河南省郑州市巩义第三高级中学2021-2022学年高二物理联考试题含解析

河南省郑州市巩义第三高级中学2021-2022学年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.电容器对电流的作用是A．通交流，隔直流

B．通交流，阻直流C．通直流，隔交流

D．通直流，阻交流参考答案：A2.（多选题）如图所示为某电场中的一条电场线，在a点静止地放一个正电荷（重力不能忽略），到达b时速度恰好为零，则（）A．电场线的方向一定竖直向上B．该电场一定是匀强电场C．该电荷从a→b是加速度变化的运动D．该电荷在a点受到的电场力一定比在b点受到的电场力小参考答案：ACD【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．【分析】解答本题要掌握：根据质点的运动情况：先加速运动后减速运动，正确判断其受力情况：电场力逐渐增大，弄清在a、b两点电场力和重力大小关系．【解答】解：A、在a点由静止释放粒子，到达b点时速度恰好为零，可知粒子所受电场力与重力方向相反；粒子带正电，则电场力的方向与电场线方向相同，故电场线的方向向上，故A正确B、由于粒子在a点由静止释放后先加速，到达b点也静止，可知粒子开始时受到的重力大于电场力，后来电场力大于重力，该电场一定不是匀强电场．故B错误CD、从a到b先加速后减速，该粒子从a到b是做变加速运动，故电场力逐渐变大，故b点场强大于a点场强，电荷在b点受到的电场力大于电荷在a点受到的电场力，故CD正确故选：ACD3.如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN，φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A．点电荷Q一定在MP的连线上B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D．φP小于φM参考答案：A【考点】电势能．【分析】点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出电荷位置后，根据电势能的变化情况判断电场力做功情况．【解答】解：A、点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示，故A正确；B、φP=φF，线段PF是P、F所在等势面（圆）的一个弦，故B错误；C、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，故C错误；D、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故φP＞φM，故D错误．故选：A．4.（2014春?淄博期末）物体沿光滑固定斜面向下加速滑动，在运动过程中，下述说法正确的是（）A． 重力势能逐渐减少，动能也逐渐减少B． 重力势能逐渐增加，动能逐渐减少C． 由于斜面是光滑的，所以机械能一定守恒D． 重力和支持力对物体都做正功参考答案：C机械能守恒定律；功的计算解：A、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG=﹣△Ep物体沿光滑斜面向下加速滑动，重力做正功，所以重力势能逐渐减少．由于物体加速滑动，所以动能逐渐增加．故A、B错误．C、由于斜面是光滑的，所以物体受重力和支持力，而支持力不做功，所以只有重力做功，所以机械能一定守恒，故C正确．D、重力做正功，支持力不做功，故D错误．故选C．5.(单选)每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将(

)A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图11所示，水平地面上有一质量m=200kg的箱子，一个小朋友用F=50N的水平推力推箱子，箱子仍然保持静止．则箱子受到地面的静摩擦力大小为________N，方向与推力F的方向________（选填“相同”或“相反”）.参考答案：50，相反7.如图所示在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致重力势能的减少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。参考答案：大于8.（4分）原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要________（填“吸收”或“辐射”）波长为_________的光子。参考答案：吸收；9.元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e=1.60×10-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍．因此，电荷量e称为元电荷．电荷量e的数值最早由美国科学家

用实验测得的．参考答案：密立根10.若在做“验证动量守恒定律”的实验中，称得入射小球1的质量m1=15g，被碰小球2的质量m2=10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移﹣时间图线如图所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是

g?cm/s，入射小球在碰后的动量是

g?cm/s，被碰小球的动量是

g?cm/s，由此可得出的结论是

．参考答案：1500；750；750；碰撞过程中系统的动量守恒【考点】验证动量守恒定律．【分析】由速度图象求出小球的位移与对应的时间，由速度公式求出小球的速度，然后根据动量的计算公式求出小球的动量，最后分析实验数据得出实验结论．【解答】解：由图象可知，碰前入射小球的速度：v1===100cm/s，碰后入射球的速度：v1′===50cm/s，被碰球碰后的速度：v2===75cm/s，入射球碰前的动量：p=m1v1=15×100=1500g?cm/s，入射小球碰撞后的m1v1′=15×50=750gcm?/s，被碰小球碰撞后的：m2v2=10×75=750g?cm/s，碰后系统的总动量：p′=m1v1′+m2v2′=750+750=1500g?cm/s．通过计算发现：两小球碰撞前后的动量相等，即：碰撞过程中系统的动量守恒．故答案为：1500；750；750；碰撞过程中系统的动量守恒11.电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的__________决定的．如图是某正弦式电流的图象，则此正弦式电流的周期为_______s,电流的峰值为_______A。参考答案：磁通量的变化率，0.02，0.512.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量则：（1）完成核反应方程：H+H→

+n．（2）求核反应中释放的核能．（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．参考答案：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．【考点】爱因斯坦质能方程；动量守恒定律．【分析】（1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式．（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．【解答】解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He，由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：H+H→He+n；（2）反应过程中质量减少了：△m=2×2.0136u﹣1.0087u﹣3.0150u=0.0035u，反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV（3）设n核和He的动量分别为P1和P2，由动量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，由动能和动量关系E=及n和He的质量关系得：中子的动能En是He核动能EHe的3倍，即En：EHe=3：1，由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，解得：中子的动能En=2.97MeV，He的动能：EHe=0.99MeV，故答案为：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．13.氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，会

（填“辐射”或“吸收”）光子，这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．参考答案：辐射（2分），2.55（2分），4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用以下器材用伏安法尽可能精确地测量一阻值约为200Ω的电阻。A．电流表：量程为200mA，内阻约为0.1ΩB．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩC．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AD．低压直流电源：电压6V，内阻忽略F．电键K，导线若干在方框中画出实验电路图.参考答案：15.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2．②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．根据该同学的实验，回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的

点，m2的落点是图中的

点．（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式

，则说明碰撞中动量是守恒的．（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式

，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．参考答案：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；（2）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：，LDcosα=v′1t解得：同理可解得：，所以只要满足m1v1=m2v2+m1v′1即：则说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案为为：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在边长L＝8cm的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0＝0.1T．距AB、AD边均为d＝1cm的P点有一粒子，能在纸面内向各个方向发射出速率不同的带正电的粒子，粒子的质量m＝1.0×10－14

kg，粒子的电荷量q＝1.0×10－5C，粒子的重力可忽略不计，不考虑带电粒子之间的相互作用．(计算结果可保留根号)(1)速率在什么范围内的粒子将不可能射出磁场，被完全约束在正方形内？(2)速度大小为5.0×106m/s的粒子将从BC边的什么范围内射出？参考答案：)解析：(1)当粒子运动轨迹为Ⅰ时解得，r2＝5cm当粒子运动沿轨迹Ⅱ与AB边相切于E点时，粒子将从BC边F点出射，为最低出射点．由几何关系得，r＝(r2－d)2＋PH2，解得，PH＝3cm所以，FI＝L－d－PH＝4cm在三角形O1FI中，r＝(r2－EI)2＋FI2解得，EI＝2cm则出射点F距下边界高BF＝EI＝2cm当粒子沿轨迹Ⅲ与BC边相切于G点时，粒子将从BC边G点出射，为最高出射点．由几何关系得，r＝(L－r2－d)2＋O2J2

解得，O2J＝cm则出射点G距下边界高BG＝O2J＋d＝＋1cm综上，出射点距B的距离x满足2cm≤x≤(1＋)cm.17.如图所示，水平放置的长直平行金属导轨PQ、MN相距l=0.4m，导轨左边接有定值电阻R=3Ω，在导轨上放置一金属棒ab，其质量为0.01kg，电阻为0.2Ω，导轨电阻不计。整个装置处于磁感强度B=0.5Ｔ的匀强磁场中，当金属棒在外力作用下以v=4m/s匀速向右运动时，求：（1）金属棒ab中感应电流的大小和方向；（2）外力的功率是多大？（3）撤去外力后，金属棒最终会停下来，求此过程中电阻R上产生的热量。参考答案：（1）由