湖南省娄底市冷水江金竹山中学2022年高二物理联考试卷含解析

湖南省娄底市冷水江金竹山中学2022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.如图所示，用两根相同的轻弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，当棒中通过向右的电流且棒静止时，弹簧处于伸长状态，弹簧秤的读数均为F1；将棒中的电流反向，静止时弹簧秤的读数均为F2，且F2>F1。则由此可以确定（

）A．磁场的方向

B.磁感应强度的大小C．铜棒的质量

D.弹簧的劲度系数参考答案：AC2.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中。小球1和2均带正电，电量分别为q1和q2（）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（

）（不计重力及两小球间的库仑力）A．

B．C．

D．参考答案：A3.如下图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为()A. B. C. D.参考答案：A导体棒切割磁感线的有效长度为：

金属棒中产生的感应电动势为：通过R的电流为：，故A正确，BCD错误。点睛：本题考查导体棒切割磁感线模型，容易产生的错误是认为金属棒的切割长度为d，夹在两导轨间与速度方向垂直的棒的投影的长度为切割的有效长度，本题速度与棒垂直，两导轨间的棒长即为切割的有效长度，只有B、L、v三者均相互垂直的时候感应电动势E才等于BLv。4.额定电压是220V，电阻是440Ω的灯泡，在正常工作时，3分钟内通过灯丝横截面的电量为A．30C

B．90C

C．220C

D．360C参考答案：B5.（单选）下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（）A．电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量B．我们通常所说的1号干电池的尺寸和电动式都比7号干电池的大C．电动势的单位和电势差相同，电动势实质上就是的电势差D．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化参考答案：解：A、电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，故A错误；B、1号干电池的尺寸比7号干电池的大，但两者的电动势相等，故B错误．C、电动势和电势差虽然单位相同，但物理意义不同，电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，故C错误；D、电动势由电源本身决定，与外电路无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，故D正确．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一半径r＝10cm、电阻R＝0.01Ω、质量m＝0.02kg的金属圆环以v0＝10m/s的速度向一足够大、磁感应强度B＝0.3T的匀强磁场滑去，当圆环刚好有一半进入磁场时，圆环的加速度为a＝158.4m/s2，此过程圆环增加的内能为_________________焦耳。（保留两位有效数字）参考答案：7.理想模型是物理学中重要的思想方法之一，在解决实际问题中有重要意义，例如点电荷是物理学中的一个理想模型，请再举出一例：

。比值法是物理学中经常用来定义物理量的一种方法，例如定义电场强度就用了这种方法，请再举出用这种方法定义的一个物理量：

。参考答案：质点、直线、光滑面，水平面，匀速直线运动、自由落体运动；密度、压强、速度、加速度、角速度、功率、电容、电阻8.如图所示电路，当在、两端加上直流电压时，正常发光，不亮；当、两端加上同样电压的交变电流时，发光亮度变暗，而正常发光.则、分别为________和________.(可选择：电阻、电容器、电感线圈)参考答案：电感线圈

电容器

9.一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，试就如图10中各图指出:(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_______.(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2)图(b)中磁铁下方的极性是

.（填“N极”或“S极”）(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。（填“向上”或“向下”）(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是

。（填“顺时针”或“逆时针”）.参考答案：

偏向正极

S极__，

向上

顺时针

10.如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中、、为三个同时由同一点出发的小球。为球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：______________。参考答案：平抛运动的水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动11.一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则电子在B点的电势能等于

eV

，B点的电势为

V。参考答案：110

-11012.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V．参考答案：13.电磁波在真空中的传播速度大小为__________ｍ/ｓ；某家庭用微波炉中使用的微波频率为2450MHz．它的波长为_____________m。参考答案：3×108

；0.122三、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.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，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由b向a方向看到的装置如图17所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。参考答案：解析：（1）如图所示：重力mg，竖直向下；支撑力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路电流ab杆受到安培力根据牛顿运动定律，有

解得

（3）当时，ab杆达到最大速度vm

17.如图，一质量为m=10kg的物体，由四分之一光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿粗糙水平面向右滑动1m后停止。已知轨道半径R=0.2m，g=10m/s2，求：（1）物体滑至圆弧底端时的速度大小；（2）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；（3）物体与水平面间的动摩擦力因数。参考答案：18.（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