湖南省长沙市宁乡县第四中学2021-2022学年高二物理联考试题含解析

湖南省长沙市宁乡县第四中学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1.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则

(A)A．时刻火箭距地面最远

B．时间内，火箭在向下降落C．时间内，火箭处于失重状态

D．时间内，火箭始终处于失重状态参考答案：A2.穿过一闭合金属线圈的磁通量随时间变化的关系如图。第一秒和第二秒内线圈中感应电流A．大小和方向都相同

B．大小和方向都不相同C．大小相同，方向不同

D．方向相同，大小不同参考答案：C3.（单选）夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”﹣﹣天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”﹣﹣当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的（）A．B．C．D．参考答案：考点：串联电路和并联电路；常见传感器的工作原理．专题：恒定电流专题．分析：根据电路的特点可以知道，只有题目的两个条件同时满足的时候，电路才可以接通，由此来分析可能的电路结构．解答：解：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．A、“声控开关”闭合时，发生短路；所以A错误．B、不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；所以B错误．C、“光控开关”闭合时，发生短路；所以C错误．D、“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的，所以D正确．故选：D．点评：根据电路中元件的串并联的特点来分析电路即可，比较简单，但是这是在生活中的直接的应用，和现实的生活联系比较密切，很好的体现了物理知识在生活中的应用．4.（多选）如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上。物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止。则在0~2时间内，下列说法正确的是（

）A．时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小B．时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2时刻，A、B间的静摩擦力最大D．2时刻，A、B离出发点最远，速度为0参考答案：BCD5.如图7，理想变压器原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接入一电压为U=U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻。若V，rad/s，则下述结论正确的：A．副线圈中电压表的读数为55VB．副线圈中输出交流电的周期为sC．原线圈中电流表的读数为0.5AD．原线圈中输入功率为W参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出（磁场方向垂直线圈平面）

（1）所用拉力F＝

．（2）拉力F做的功W＝

．（3）拉力F的功率PF＝

．（4）线圈放出的热量Q＝

．（5）线圈发热的功率P热＝

．（6）通过导线截面的电量q＝

．参考答案：（1）B2L2v/R（2）B2L3v/R（3）B2L2v2/R（4）B2L3v/R（5）B2L2v2/R（6）BL2/R

7.在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能可能与弹簧的劲度系数k、与弹簧的伸长量x有关，但究竟是与x的一次方，还是x的二次方，还是x的三次方有关呢？请完成下面练习以帮助思考．(1)若弹性势能Ep∝kx，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx的单位是________．(2)若弹性势能Ep∝kx2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx2的单位是________．(3)若弹性势能Ep∝kx3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx3的单位是________．从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示：_________________________.参考答案：8.如图11所示，在正的点电荷形成的电场中，A、B两点间的电势差U＝200V．电荷量为6×10-8C的正试探电荷从A点移到B点，电场力对其做的功为___________J，A、B两点中电势较高的点是______________点．参考答案：9.在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到图线如图(b)所示。(1)(多选题)在实验中需保持不变的是(A)挡光片的宽度

(B)小车的释放位置(C)导轨倾斜的角度

(D)光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。(3)通过图像可得出的结论是：感应电动势与

成正比。参考答案：10.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电量为。质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度=______________。当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力_____________。参考答案：

6qE11.如图所示，理想变压器原线圈匝数n0=4400匝，两个副线圈n1=220匝，n2=440匝，灯L为“36V，36W”，正常发光，R1=18Ω，则初级电压为________V，初级线圈中电流为________A。参考答案：360、0.1512.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场中有正方形线框abcd，线框的总电阻为R，边长为L，每边质量为m磁场方向水平向右，开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直，把线框由静止释放使它以bc为轴在t秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来，则在该过程中线框中产生的热量为

，线框中产生的平均感应电动势为

。参考答案：2mgL，13.某同学有一条打点计时器打出的小车运动的纸带如图所示.，取计数点A、B、C、D、E.每相邻两个计数点间还有4个实验点(图中未画出),已用刻度尺测量以A为起点,到B、C、D、E各点的距离且标在图上,则纸带运动加速度的大小为a=

m/s2,打纸带上C点时瞬时速度大小vC=

m/s.(结果保留三位有效数字)参考答案：0.497

0.155三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。15.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且碰撞前后速度大小相等，方向相反。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3，重力加速度g取10m/s2。（1）求线框受到的拉力F的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0-（式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。参考答案：(1)1.5N(2)0.50T(3)0.45J

解析（1）由v-t图象可知，在0～0.4s时间内线框做匀加速直线运动进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度

a==5.0m/s2由牛顿第二定律

F-mgsinq-mmgcosq=ma解得

F=1.5N（2）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动，产生的感应电动势E=BLv1通过线框的电流

I==线框所受安培力F安=BIL=对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件，有

F=mgsinθ+μmgcosθ+解得B=0.50T

（3）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度D=0.40m线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D=0.15m，设线框与挡板碰撞前的速度为v2由动能定理，有-mg（s-D）sinθ-μmg（s-D）cosθ=解得v2==1.0m/s线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0m/s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3由v3＝v0-得v3=v2-=-1.0m/s，因v3<0，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置.线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt==0.40J线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2==0.05J所以Q=Q1+Q2=0.45J17.如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源．问：(1)这列波的波速多大？(2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程？参考答案：.(1)由振动图象可知周期T＝0.2s，由波动图象可知波长λ＝0.2m则由波速公式可得v＝＝m/s＝1m/s.

(2)t1＝＝s＝0.4s在此之前P点已经振动了＝0.1s，所以P点一共振动了0.4s＋0.1s＝0.5s＝5×＝可得P点经过的路程为5×2A＝5×2×0.05m＝0.5m.18.电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场CD边界射入右侧范围足够大，磁感应强度为B的匀强磁场中，