山西省忻州市神堂堡中学2022-2023学年高二物理联考试卷含解析

山西省忻州市神堂堡中学2022-2023学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）某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图所示，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（

）A．该电场是匀强电场

B．a点电势高于b点电势C．电场力对粉尘做正功

D．粉尘的电势能增大参考答案：BC根据题图，电场线分布疏密不均匀，不是均匀分布的平行指向，说明该电场是非匀强电场，选项A错误；电场线是从a点指向b点，根据电场线从高电势指向低电势，可判断a点电势高于b点电势，选项B正确；粉尘受到电场力作用而运动，所以电场力做正功，电势能减少，选项C正确，D错误。2.（单选）如图所示，理想变压器线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为(

)A．0.5U

B．2UC．0.2U

D．0.4U参考答案：D3.对磁感线的认识，下列说法正确的是（

）A．磁感线总是从磁体的北极出发，终止于磁体的南极B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力方向相同C．磁感线的疏密可以反映磁场的强弱D．磁感线是磁场中客观存在的线参考答案：C4.在下图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力f方向的是参考答案：AD5.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光管电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）一细绳拴一质量m＝100g的小球，在竖直平面内做半径R=40cm的圆周运动，取g＝10m／s2，则(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度为

；(2)小球以v=3．0m／s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力为

。参考答案：（1）2m/s；（2）3.25N7.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，角速度为240??rad/min，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为2.0V。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，则该线圈电动势的瞬时表达式为__________________；电动势在s末的瞬时值为_________。参考答案：当线圈平面转动至与磁场平行时，此时两边都垂直切割磁感线，线圈的电动势为最大值，角频率?＝240?rad/min＝4?rad/s，e＝Emsin?t＝2.0sin4?tV。e＝2.0sin4?t；e＝1V8.如图甲所示为研究光电效应的电路图。(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)。如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数。(2)当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示。则光电子的最大初动能为________J，金属的逸出功为______J。参考答案：

(1).减小

(2).可能

(3).2eV

(4).3eV（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小。如果将电源正负极对换，AK间所加的电压为反向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中减速，仍可能有一部分初动能较大的光电子，在克服电场力做功后，到达A极，所以电流表可能有示数。

（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是-2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：EKm=2eV，根据光电效应方程有：EKm=hγ-W0，解得：W0=3eV。9.如图14所示匀强磁场方向水平向外，磁感应强度B＝0.20T，金属棒Oa长L＝0.60m，绕O点在竖直平面内以角速度ω＝100rad/s顺时针匀速转动，则金属棒中感应电动势的大小是__________。

参考答案：

3.6V10.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：振幅之比为__________；摆长之比为_________。参考答案：1：3

，

4：111.将一个10－6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10－6J，从C点移到D点，电场力做功7×10－6J，若已知B点比C点电势高3V，则＝____V。参考答案：2V12.（4分）下图是恒星演化过程的示意图，请填写相应星球的名称。参考答案：13.如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（25分）如图所示，在半径为的圆柱空间中（图中圆为其横截面）充满磁感应强度大小为的均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者．在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为的刚性等边三角形框架，其中心位于圆柱的轴线上．边上点（）处有一发射带电粒子的源，发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于边向下．发射粒子的电量皆为（＞0），质量皆为，但速度有各种不同的数值．若这些粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞，并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边．试问：1．带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点？2.这些粒子中，回到点所用的最短时间是多少？参考答案：解析：带电粒子（以下简称粒子）从点垂直于边以速度射出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其圆心一定位于边上，其半径可由下式求得

（1）1.要求此粒子每次与的三条边碰撞时都与边垂直，且能回到点，则和应满足以下条件：（ⅰ）与边垂直的条件．由于碰撞时速度与边垂直，粒子运动轨迹圆的圆心一定位于的边上，粒子绕过顶点、、时的圆弧的圆心就一定要在相邻边的交点（即、、）上．粒子从点开始向右作圆周运动，其轨迹为一系列半径为的半圆，在边上最后一次的碰撞点与点的距离应为，所以的长度应是的奇数倍。粒子从边绕过点转回到点时，情况类似，即的长度也应是轨道半径的奇数倍．取，则当的长度被奇数除所得的也满足要求，即

＝1，2，3，…因此为使粒子与各边发生垂直碰撞，必须满足下面的条件

（2）此时为的奇数倍的条件自然满足．只要粒子绕过点与边相碰，由对称关系可知，以后的碰撞都能与的边垂直．（ⅱ）粒子能绕过顶点与的边相碰的条件．由于磁场局限于半径为的圆柱范围内，如果粒子在绕点运动时圆轨迹与磁场边界相交，它将在相交点处以此时的速度方向沿直线运动而不能返回．所以粒子作圆周运动的半径不能太大，由图可见，必须（的顶点沿圆柱半径到磁场边界的距离，时，粒子圆运动轨迹与圆柱磁场边界相切），由给定的数据可算得

（3）将1，2，3，…，分别代入（2）式，得

由于，，≥，这些粒子在绕过的顶点时，将从磁场边界逸出，只有≥4的粒子能经多次碰撞绕过、、点，最终回到点．由此结论及（1）、（2）两式可得与之相应的速度

（4）这就是由点发出的粒子与的三条边垂直碰撞并最终又回到点时，其速度大小必须满足的条件．2.这些粒子在磁场中做圆周运动的周期为

将（1）式代入，得

（5）可见在及给定时与无关。粒子从点出发最后回到点的过程中，与的边碰撞次数愈少，所经历的时间就愈少，所以应取，如图所示（图中只画出在边框的碰撞情况），此时粒子的速度为，由图可看出该粒子的轨迹包括3×13个半圆和3个圆心角为300°的圆弧，所需时间为

（6）以（5）式代入得

（7）评分标准：本题25分第一问15分；第二问10分。第一问中：（1）式2分；（2）式5分；分析出≥4的结论给4分；（4）式4分。第二问中：（5）式1分；（6）式7分；（7）式2分。17.质量为m的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态，用力F缓慢向下压木块使之向下移动距离d，然后松开手，不计水的粘滞作用，木块做简谐运动．(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过0.5s后木块第一次回到平衡位置．已知d＝2cm，取竖直向上为正方向，请在图甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来。另一位同学在该同学观察3.5s后开始计时，请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象。（请至少画出一个周期）(2)如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，3.5s内传播了3.5m，则该波的波长是多少？参考答案：（1）如下图（2）1m

解析解析：(1)图象如图所示(2)因为水波在3.5s内传播了3.5m，所以波速为v＝＝1m/s，又由图象得T＝1s，根据v＝，所以λ＝1m.18.地球的年龄到底有多大，科学家们是利用天然放射性元素的衰变规律来推测的.通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期