【物理】安徽省滁州市新锐学校2020-2021学年高二春季第一次阶段考试试卷（解析版）

【物理】安徽省滁州市新锐学校2020-2021学年高二春季第一次阶段考试试卷（解析版）

滁州市新锐学校2020-2021学年高二春季第一次阶段考试 物理（理科）试卷 ‎（考试时间：90分钟试卷满分：100分）‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分)‎ ‎1.图中能产生感应电流的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】A． 线圈是不闭合的，不能产生感应电流。故A错误；‎ B． 线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流。故B正确；‎ C． 由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0．故C错误；‎ D． 线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终是最大，没有发生变化，没有感应电流。故D错误。故选B。‎ ‎2.交变电动势瞬时值表达式，下列说法正确的是（ ）‎ A. 此交变电流的频率是 B. 该交变电流的周期为0.5s C. 当时，产生此交变电流的线圈与中性面垂直 D. 当t=0.5s时，此交变电动势有最大值 ‎【答案】B ‎【解析】AB．由表达式可知，此交流电的角频率，由于 可知频率为2Hz，周期为0.5s，A错误，B正确；‎ C．时，感应电动瞬时值为0，因此线圈处于中性面上，C错误；‎ D．将t=0.5s代入表达式，可得电动势等于0，D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.在一条直线上运动的物体，其初动量为8 kg·m/s，它在第一秒内受到的冲量为－3 N·s，第二秒内受到的冲量为5 N·s，它在第二秒末的动量为( )‎ A． 10 kg·m/s B． 11 kg·m/s C． 13 kg·m/s D． 16 kg·m/s ‎【答案】A ‎【解析】 根据动量定理得：p－mv0＝I1＋I2，则p＝I1＋I2＋mv0＝(－3＋5＋8) kg·m/s＝10 kg·m/s，故选A.‎ ‎4.玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光 B. 氢原子由能级跃迁到能级产生的光波长最长 C. 处于基态的氢原子吸收12eV的能量可以跃迁到能级 D. 处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离 ‎【答案】D ‎【解析】A．从能级的氢原子向低能级跃迁时。共可辐射出3种不同频率的光，A错误；‎ B．从由能级跃迁到能级产生的光能量最大，波长最短，B错误；‎ C．吸收的能量恰好等于两个能级间的能量差时，才能吸收该能量，完成跃迁，因此处于基态的氢原子吸收10.2eV的能量，可以跃迁到能级，12eV能量不等于任可两个能级间的能量差，因此不能吸收该能量，C错误；‎ D．外于基态的氢原子，只要吸收的能量超过13.6eV，电子就会跃迁到无穷远处，这就是电离，因此处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离，D正确。故选D。‎ ‎5．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则( )‎ A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 ‎【答案】A ‎【解析】根据光电效应方程得，光强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少．故A正确，BCD错误。‎ ‎6．如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，此时( )‎ ‎ ‎ A．D1立刻熄灭 B．D2立刻熄灭 C．D1闪亮一下逐渐熄灭 D．D2闪亮一下逐渐熄灭 ‎【答案】D ‎【解析】电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，由于D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，原来D1、线圈和D2、电阻并联，D2回路电阻大，电流小，所以自感电流大于原来通过D2电流，但不会大于原来通过D1的电流，所以D2闪亮一下逐渐熄灭，D1逐渐熄灭，所以D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎7.弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，则（ ）‎ ‎ ‎ A. t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反 B. t1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反 C. t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反 D. t2、t3时刻振子的加速度大小相等，方向相同 ‎【答案】A ‎【解析】A由图线可知，t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反，选项A正确；‎ B．t1、t2时刻振子位移相同，故恢复力相同，加速度大小相等，方向相同，选项B错误；‎ C．t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相同，均向下，选项C错误；‎ D．t2、t3时刻振子的加速度大小相等，方向相反，选项D错误；故选A.‎ ‎8.图所示是一列横波在某一时刻波形图，波沿x轴正向传播，波速是18m／s，则( )‎ ‎ ‎ A. 波长是6cm，频率是1／3Hz B. 波长是8m，频率是9／4Hz C. 波长是10cm，频率是1.8Hz D. 波长是8cm，频率是4／9Hz ‎【答案】B ‎【解析】相邻的两个波峰或波谷间的距离是一个波长，利用波长，波速，频率之间的关系进行计算．由图可知波长为8m，所以AC错；‎ 根据，得=9/4HZ，所以B对，D错．故答案选B ‎9．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图，质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像，则（ ）‎ ‎ ‎ A．该简谐横波的传播速度为10m/s B．乙图可能是质点Q的振动图像 C．t=0时质点P的速度沿y轴负方向 D．t=0.25s时，质点P的位移为1cm ‎【答案】ABC ‎【解析】从甲图中可知，根据图乙可知，故波速为 ‎，A正确；根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动，而Q点在t=0.2s时正向下振动，而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动，所以乙图可能是质点Q的振动图像，B正确；因为周期为0.4s，故在t=0时，即将甲图中的波形向前推半个周期，P点正向下振动，C正确；根据题意可知0.1s为四分之一周期，质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm，0.25s为过程中的中间时刻，质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即0.25s时的位移大于1cm，D错误.‎ ‎10.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化设线圈总电阻为，则 ‎ ‎ A. 时，线圈平面平行于磁感线 B. 时，线圈中的电流改变方向 C. 时，线圈中的感应电动势最大 D. 一个周期内，线圈产生的热量为 ‎【答案】AD ‎【解析】A．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A正确；‎ B．Φ-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；‎ C．所以在t=1.5s时，通过线圈的磁 量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，故C错误；‎ D．感应电动势的最大值为，有效值，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为，故D正确．‎ ‎11. 天然放射性元素（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成（铅），以下说法中正确的是（ ）‎ A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子 C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变 ‎【答案】ABD ‎【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90-82=8个质子，少16个中子；发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：，解得，故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ABD正确．‎ ‎12.如图所示，在光滑的水平地面上静止放置一质量为M=1.5 kg的木板A,木板上表面粗糙且固定一竖直挡板，挡板上连接一轻质弹簧，当弹簧处于原长时，在弹簧的左端轻放一质量为m=0.9kg的物块B，现有一颗质量为m0=0.1kg的子弹C以v0=500m/s的速度水平击中物块并嵌人其中，该过程作用时间极短，则在A、B、C相互作用的过程中，下列说法中正确的有（ ）‎ A. A、B、C组成的系统动量守恒 B. A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒 C. 子弹击中物块B的瞬间对物块B产生的冲量为45N·s D. 弹簧被压缩到最短时木板的速度为25 m/s ‎【答案】AC ‎【解析】A、水平地面光滑，A、B、C组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A正确； B、子弹击中木块过程系统要克服摩擦力做功，机械能有损失，因此A、B、C与弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误； C、子弹击中物块的过程中子弹与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m0v0=（m+m0）v，解得：v=50m/s，子弹击中物块B的瞬间对物块B产生的冲量：I=△‎ p=mv-0=0.9×50=45N•s，故C正确； D、弹簧被压缩到最短时，A、B、C的速度相等，A、B、C系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m0v0=（m+m0+M）v′，解得：v′=20m/s，弹簧被压缩到最短时木板的速度为20m/s，故D错误；故选AC。‎ 二．实验题（12分）‎ ‎13. (6分)图示为某实验小组“探究电磁感应现象”的实验装置，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则： ‎ ‎（1）保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针______（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）； （2）保持开关闭合，在把线圈A从线圈B中拔出的过程中，会观测到电流表的指针______（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）； （3）在开关由闭合至断开的瞬间，会观测到电流表的指针______（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）。‎ ‎【答案】(1)向右偏 (2)向右偏 (3)向右偏)‎ ‎14．(6分) 如图所示为用单摆测重力加速度的实验。‎ ‎(1)为了减小误差，下列措施正确的是________。‎ A．摆长L应为线长与摆球半径的和，且在20 cm左右 B．在摆线上端的悬点处，用开有狭缝的橡皮塞夹牢摆线 C．在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线 D．计时起点和终点都应在摆球的最高点，且测不少于30次全振动的时间 ‎(2)某同学正确操作，得到了摆长L和n次全振动的时间t，由此可知这个单摆的周期 T＝________，当地的重力加速度g＝________。‎ ‎【答案】　(1)BC　(2)　 ‎ ‎【解析】　(1)摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在1 m 左右为宜，A错误；为使实验过程中摆长不变，悬点处用开有狭缝的橡皮塞夹牢摆线，B正确；在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线可减小计时误差，C正确；计时起点与终点应在平衡位置，因为此位置摆球速度大，计时误差小，D错误。(2)由t＝nT知单摆的周期T＝。由T＝2π得g＝，将T代入得。‎ 三、计算题（本大题共3小题，共40分）‎ ‎10. (12分)如图所示，导体棒放在光滑水平金属导轨上，已知匀强磁场的磁感应强度为0.4，方向垂直纸面向里，导体棒长度与导轨宽度恰相等，，导体棒的电阻，外接电阻.不计金属导轨的电阻.当用水平拉力拉着棒以10的速度向右匀速运动时，求:‎ ‎(1)流经棒的电流大小及方向;‎ ‎(2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大?‎ ‎【答案】(1) D→C；0.02A(2) ‎ ‎【解析】(1)导体棒切割磁感线产生感应电动势为 由欧姆定律可得电流为，‎ 由右手定则可知，感应电流方向流经CD时为由D流向C ‎(2)当水平外力与导体棒所受安培力大小相等时， 棒匀速运动，所以，‎ 则所需的水平外力为.‎ ‎16. (14分)一列横波如图所示，t1=0时刻波形图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示．‎ 问：(1)这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？‎ ‎(2)如果波向右传播，波速多大？‎ ‎(3)如果波向左传播，波速多大？‎ ‎【答案】(1) λ=8m，A =10cm (2)v=(16n+4)m/s（n=0，1，2…） (3) v=(16n+12)m/s（n=0，1，2…）‎ ‎【解析】（1）由图知，波长 λ=8m，振幅A =10cm ‎ ‎（2）如果波向右传播，波传播的距离为s=（n+）λ=（n+）×8m=（8n+2）m，（n=0，1，2…）‎ 波速为v==（16n+4）m/s，（n=0，1，2…）‎ ‎（3）如果波向左传播，波传播的距离为s=（n+）λ=（n+）×8m=（8n+6）m，（n=0，1，2…）‎ 波速为v==（16n+12）m/s，（n=0，1，2…）‎ ‎17（14分).如图所示,在光滑的水平面上静止放着一质量为2m的木板B,木板表面光滑,右端固定一轻质弹簧,质量为m的木块A以速度v0从木板的左端水平向右滑上木板B.‎ ‎(1)求弹簧的最大弹性势能;‎ ‎(2)弹簧被压缩至最短的过程中,求弹簧给木块A的冲量;‎ ‎(3)当木块A和木板B分离时,求木块A和木板B的速度.‎ ‎ ‎ ‎17.(1)m (2)mv0,方向向左 (3)v0,方向向左 v0,方向向右 ‎[解析](1)弹簧被压缩到最短时,木块A与木板B具有相同的速度,此时弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,从木块A开始沿木板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B和轻弹簧组成的系统的动量守恒,取向右为正方向,则有：‎ mv0=(m+2m)v 由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能 Ep=m-(m+2m)v2‎ 解得Ep=m ‎(2)对木块A,根据动量定理得I=mv-mv0‎ 解得I=-mv0, 负号表示方向向左 ‎(3)从木块A滑上木板B直到二者分离,系统的机械能守恒,设分离时A、B的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律得mv0=mv1+2mv2‎ 根据机械能守恒定律得m=m+×2m 解得v1=-v0, v2=v0, 负号表示方向向左