山西省临汾市永和县交口乡中学2022年高二物理联考试卷含解析

山西省临汾市永和县交口乡中学2022年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.（单选）利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW参考答案：A当输电导线总电阻为0.4Ω时，由得，输电线上损失的功率。故选A。2.某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e=Emsinωt。若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为（

）A．e=Emsin2ωt

B．e=2Emsin2ωt

C．e=2Emsin4ωt

D．e=4Emsin2ωt参考答案：B3.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（

）A．QA：QB=1：2

B．QA：QB=2：1C．QA：QB=1：1

D．QA：QB=4：1参考答案：B4.（多选）ａ、ｂ两物体同时、同地、同向做匀变速直线运动，若加速度相同，初速度不同，则在运动过程中，下列说法正确的是［

］

Ａ．ａ、ｂ两物体速度之差保持不变Ｂ．ａ、ｂ两物体速度之差与时间成正比Ｃ．ａ、ｂ两物体位移之差与时间成正比Ｄ．ａ、ｂ两物体位移之差与时间平方成正比参考答案：AC5.在真空中，两个很小的带电体A、B相距为r，相互作用斥力为F，若A的带电荷量变为原来的两倍，B的带电荷量变为原来的6倍，且距离变为2r，则它们的斥力变为(

)A．

B．3F

C．6F

D．12F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.(4分)有一种声波，它的传播距离较远，人们可以利用它探知几千千米外的核武器实验和导弹发射，也可以利用它预报破坏性很大的海啸、台风，这种声波叫

声波；有一种声波，它的穿透能力很强，医生可以利用它给病人做“B超”检查，某些动物还可以利用它来发现目标、确定运动方向，这种声波叫

声波。参考答案：次

超7.如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．参考答案：8.如下面左图为一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示，则圆环上Q、P两点的线速度大小之比是___________。若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.2s，则环上Q点的向心加速度大小是_________m/s2。参考答案：9.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：10.我国科技人员用升温析晶法制出了超大尺寸单晶钙钛矿晶体，尺寸超过71mm，这是世界上首次报导尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶．假设该单晶体的体积为V，密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数NA，则该晶体所含有的分子数为_________，分子直径为_______________．（球的体积，D为球的直径）参考答案：

(1).

(2).【详解】该单晶体的质量m=ρV，则分子数为：，单个分子体积：，解得：。11.一个小型电热器若接在输出电压为15V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为

V。参考答案：12.一列在x轴上传播的简谐波，在x1=10cm和x2=110cm处的两个质点的振动图像如图所示，则波源的振动周期为

▲

s这列简谐波的最大波长为

▲

m参考答案：13.（5分）电子感应加速器（betatron）的基本原理如下：一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中，磁场方向沿圆柱的轴线，圆柱的轴线过圆环的圆心并与环面垂直。圆中两个同心的实线圆代表圆环的边界，与实线圆同心的虚线圆为电子在加速过程中运行的轨道。已知磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为，其中为磁场变化的周期。B0为大于0的常量。当B为正时，磁场的方向垂直于纸面指向纸外。若持续地将初速度为v0的电子沿虚线圆的切线方向注入到环内（如图），则电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间是从=

到=

。参考答案：

T三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平行导轨ab、cd所在水平面与匀强磁场垂直，ac间连接电阻R。导体棒ef垂直导轨，导体棒在导轨间的长度为，电阻为r，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，导轨电阻可忽略，表面光滑，在导体棒ef以速度v匀速水平向右运动的过程中，求：（1）电阻R中的电流大小和方向；（2）导体棒ef发热损耗的电功率。参考答案：解：(1)电流方向由a到c

…………（2分）①…………（2分）②…………（2分）由①②得电流大小

?…………（1分）（2）④…………（2分）由?④得所求功率

…………（1分）17.在图17所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e（不计电子重力）。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。

参考答案：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：

eU1=………（1分）

解得：………（1分）（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：

F=eE,

E=

,F=ma,

即a=……（1分）

t1=

……（1分）y1=,

解得：y1=……（1分）其他方法求出P到O点的距离，均可给分。

18.（计算）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，定值电阻R1=1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，求：（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？（2）当变阻器的阻值R2为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功率是多少？（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？电源的效率为多大？

参考答案：(1)R2=0时0.56W

(2)Ω

0.56W