山西省呂梁市育星中學2021年高二物理聯考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）圖中虛線1、2、3、4為間距相等且平行的等差等勢面。一帶正電的粒子（重力不計）只在電場力的作用下從a點運動到b點，軌跡如圖中實線所示。下列說法中正確的是

A．等勢面1電勢最低B.粒子從a運動到b的過程中加速度不變C．粒子從a運動到b，電勢能增加D．粒子從a運動到b的過程中電勢能與動能之和不變參考答案：BD2.（多選）一根水平張緊的繩子上系著五個單擺，如圖所示．擺長從左到右依次為1.5L、L、0.5L、L、2L。若D擺先擺起來，其擺動周期為T，則穩定時（

）A．B擺振幅最大．B．E擺振幅最大D．A擺的振動周期為T．參考答案：AD3.氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=4能級直接向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某金屬產生光電效應，下列判斷正確的是（）A．氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大B．該金屬的逸出功Wo=12.75eVC．用一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時所發出的光照射該金屬，該金屬仍有光電子逸出D．氫原子處于n=1能級時，其核外電子在最靠近原子核的軌道上運動參考答案：BD解：A、氫原子發生躍遷，輻射出光子后，氫原子能量變小．故A錯誤．B、根據恰能使某金屬產生光電效應，由n=4躍遷到n=1，輻射的光子能量最大，△E=13.6﹣0.85eV=12.75eV．則逸出功Wo=12.75eV，故B正確．C、一群處于n=3的氫原子向低能級躍遷時，輻射的能量小于從n=4能級直接向n=1能級躍遷所放出的光子能量，則不會發生光電效應，故C錯誤．D、根據玻爾原子模型，可知，處于n=1能級時，其核外電子在最靠近原子核的軌道上運動．故D正確．故選：BD．4.電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，當滑動變阻器的滑片由中點滑向a端時，下列說法正確的是(

)

A.電壓表和電流表讀數都增大

B.電壓表和電流表讀數都減小

C.電壓表讀數增大，電流表讀數減小D.電壓表讀數減小，電流表讀數增大參考答案：B5.物體做平拋運動時，描述物體在豎直方向的分速度vy(取向下為正)隨時間變化的圖線是參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在水深超過200m的深海，光線極少，能見度極小．有一種電鰻具有特殊的適應性，能通過自身發出生物電，獲取食物，威脅敵害，保護自己．該電鰻的頭尾相當于兩個電極，它在海水中產生的電場強度達到104N/C時可擊昏敵害．身長50cm的電鰻，在放電時產生的瞬間電壓可達U=

V．參考答案：50007.兩平行金屬板間的電壓為U，兩板間距為d，一質量為m，電量為q的帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向進入勻強電場，離開電場時，偏轉距離為d/2，那么帶電粒子離開電場時的動能

（粒子重力不計）參考答案：由題，帶電粒子離開電場時，偏轉距離為1/2d，而兩平行金屬板間的電壓為U，兩板間距為d，則離開電場和進入電場兩點間電勢差為1/2U，電場力做功為1/2qU，由動能定理得：8.a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20V，b點的電勢為24V，d點的電勢為4V，如圖，由此可知c點的電勢為_____V。參考答案：9.在驗證動量守恒定律的實驗里，兩半徑相同的小球質量之比∶＝8∶3，實驗記錄紙上，各點（O、M、P、N）位置如圖所示，其中O點為斜槽末端所系重錘線指的位置，那么，、兩球中，__

__球是入射球，碰撞結束時刻，兩球的動量之比∶＝__________。參考答案：10.一臺理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個100Ω的負載電阻，如圖所示，則：（1）當原線圈接在44V直流電源上時，電壓表示數_______V,電流表示數_______A．（2）當原線圈接在220V交流電源上時，電壓表示數_______V,電流表示數_______A．此時輸入功率為_______W，參考答案：11.如圖，平行帶電金屬板A、B間可看成勻強電場，場強E=1.2×102V/m，板間距離d=5cm，電場中C點到A板和D點到B板的距離均為0.5cm，B板接地，則D點的電勢為﹣0.6V；若將正點電荷q=2×10﹣2C（不計重力）從C點勻速移到D點時外力做功為9.6×10﹣2J．參考答案：解：（1）由于B板接地，所以B的電勢為零，φB=0．又由于B板是正極板，所以電場線的方向是豎直向上的，因順著電場線電勢降低，所以C、D兩點的電勢都小于B板的電勢，為負值．對于C點，φC=UCB=﹣EdCB=﹣1.2×102×0.045V=﹣5.4V．對于D點，φD=UDB=﹣EdDB=﹣1.2×102×0.005V=﹣0.6V．（2）將點電荷q=2×10﹣2C從C點勻速移到D點時，根據動能定理得：W+qUCD=0又qUCD=φC﹣φD；則得外力做功為：W=q（φD﹣φC）=2×10﹣2×（﹣0.6+5.4）J=9.6×10﹣2J故答案為：﹣0.6，9.6×10﹣212.電阻A，B的伏安曲線如圖所示，A，B電阻阻值之比為__________。兩電阻并聯后總電阻的伏安曲線在__________內（填“區域I”、“區域II”或“區域III”內）參考答案：

3:1；

區域Ⅲ

13.如右圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定偏角．（1）現用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將 （填“增大”“減小”或“不變”）．（2）使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉．那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針 （填“有”或“無”）偏轉．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.關于電磁場的理論，下列說法正確的是（

）A．在電場周圍一定產生磁場，磁場周圍一定產生電場B．在變化的電場周圍一定產生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產生周期性變化的磁場參考答案：B15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點，金屬環通過a、b、c三處時，能產生感應電流嗎？參考答案：金屬環通過a、c處時產生感應電流；通過b處時不產生感應電流．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖為質譜儀原理圖，加速電場電壓為U1。速度選擇器內是正交的電場和磁場，其中磁感應強度為B1，板間距離為d。最下面為磁感應強度為B2的偏轉磁場（速度分離器），今有一質量為m、電荷量為＋q的帶電粒子（不計重力），加速后該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動。求：（1）粒子進入速度選擇中的速度為多大？（2）速度選擇器的電壓U2＝？（3）粒子的比荷的表達式為？

參考答案：解析：17.電子擴束裝置由電子加速器、偏轉電場和偏轉磁場組成．偏轉電場由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板形成，勻強磁場的左邊界與偏轉電場的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經加速電場加速后，連續不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場．當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均從兩板間通過，進入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上．問：(1）電子在剛穿出兩板之間時的最大側向位移與最小側向位移之比為多少？(2）要使側向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多少？(3）在滿足第（2）問的情況下（電子的質量為m、電荷量為e），打在熒光屏上的電子束的寬度為多少？參考答案：（1）由題意可知，要使電子的側向位移最大，應讓電子從0、2t0、4t0……等時刻進入偏轉電場，在這種情況下，電子的側向位移為

要使電子的側向位移最小，應讓電子從t0、3t0……等時刻進入偏轉電場，在這種情況下，電子的側向位移為

所以最大側向位移和最小側向位移之比為(2）設電子從偏轉電場中射出時的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場中運動半徑應為：

設電子從偏轉電場中出來時的速度為vt，垂直偏轉極板的速度為vy，則電子從偏轉電場中出來時的偏向角為：

式中

又

由上述四式可得：

(３）由于各個時刻從偏轉電場中出來的電子的速度大小相同，方向也相同，因此電子進入磁場后的半徑也相同．由第（1）問可知電子從偏轉電場中出來時的最大側向位移和最小側向位移的差值為：

18.1935年在蘇聯的一條直鐵軌上，有一列火車因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車廂甲留在現場，只拖著幾節車廂向前方不遠的車站開進，但他忘了將貨車廂剎好，使車廂在斜坡上以4

m/s的速度勻速后退，此時另一列火車乙正以16

m/s的速度向該貨車廂駛來，駕駛技術相當好的駕駛員波爾西列夫立即剎車，緊接著加速倒退，結果恰好接住了貨車廂甲，從而避免了相撞．設列車乙剎車過程和加速倒退過程均為勻變速直線運動，且加速度大小均為2

m/s2，求波爾西列夫發現貨車廂甲向自己駛來而立即開