河南省天一大联考2020-2021学年高二物理下学期阶段性测试试题四（含解析）

河南省天一大联考 2021-2021 学年高二物理下学期阶段性测试试题 （四） （含解析） 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘 贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一个选项符合题目要求，第 710 题有多个选项符合要求。全部选对的得 5 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1.关于核聚变与核裂变，下列说法正确的是 A.核聚变反应前各核的质量之和等于核反应后各核的质量之和 B. H 核聚变的反应方程为1 140213He C. U 核裂变方程为23592599630BaKrn D.发生核聚变后，新核的比结合能变大 2.甲、乙两个可视为质点的物体在一段平直路上同地同时同向行驶，其运动的 t 图像x 如图所示。则下列说法正确的是 A.t2s 时，甲物体速度为 2m/s B.t2s 时，甲、乙两物体相遇 C.t4s 时，甲、乙两物体相遇 D.t4s 时，甲、乙两物体速度相等 3.如图所示，a、b、c 是水平固定在正三角形三个顶点的三条长直导线，三根导线均通有 大小相等、方向相同的恒定电流，则导线 a 所受安培力的情况是 A.导线 a 所受安培力的大小为零 B.导线 a 所受安培力的方向竖直向上 C.撤掉导线 c 后，导线 a 所受安培力的方向不变 D.撤掉导线 c 后，导线 a 所受安培力变 小 4.如图 1 所示，理想变压器的副线圈接有三个电阻均为 10 的定值电阻 R1、R 2、R 3，当原 线圈 ab 两端所接电压 U 按图 2 所示正弦规律变化时，变压器副线圈理想交流电压表示数为 30V，则理想变压器原线圈中的电流是 A.5 A B.10A C.10 A D.15A22 5.如图所示，竖直面内倾角为 37的倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧 平滑连接，质量为 M0.3kg 的小物块 B 静止于水平轨道的最左端。质量为 m0.1kg 的小 物块 A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，释放点距离水平轨道的高度为 H2.4m，一段时间 后与 B 发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，重力加速度 g 取 10m/s2，两物块与轨道间的动摩擦 因数均为 0.5，不计空气阻力，sin370.6，cos370.8，则 A.碰后物块 A 的速度大小为 3m/s B.碰后物块 B 在水平轨道上运动的位移为 0.4m C.碰后物块 A 沿斜面上升的最大距离为 0.16m D.整个过程中物块 B 克服摩擦力做的功为 1.2J 6.带同种电荷的金属小球 A，B 用跨过光滑定滑轮(大小不计)的绝缘细绳连接，平衡时如图 所示，OA 绳长大于 OB 绳长。现有另一不带电的金属小球 C(图中未画出)与 A 球接触后拿开， A，B 再次平衡时，下列说法正确的是 A.OA 绳对 A 球的拉力 FOA大于 OB 绳对 B 球的拉力 FOB B.A 球的质量大于 B 球的质量 C.OA 绳长与开始时相同 D.OA 绳对 A 球的拉力增大 7.如图所示，某校女篮球队员正在进行摸高训练，以提高自己的弹跳力。她们的运动过程 是斜向上起跳、腾空、最后落地。若运动员弹跳后重心的高度变化最大为h，不计空气阻 力。已知运动员质量为 m，重力加速度为 g，则 A.运动员起跳过程地面弹力做功为零 B.运动员起跳过程地面弹力的冲量为零 C.动员从离开地面至运动到最高点的过程中机械能守恒 D.运动员落到地面上时的速度等于 2gh 8.2021 年 12 月 1 日 23 时 11 分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经 51.8 度、北纬 43.1 度附近的预选着陆区，并传回着陆影像图。 “嫦娥五号”在发射前期工程师面对的最 大问题是如何将月壤带回地球。如图所示，假设“嫦娥五号”与航天站一起在环月轨道 II 上做圆周运动，轨道半径为 2R，随后“嫦娥五号”与航天站分离，进入椭圆轨道 I 登月， 在月球表面进行月壤采集后沿原轨道返回，并在第一次回到分离处时与航天站进行对接。 已知月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为 g0，下列说法正确的是 A.航天站在 II 上做圆周运动的周期为 02R4g B.“嫦娥五号”探测器在椭圆轨道 I 上运动的周期为 0g C.“嫦娥五号”探测器在月球上停留的最短时间为 002R34 D.“嫦娥五号”探测器在月球上停留的最短时间为 00g 9.如图所示，已知一匀强电场的电场线平行于等边三角形 ABC 所在的平面，三角形边长为 2m，一带电荷量为 q1110 7 C 的正点电荷由 B 点移到无穷远处克服电场力做功为 5107 J；而带电荷量为 q2210 7 C 的负点电荷从 B 点移到 A 点电势能增加 4107 J，若将此负电荷沿 AC 边从 A 移到 C，电场力做功 8107 J，无穷远处的电势为 0，则下列说法中正确的是 A.B 点电势为 5V B.A 点的电势高于 B 点电势 C.电场强度大小为 2V/m D.电荷 q1在 C 点的电势能为310 7 J 10.如图所示，间距为 L 的足够长光滑平行金属导轨水平放置，磁感应强度为 B 的匀强磁场 垂直于导轨平面向上，一个质量为 m、有效电阻为 r 的导体棒垂直横跨在两根导轨上，导 轨间接有一定值电阻，阻值为 R，电源电动势为 E，电源内阻和导轨电阻可忽略不计，先将 开关闭合，待导体棒达到稳定状态后断开开关，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触 良好，以下说法正确的是 A.导体棒达到稳定状态时的速度大小为 EBL B.开关闭合到导体棒达到稳定状态，通过导体棒的电荷量为 2mEBL C.断开开关后，导体棒运动的距离为 2mERBL D.断开开关后，通过 R 的电流由 a 到 b 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 1115 题为必考题，每个试题考生都必须 作答。第 16、17 题为选考题，考生根据要求作答。 (一必考题：共 45 分。 11.(6 分)某同学在资料上看到弹簧的弹性势能表达式为 Ep kx2(其中 k 为劲度系数，x1 为弹簧的形变量)，于是设计如下的实验步骤进行验证： 将一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，并在其左边竖直固定一刻度尺，刻度尺的零刻度 线在下方，从刻度尺，上读出弹簧顶端刻度 x0； 将一质量为 m 的小球轻轻放在弹簧上，稳定后，读出弹簧顶端刻度 x1； 将该小球从刻度 x2处由静止释放，x 2x0，读出小球下落过程中最低点的刻度 x3。 (1)该同学进行第步的目的是确定什么物理量 ，已知重力加速度 g， 用题中所给已知物理量表示该物理量为 。 (2)若公式 成立，则 Ep kx2成立。1 12.(9 分)为准确测量一小量程电流表(量程为 1mA，内阻约为 500)的内阻，设计如图所 示的电路图，其中 R0200。 (1)闭合 S1前，R 1的滑片置于左端，S 2断开，接通 S1后，R 1的滑片置于适当位置，调节 R2 为 100，调节 R3为 1200，然后接通 S2，发现接通 S2前后小量程电流表的示数始终不 变，则可知小量程电流表的内阻为 。 (2)若将该小量程电流表改装为量程为 0.6A 的电流表 A，则需要 。(选填“串 联”或“并联”)一个电阻，改装后的电流表 A 内阻为 。 (3)用改装后的电流表 A、电压表 V(量程 03V，内阻约 3k)、滑动变阻器(010)、电 源(电动势为 3V，内阻约 2)，测量电阻 R(约 10)的阻值，且要求实验从零开始并测量 多组数据，则下列电路图应选择 。 (4)若实验中读出的一组数据为(2.00V，0.20A)，由这组数据计算出的电阻阻值为 。 13.(8 分)一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为 m50kg，如图所示，他从离水平虚线 h15m 高处由静止滑下后，又从 O 点水平飞出，飞出后经时间 t s 落在斜面雪道上的3 A 点。已知斜面倾角为 30，忽略空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。求： (1)滑雪运动员从 O 点飞出的速度大小； (2)滑雪运动员从山顶运动到 O 点过程中克服摩擦阻力所做的功。 14.(10 分)如图所示，一倾斜传送带以 v05m/s 的速度顺时针运行，与水平地面的倾角为 37，传送带两轮间距离为 L7.25m，传送带两轮大小可忽略不计。若一包裹从传送带最 高点由静止释放，包裹(可看做质点)的总质量 m10kg，包裹与传送带的动摩擦因数 0.50，sin370.6，cos370.8，g 取 10m/s2。求包裹到达倾斜传送带底端时的 速度大小。 15.(12 分)如图所示，在 y0 的区域存在方向与 x 轴正方向夹角为 45的匀强电场，场强 大小为 E，y0 的区域存在方向垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。一个电子从 y 轴上 A(0， l)点由静止释放，进入磁场后恰好从坐标原点 O 处第一次射出磁场。已知电子2 的质量为 m，电荷量为 e，重力不计。求： (1)磁场的磁感应强度 B 的大小； (2)电子第二次进入磁场的位置 C 点的横坐标。 (二)选考题：共 15 分。请考生从给出的 16、17 两道题中任选一题作答。如果多选，则按 所做的第一题计分。 16.选修 33(15 分) (1)(5 分)如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 开始，经历 ABCA 过程回到状态 A，其中 AB 是双曲线，AC 与横轴平行，BC 与纵轴平行，关于该气体下列说法正确的是 。(填正确答案的标号。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分。每选错 1 个 扣 3 分，最低得分为 0 分) A.AB 过程中气体分子的平均动能变大 B.CA 过程中单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多 C.AB 过程中气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D.BC 过程中气体温度逐渐降低 E.CA 过程中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 (2)(10 分)如图所示，容积为 5L 的氧气袋广泛用于野外病人急救。若原是真空的容积为 5L 的氧气袋是由医用钢瓶内的氧气分装的，已知医用钢瓶容积为 10L，贮有压强为 3.6106Pa 的氧气，充气后的氧气袋中氧气压强都是 1.2106Pa，设充气过程不漏气，环 境温度不变。求： (i)一医用钢瓶最多可分装多少个氧气袋； (ii)病人用后，氧气袋内气压降至 1.0106Pa，用去的氧气质量与原来气体总质量之比 (结果可以用分数表示)。 17.选修 34(15 分) (1)(5 分)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t1.5s 时的波形如图所示，此时波恰好传 到平衡位置在 x3m 处，振源位于 x0 处，且 t0 时开始起振，A、B、C、D 是介质中的 四个质点，C、D 关于 x2.5m 对称。下列说法正确的是 。(填正确答案的标号。 选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.该简谐波的波长为 1m B.该简谐波的周期为 1s C.质点 A 比质点 B 早振动 0.25s D.此时质点 C 沿 y 轴正方向振动，质点 D 沿 y 轴负方向振动 E.t1s 时 A 点的位移为5cm，B 点、C 点和 D 点的位移为 0 (2)(10 分)如图所示，半径为 R 的透明球体固定在水平地面上，O 为球心，AB 为水平直径， 一束单色光水平射到球体的 C 点，经折射后光线从 B 点射出，经两次折射出射光线与入射 光线的偏转角为 74，不考虑光在球体内的多次反射，已知真空中光速为 c，sin37 0.6，cos370.8。求： (i)透明球体的折射率 n； (ii)该光从 C 点到 B 点的传播时间 t。