2021河南省天一大联考高二下学期阶段性测试（四）物理含解析

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天一大联考

2020－2021学年高二年级阶段性测试(四)

物理

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1～6题只有一个选项符合题目要求，第7～10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

C.U核裂变方程为

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图像如图所示。则下列说法正确的是

A.t＝2s时，甲物体速度为2m/s      B.t＝2s时，甲、乙两物体相遇

C.t＝4s时，甲、乙两物体相遇      D.t＝4s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10Ω的定值电阻R1、R2、R3，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.5A     B.10A     C.10A     D.15A

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M＝0.3kg的小物块B静止于水平轨道的最左端。质量为m＝0.1kg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H＝2.4m，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µ＝0.5，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，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

8.2020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

B.“嫦娥五号”探测器在椭圆轨道I上运动的周期为

C.“嫦娥五号”探测器在月球上停留的最短时间为

D.“嫦娥五号”探测器在月球上停留的最短时间为

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q1＝1×10－7C的正点电荷由B点移到无穷远处克服电场力做功为5×10－7J；而带电荷量为q2＝2×10－7C的负点电荷从B点移到A点电势能增加4×10－7J，若将此负电荷沿AC边从A移到C，电场力做功8×10－7J，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－3×10－7J

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

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

C.断开开关后，导体棒运动的距离为

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11～15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，x为弹簧的形变量)，于是设计如下的实验步骤进行验证：

①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；

②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；

③将该小球从刻度x2处由静止释放，x2>x0，读出小球下落过程中最低点的刻度x3。

(1)该同学进行第①②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。

12.(9分)为准确测量一小量程电流表(量程为1mA，内阻约为500Ω)的内阻，设计如图所示的电路图，其中R0＝200Ω。

(1)闭合S1前，R1的滑片置于左端，S2断开，接通S1后，R1的滑片置于适当位置，调节R2为100Ω，调节R3为1200Ω，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           Ω。

(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           Ω。

(3)用改装后的电流表A、电压表V(量程0～3V，内阻约3kΩ)、滑动变阻器(0～10Ω)、电源(电动势为3V，内阻约2Ω)，测量电阻R(约10Ω)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         Ω。

13.(8分)一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为m＝50kg，如图所示，他从离水平虚线h＝15m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A点。已知斜面倾角为θ＝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v0＝5m/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L＝7.25m，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m＝10kg，包裹与传送带的动摩擦因数μ＝0.50，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，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y<0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，y≥0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3－3(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A→B→C→A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.A→B过程中气体分子的平均动能变大

B.C→A过程中单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多

C.A→B过程中气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功

D.B→C过程中气体温度逐渐降低

E.C→A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3.6×106Pa的氧气，充气后的氧气袋中氧气压强都是1.2×106Pa，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1.0×106Pa，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3－4(15分)

(1)(5分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝1.5s时的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置在x＝3m处，振源位于x＝0处，且t＝0时开始起振，A、B、C、D是介质中的四个质点，C、D关于x＝2.5m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.t＝1s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，cos37°＝0.8。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。