示的交变电流，则此交流电的有效值为（）A.1AB.AC.2AD.3A参考答案：B【详解】根据焦耳定律以及有效值的概念得：，解得I=A，故选B.4.一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v，方向水平．炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为，则爆炸后另一块瞬时速度大小为（）A．v B． C． D．0参考答案：C【考点】动量守恒定律．【分析】炮弹在最高点水平，爆炸时动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块弹片的速度大小．【解答】解：爆炸过程系统动量守恒，爆炸前动量为mv，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′，取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程动量守恒，则有：mv=m?v′，解得：v′=v；故选：C．5.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，v甲<v乙=v丙<v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是（

）A．甲、乙、丙、丁

B．甲、丁、乙、丙C．丙、丁、乙、甲

D．甲、乙、丁、丙参考答案：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，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为______________；小球在C点的速度为________.参考答案：

7.（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中X是某种粒子．已知：、、和粒子X的质量分别为、、和；1u相当于931.5MeV的能量．由上述反应方程和数据可知，粒子X是

；该反应的质量亏损为

（用m1、m2、m3、m4表示）；该反应释放出的能量为

MeV（结果保留3位有效数字）．参考答案：（或中子）

17.6

解：由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1+1-2=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2+3-4=1，则x粒子是中子；核反应过程的质量亏损：△m=m1+m2-m3-m4，由质能方程可知，核反应过程中释放的能量为E=△mc2，代入数据解得：E=17.6MeV；8.产生多普勒效应时，波源的频率

（填增大、减小或不变）。参考答案：不变；增大9.长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处，将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处，如图所示，当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为

，方向______（填向左或右）。

参考答案：，向左10.物体动量变化量为5kg·m/s，那么此物体所受合力的冲量为_____.参考答案：5NS11.将一电荷量为-3×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差为

V，电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了

J。参考答案：6

-1.8×10-512.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，静电力所做的功分别是30J、-6J，如果取B点为零势点，A、C两点的电势分别是=

，=

，AC间的电势差=

；如果取A为零电势点，那么=

，=

，=

；参考答案：13.如图所示，某一交流电随时间变化图线，它的电流的最大值Im=_

_A，电流的有效值I=_

_A，交流电的周期T=_

_s，频率f=_

_

Hz，交流电流的瞬时值表达式i=_

_。

参考答案：4A

2A

0.04s

25Hz

i=4sin50πt三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除以上的器材，还需要的器材有

A．毫米刻度尺

B．秒表

C．0～12V的直流电源

D．0～12V的交流电源

（2）在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，实验选用的重物质量m＝１kg，纸带上打点计时器打下的连续计时点A、B、C到打下第一点O的距离如图乙所示，则从打下O点至B点的过程中，重物重力势能的减少量△Ep＝

J，动能的增加量△Ek＝

J。(计算结果均保留3位有效数字)（3）通过计算发现，△Ep

△Ek(选填“小于”、“大于”或“等于”)，这是因为

。参考答案：(1)1.29s11.24m/s(2)8.71m/s215.为了较准确地测定一只量程为3V，内阻约3kΩ的电压表的内阻值，在手头没有电流表可用的情况下，某同学设计了如下图所示的实验电路。其中R1是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。电源是电动势为6V的蓄电池。①试用笔画线代替导线，将实验器材连接成实验电路。（有两根线已经接好，不得改动）②在接通电路前，应将滑动变阻器的滑动触头置于_______端(填A或B)，将电阻箱阻值调到_______（填最大或最小）。③根据实验电路，按合理的顺序写出本实验的主要步骤，包括须记录的数据，并用这些数据写出测量结果的表达式。

。参考答案：①试用笔画线代替导线，将实验器材连接成实验电路。（有两根线已经接好，不得改动）②A，最大（2分）③按电路图接好电路；闭合S1、S2，调节R2的滑动触头，使电压表满偏；断开电键S2，保持滑动触头的位置不变，调节R1的阻值，使电压表半满偏；记录这时电阻箱的阻值R；电压表内阻RV=R。（其中步骤4分，结论2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压；（3）电动机的输出功率．参考答案：⑴灯泡L正常发光，电路中的电流为

3’⑵由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UD=E－I(r+R)－UL=20－2×（1＋4）－3＝7V

3’⑶电动机的总功率为P总＝IUD＝2×7＝14W

电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5＝2W所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14－2＝12W

4’17.有一单摆，其摆长l＝1.02m，摆球的质量m＝0.10kg，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t＝60.8s，试求：(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？参考答案：(1)当单摆做简谐运动时T＝2π，由此可得g＝4π2l/T2因为T＝＝s＝2.027s，所以g＝4π2l/T2＝(4×3.142×1.02)/2.0272m/s2＝9.79m/s2。(2)秒摆的周期是2s，设其摆长为l0，由于在同一地点重力加速度是不变的，根据单摆的振动规律有：＝，故有：l0＝＝m＝0.993m。其摆长要缩短Δl＝l－l0＝1.02m－0.993m＝0.027m。答案：(1)9.79m/s2(2)其摆长要缩短0.027m18.15．（10分）等离子体是由带等量异种电荷的离子组成的粒子流。为研究某等离子体中正负离子的质量关系，有人设计了如图所示的实验：在宽度为L=4cm的有界匀强磁场中建立一直角坐标系，坐标系的y轴与磁场的左边界重合，将速度相同的一细束等离子体从坐标原点0沿x轴正方向射入磁场中，离子从磁场的右边界飞出时的位置坐标为（4,－2）和（4,3），试确定：

⑴正离子飞出磁场时的位置坐标是哪个？⑵正负离子的质量比为多少？参考答案：)解：（1）根据左手定则，正离子向上偏转，则正离子飞出磁场时的位置坐标为（4,3）cm