山西省长治市壶关县中学2021年高二物理联考试卷含解析

山西省长治市壶关县中学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.（多选题）《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”．如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光．下列说法正确的是（）A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B．水滴对a光的临界角大于对b光的临界角C．在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度D．a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较大参考答案：AC【考点】光的折射定律．【分析】由图看出第一次折射时，b光的折射角较大，其折射率较小，频率较小，波长较长．由sinC=分析临界角的大小．由公式v=分析知道b光在玻璃中的传播速度较大；双缝干涉条纹的间距与波长成正比．由此分析即可．【解答】解：A、雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射时，不同色光，偏折程度不同而形成的，即发生色散形成的．故A正确．B、画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式n=得知，b光的折射率较小，由sinC=可得：水滴对a光的临界角小于对b光的临界角．故B错误．C、由公式v=得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度．故C正确．D、a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长．根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则知a光的相邻亮条纹间距较小，故D错误．故选：AC2.1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家.下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程是（

）A.+→+

B.+→++10C.→+

D.+→+参考答案：BD3.（单选）如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点（离O点很近）由静止开始释放一电荷量为-q的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零参考答案：C试题分析：由等量同种电荷其场强的大小在中垂线上的特点知，在O点上方和下方有一最大位置且相对O点对称，因最大位置的位置不知，所以要讨论最大位置和P点的关系，若最大位置在P点上方或在P点，则点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小（A错），速度也越来越大，运动在O点时加速度为零，速度达最大值，若最大位置在P点下方，则点电荷在从P到O的过程中，加速度先变大后减小（B错），速度也越来越大，运动在O点时加速度为零，速度达最大值，C对；点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度可能先变大后减小，D错，故选C考点：考查等量同种电荷其场强的大小在中垂线上的特点，加速度与速度间的关系点评：本题考查学生的发散思维，即讨论P点与最大位置的关系，否则容易错选，要熟悉掌握常见电场分布和场强变化过程4.如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的()A．感应电动势保持不变

B．感应电流保持不变C．感应电动势逐渐增大

D．感应电流逐渐增大参考答案：BC5.关于电荷守恒定律，下列叙述中不正确的是(

)A．任何一个物体所带的电荷量总是守恒的B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷总量是守恒的C．在一定的条件下，一个系统内等量的正负电荷可以中和，这并不违背电荷守恒定律D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学生做观察电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关等用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有发生偏转，其原因是___________________________________。参考答案：开关位置接错，应接在蓄电池所组成的电路中7.（4分）把一个电量ｑ＝5×10-9C的正电荷放在电场中的A点，测得受到的电场力大小为5×10-4N，方向水平向右，则A点的场强是__________N／C，方向__________。参考答案：105，水平向右8.将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁感应强度B大小为

T,若将通电导线中的电流减为2A,则导线受安培力为

N.参考答案：0.2

0.29.一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V.参考答案：

(1).;

(2).;

(3).1.6;由题意可知磁通量的变化量为：

；磁通量的平均变化率为：；线圈中感应电动势的大小为：

。10.（6分）悬浮在水中的花粉做永不停息无规则运动，植物学家布朗发现这个现象时很惊讶，后来他接着进行了下面的探究：（1）他把花粉悬浮在热水中，也观察到了同样的现象；他把花粉悬浮在高浓度酒精中，也观察到同样的现象；他把保存的上百年的植物标本花粉悬浮在水中，也观察到同样的现象。布朗进行完这三个操作后他得出的结论是

。（2）他有规律上下敲打放置悬浮液的桌面，仍观察到同样的现象；他对悬浮液的底部进行微微的加热使液体对流起来，仍观察到同样的现象。布朗进行完这两个操作后他得出的结论是

。参考答案：（1）布朗运动的发生与生命活动无关；（2）布朗运动的发生与液体之外的因素无关

11.（4分）一台交流发电机，矩形线框长L1、宽L2，共N匝，磁感强度为B，转动角速度，线框平面从通过中性面开始计时，则感应电动势的表达式为e＝

、有效值为：

。参考答案：，12.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上磁感强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为________________。参考答案：13.第一个从理论上预言电磁波在真空中的传播速度的人是

，等于

m/s，第一个用试验证实了电磁波存在的科学是

。参考答案：麦克斯韦，3108m/s，赫兹三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，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.如图所示为一种“电磁天平”的结构简图，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，线圈未通电时天平两臂平衡；已知线圈的水平边长L=0.1m，匝数为N=800，线圈的下底边处于匀强磁场内，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于线圈平面向里，线圈中通有方向沿顺时针，大小可在0-2A范围内调解的电流I；挂盘放上待测物体后，调解线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量；重力加速度g=10m/s2，试求：该“电磁天平”能够称量的最大质量.参考答案：8kg考点：安培力；物体的平衡【名师点睛】此题是关于物体的平衡问题，关键是搞清题意及仪器的原理，知道线圈受的安培力与重力的平衡，列出方程即可求解。17.（6分）电场中某点的电场强度为E=6.0×105N/C,放在该点的点电荷受到电场力为F=3.0×10-4N,求该点电荷的电荷量。参考答案：根据公式得：3分）代入数据解得该点电荷的电荷量为：（3分）18.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框,每边长为,总电阻为,总质量为。将其置于磁感应强度