山西省吕梁市育星中学2021年高二物理联考试卷含解析

山西省吕梁市育星中学2021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.（多选）图中虚线1、2、3、4为间距相等且平行的等差等势面。一带正电的粒子（重力不计）只在电场力的作用下从a点运动到b点，轨迹如图中实线所示。下列说法中正确的是

A．等势面1电势最低B.粒子从a运动到b的过程中加速度不变C．粒子从a运动到b，电势能增加D．粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变参考答案：BD2.（多选）一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，如图所示．摆长从左到右依次为1.5L、L、0.5L、L、2L。若D摆先摆起来，其摆动周期为T，则稳定时（

）A．B摆振幅最大．B．E摆振幅最大D．A摆的振动周期为T．参考答案：AD3.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是（）A．氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大B．该金属的逸出功Wo=12.75eVC．用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出D．氢原子处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动参考答案：BD解：A、氢原子发生跃迁，辐射出光子后，氢原子能量变小．故A错误．B、根据恰能使某金属产生光电效应，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，△E=13.6﹣0.85eV=12.75eV．则逸出功Wo=12.75eV，故B正确．C、一群处于n=3的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，故C错误．D、根据玻尔原子模型，可知，处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动．故D正确．故选：BD．4.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是(

)

A.电压表和电流表读数都增大

B.电压表和电流表读数都减小

C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大参考答案：B5.物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达U=

V．参考答案：50007.两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，一质量为m，电量为q的带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场，离开电场时，偏转距离为d/2，那么带电粒子离开电场时的动能

（粒子重力不计）参考答案：由题，带电粒子离开电场时，偏转距离为1/2d，而两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，则离开电场和进入电场两点间电势差为1/2U，电场力做功为1/2qU，由动能定理得：8.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图，由此可知c点的电势为_____V。参考答案：9.在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__

__球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。参考答案：10.一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示，则：（1）当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数_______V,电流表示数_______A．（2）当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数_______V,电流表示数_______A．此时输入功率为_______W，参考答案：11.如图，平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2×102V/m，板间距离d=5cm，电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5cm，B板接地，则D点的电势为﹣0.6V；若将正点电荷q=2×10﹣2C（不计重力）从C点匀速移到D点时外力做功为9.6×10﹣2J．参考答案：解：（1）由于B板接地，所以B的电势为零，φB=0．又由于B板是正极板，所以电场线的方向是竖直向上的，因顺着电场线电势降低，所以C、D两点的电势都小于B板的电势，为负值．对于C点，φC=UCB=﹣EdCB=﹣1.2×102×0.045V=﹣5.4V．对于D点，φD=UDB=﹣EdDB=﹣1.2×102×0.005V=﹣0.6V．（2）将点电荷q=2×10﹣2C从C点匀速移到D点时，根据动能定理得：W+qUCD=0又qUCD=φC﹣φD；则得外力做功为：W=q（φD﹣φC）=2×10﹣2×（﹣0.6+5.4）J=9.6×10﹣2J故答案为：﹣0.6，9.6×10﹣212.电阻A，B的伏安曲线如图所示，A，B电阻阻值之比为__________。两电阻并联后总电阻的伏安曲线在__________内（填“区域I”、“区域II”或“区域III”内）参考答案：

3:1；

区域Ⅲ

13.如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 （填“有”或“无”）偏转．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（

）A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图为质谱仪原理图，加速电场电压为U1。速度选择器内是正交的电场和磁场，其中磁感应强度为B1，板间距离为d。最下面为磁感应强度为B2的偏转磁场（速度分离器），今有一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（不计重力），加速后该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求：（1）粒子进入速度选择中的速度为多大？（2）速度选择器的电压U2＝？（3）粒子的比荷的表达式为？

参考答案：解析：17.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均从两板间通过，进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：(1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？(2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？(3）在满足第（2）问的情况下（电子的质量为m、电荷量为e），打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？参考答案：（1）由题意可知，要使电子的侧向位移最大，应让电子从0、2t0、4t0……等时刻进入偏转电场，在这种情况下，电子的侧向位移为

要使电子的侧向位移最小，应让电子从t0、3t0……等时刻进入偏转电场，在这种情况下，电子的侧向位移为

所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为(2）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为q，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：

设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，垂直偏转极板的速度为vy，则电子从偏转电场中出来时的偏向角为：

式中

又

由上述四式可得：

(３）由于各个时刻从偏转电场中出来的电子的速度大小相同，方向也相同，因此电子进入磁场后的半径也相同．由第（1）问可知电子从偏转电场中出来时的最大侧向位移和最小侧向位移的差值为：

18.1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4

m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16

m/s的速度向该货车厢驶来，驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞．设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2

m/s2，求波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来而立即开