2022年山西省长治市路村乡白云中学高二物理联考试卷含解析

2022年山西省长治市路村乡白云中学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.如图所示的4种亮暗相间的条纹，分别是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表亮纹)。那么1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是

（

）^S*5U.C#O%下标A．红黄蓝紫

B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫参考答案：2.（多选）如图所示，在光滑的水平绝缘桌面上固定一个带电小球A，在桌面的另一处放置一个带电小球B，现给小球B一个垂直于AB连线方向的速度，使其在光滑的水平绝缘桌面上运动，则（

）A．若A、B为同种电荷，B球一定做速度变大的曲线运动B．若A、B为同种电荷，B球一定做加速度变大的曲线运动C．若A、B为异种电荷，B球一定做加速度、速度都变小的曲线运动D．若A、B为异种电荷，B球速度的大小和加速度的大小可能都不变参考答案：AD3.用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是：A．Ur=IR

B．Ur=E-U

C．U=E+Ir

D．U=

参考答案：B4.．磁场中某点的磁感应强度的方向A、放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B、放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C、放在该点的小磁针静止时S极所指的方向D、通过该点磁感线的切线方向

参考答案：D5.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应

联一个

Ω。参考答案：串，9007.（5分）在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量，电荷量和的单位都是库仑，距离的单位是米，作用力的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力F的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=

；新单位与库仑的关系为1新单位=

C。参考答案：

；(答也给)8.如图所示，可看成质点的A、B两个小球，质量分别为m和2m，用细绳连接后跨在固定的光滑圆柱体上，圆柱的半径为R.先使小球B处于与圆柱中心等高，则小球A张紧细绳后刚好接触地面，再将小球B无初速释放，当B球着地后，A球能继续上升的最大高度是 .参考答案：R/39.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为

____，方向_

_____

___。参考答案：，竖直向上该带电液滴在竖直方向上做匀速直线运动，所以受力平衡，而且液滴受到竖直向下的重力，那么电场力方向竖直向上，所以，解得，正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的，所以电场方向竖直向上10.为了估算水库中水的体积，取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天。现将这瓶溶液倒入水库，12天后可以认为溶液己均匀分布在水库中，这时取1.0m3水库中的水样，测得水样每分钟衰变10次．由此可知水库中水的体积约为____________m3。参考答案：___9.375×104__11.如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 （填“有”或“无”）偏转．参考答案：12.如图所示，某透明液体深1m，一束光线与水平面成30°角从空气斜射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°．（光在真空中的速率c=3.0×108m/s），则该液体的折射率n=

，进入液体的光线射到底面所需的时间为

s．参考答案：，×10﹣8．【考点】光的折射定律．【分析】由题图知入射角i=60°，折射角r=45°，根据折射定律求解该液体的折射率；由几何知识求出光在液体中传播的距离S，由v=求出光在液体中传播的速度v，根据公式t=求出传播的时间．【解答】解：根据几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=45°，根据折射定律得：

n===光在液体中传播的速度为：v=光线射到底面时传播的距离为：S==h所以进入液体的光线射到底面所需的时间：t====×10﹣8s故答案为：，×10﹣8．13.（2分）某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力为2400N，则汽车在额定功率下匀速行驶时的速度大小为

m/s。参考答案：25三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.假设钚的同位素离子Pu静止在某一匀强磁场中，该离子沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子后，变成了铀的一个同位素离子，同时放出能量E＝0.09MeV的光子．若已知钚核的质量为ml＝238.999655u，铀核的质量为m2＝234.993470u，粒子的质量为m3＝4.001509u.（普朗克常量是h=6.63×10-34J·s，光在真空中的速度为c=3×108m/s，1u的质量对应于931.5MeV的能量。）试求：（1）写出这一过程的核反应方程式是怎样的？（2）放出的光子的波长是多少？ks5u（3）若不计光子的动量，则粒子与铀核在该磁场中的回旋半径之比Rα：RU是多大？ks5u（4）若不计光子的动量，则粒子的动能是多少？参考答案：铀核相对粒子作反向运动（反冲），在磁场中形成相切的圆轨迹，衰变中系统的动量及总能量均是守恒的，释放出的结合能，一部分转变成两个生成核的动能，另一部分以光子的形式辐射出去．

（1）PuU十He＋E

（2）因E＝h＝h，

所以＝＝1.38×10－11（m）

（3）设衰变后，铀核速率为，粒子的速率为，则由动量守恒有：m2v2＝m3v3，

又带电粒子在磁场匀速回旋有：Bｑｖ＝m

R＝

（即R），

ks5u

所以＝1

（4）由质能方程可得衰变中释放的结合能：E＝mc２＝（ml－m2－m3）×931.5MeV

根据能量守恒定律，铀核和粒子的总动能为：

Ek＝EkU＋Ek

＝E－E＝（ml－m2－m3）×931.5－0.09＝4.266（MeV）

结合动量守恒

m2v2＝m3v3得：

＝

所以

EK＝EK＝4.194（MeV）ks5u1分17.如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d，两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和Ⅱ。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为,不计电子所受重力。（1）求两金属板之间电势差U（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y参考答案：（1）U=(2)

y=18.如图所示，直角三角形OAC（a=30°）区域内有B=0.5T的匀强磁场，方向如图所示．两平行极板M、N接在电压为u的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中．带电粒子的比荷为=105C/kg，OP间距离为L=0.3m．全过程不计粒子所受的重力，则：（1）若加速电压U=120V，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？（2）求粒子分别从OA、OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间．参考答案：

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理即可求得，再根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解；（3）粒子在磁场中做圆周运动，根据圆周运动的周期公式与运动轨迹对应的圆心角即可解题．解答：解：（1）如图所示，当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，则有：解得：R=0.1m电荷被加速，则有：磁场中qvB=解之得：R≤0.1m时，U＜U0，则r＜R，粒