山西省臨汾市永和縣交口鄉(xiāng)中學2022年高二物理聯(lián)考試卷含解析

山西省臨汾市永和縣交口鄉(xiāng)中學2022年高二物理聯(lián)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.（單選）利用超導材料零電阻的性質，可實現(xiàn)無損耗輸電．現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kW，電壓為800V．如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW參考答案：A當輸電導線總電阻為0.4Ω時，由得，輸電線上損失的功率。故選A。2.某矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生的感應電動勢為e=Emsinωt。若將線圈的轉速增加1倍，保持其他條件不變，則產生的感應電動勢為（

）A．e=Emsin2ωt

B．e=2Emsin2ωt

C．e=2Emsin4ωt

D．e=4Emsin2ωt參考答案：B3.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L，直徑為d；B的長度為2L，直徑為2d，那么通電后在相同的時間內產生的熱量之比為（

）A．QA：QB=1：2

B．QA：QB=2：1C．QA：QB=1：1

D．QA：QB=4：1參考答案：B4.（多選）ａ、ｂ兩物體同時、同地、同向做勻變速直線運動，若加速度相同，初速度不同，則在運動過程中，下列說法正確的是［

］

Ａ．ａ、ｂ兩物體速度之差保持不變Ｂ．ａ、ｂ兩物體速度之差與時間成正比Ｃ．ａ、ｂ兩物體位移之差與時間成正比Ｄ．ａ、ｂ兩物體位移之差與時間平方成正比參考答案：AC5.在真空中，兩個很小的帶電體A、B相距為r，相互作用斥力為F，若A的帶電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，B的帶電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，且距離變?yōu)?r，則它們的斥力變?yōu)?

)A．

B．3F

C．6F

D．12F參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(4分)有一種聲波，它的傳播距離較遠，人們可以利用它探知幾千千米外的核武器實驗和導彈發(fā)射，也可以利用它預報破壞性很大的海嘯、臺風，這種聲波叫

聲波；有一種聲波，它的穿透能力很強，醫(yī)生可以利用它給病人做“B超”檢查，某些動物還可以利用它來發(fā)現(xiàn)目標、確定運動方向，這種聲波叫

聲波。參考答案：次

超7.如圖所示，在置于勻強磁場的平行導軌上，橫跨在兩導軌間的導體桿PQ以速度υ向右勻速運動．已知磁場的磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面(即紙面)向外，導軌間距為L，導體桿PQ的電阻為r．導軌左端連接一電阻R，導軌的電阻忽略不計，則通過電阻R的電流方向為______________，導體桿PQ兩端的電壓U=_____________．參考答案：8.如下面左圖為一圓環(huán)，其圓心為O，若以它的直徑AB為軸做勻速轉動，如圖所示，則圓環(huán)上Q、P兩點的線速度大小之比是___________。若圓環(huán)的半徑是20cm，繞AB軸轉動的周期是0.2s，則環(huán)上Q點的向心加速度大小是_________m/s2。參考答案：9.用伏安法測量甲、乙、丙三個用不同材料制成的電阻時，得到了它們的I－U關系圖線，如右圖所示。由圖線可知，在實驗過程中，阻值保持不變的電阻是。阻值隨著電壓的增大而不斷增大的電阻是（選填：甲、乙、丙）。參考答案：10.我國科技人員用升溫析晶法制出了超大尺寸單晶鈣鈦礦晶體，尺寸超過71mm，這是世界上首次報導尺寸超過0.5英寸的鈣鈦礦單晶．假設該單晶體的體積為V，密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數NA，則該晶體所含有的分子數為_________，分子直徑為_______________．（球的體積，D為球的直徑）參考答案：

(1).

(2).【詳解】該單晶體的質量m=ρV，則分子數為：，單個分子體積：，解得：。11.一個小型電熱器若接在輸出電壓為15V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為

V。參考答案：12.一列在x軸上傳播的簡諧波，在x1=10cm和x2=110cm處的兩個質點的振動圖像如圖所示，則波源的振動周期為

▲

s這列簡諧波的最大波長為

▲

m參考答案：13.（5分）電子感應加速器（betatron）的基本原理如下：一個圓環(huán)真空室處于分布在圓柱形體積內的磁場中，磁場方向沿圓柱的軸線，圓柱的軸線過圓環(huán)的圓心并與環(huán)面垂直。圓中兩個同心的實線圓代表圓環(huán)的邊界，與實線圓同心的虛線圓為電子在加速過程中運行的軌道。已知磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律為，其中為磁場變化的周期。B0為大于0的常量。當B為正時，磁場的方向垂直于紙面指向紙外。若持續(xù)地將初速度為v0的電子沿虛線圓的切線方向注入到環(huán)內（如圖），則電子在該磁場變化的一個周期內可能被加速的時間是從=

到=

。參考答案：

T三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產生的磁場的變化就越快。根據法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質子（3分），質量數與電荷數之比為1:1（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，平行導軌ab、cd所在水平面與勻強磁場垂直，ac間連接電阻R。導體棒ef垂直導軌，導體棒在導軌間的長度為，電阻為r，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B，導軌電阻可忽略，表面光滑，在導體棒ef以速度v勻速水平向右運動的過程中，求：（1）電阻R中的電流大小和方向；（2）導體棒ef發(fā)熱損耗的電功率。參考答案：解：(1)電流方向由a到c

…………（2分）①…………（2分）②…………（2分）由①②得電流大小

?…………（1分）（2）④…………（2分）由?④得所求功率

…………（1分）17.在圖17所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線kO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質量為m，電荷量為e（不計電子重力）。求：（1）電子穿過A板時的速度大?。唬?）電子從偏轉電場射出時的側移量；（3）P點到O點的距離。

參考答案：（1）設電子經電壓U1加速后的速度為v0，根據動能定理得：

eU1=………（1分）

解得：………（1分）（2）電子以速度v0進入偏轉電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E，電子在偏轉電場運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉電場時相對于原運動方向的側移量為y1，根據牛頓第二定律和運動學公式得：

F=eE,

E=

,F=ma,

即a=……（1分）

t1=

……（1分）y1=,

解得：y1=……（1分）其他方法求出P到O點的距離，均可給分。

18.（計算）如圖所示，電源電動勢E=3V，內阻r=3Ω，定值電阻R1=1Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為10Ω，求：（1）當滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？（2）當變阻器的阻值R2為多大時變阻器消耗功率的最大？變阻器消耗的最大功率是多少？（3）當變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？電源的效率為多大？

參考答案：(1)R2=0時0.56W

(2)Ω

0.56W