2021-2022学年河南省安阳市高二下学期阶段性考试（五）物理试题含答案

这是一份2021-2022学年河南省安阳市高二下学期阶段性考试（五）物理试题含答案，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
河南省安阳市2021-2022学年高二下学期阶段性考试（五）物理一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 运动和受力是物理学打开世界大门的关键钥匙，物体在不同受力情况下的运动形式和规律不尽相同。下列说法正确的是（　　）A. 乒乓球从某高度静止释放一定做自由落体运动B. 小球在恒定的合外力作用下可能匀速圆周运动C. 带电粒子在电场中运动一定受到电场力的作用D. 通电直导线在磁场中运动一定受到安培力的作用2. 地球的同步卫星位于赤道上空，随地球同步转动。如图所示，同步卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，经过t时间转过的弧长为l。已知地球的半径为R，下列说法正确的是（　　）
 A. 地球所有同步卫星的速度均相同B. 同步卫星在高空绕行的角速度为C. 同步卫星在高空的向心加速度为D. 地球赤道表面的向心加速度为3. 如图所示，质量m=1kg的物块开始静止在水平面上的A点，现对物块施加一功率恒为P=50W的水平外力，物块经过后到达接有小圆弧的B点时恰好匀速，之后撤去外力，物块滑上足够长倾角为θ=37°的斜面。已知物块和所有接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取，sin37°=0.6，物块可视为质点，不计空气阻力，则物块从开始运动到滑上斜面第一次减速为零所用时间为（　　）
 A. 1.2s B. 1.5s C. 2.0s D. 2.5s4. 如图所示，理想变压器的原，副线圈的匝数之比为，原线圈接有正弦交变电压，电容器C的最大耐压值为300V，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
 A. ，均断开，副线圈中的交流电频率小于50HzB. ，均断开，电压表和电流表示数均为0C. ，均闭合，副线圈中电容器C会被击穿损坏D. ，闭合前后，副线圈中电压表的示数会发生变化5. 如图所示，质量为m的长木板C放置在倾角为θ的斜面上，C表面有两个轻质带正电物块A和B，两物块的电荷量均为+q。B物块表面光滑，通过与斜面平行的轻质杆与A连接，整个装置处于竖直向下的匀强电场（未画出）中且保持静止状态，电场强度为E。已知重力加速度为g，不计A、B间库仑力，下列说法正确的是（　　）A. 轻质杆对物块A的作用力大小为qEsinθB. 长木板C受到斜面摩擦力大小为mgsinθC. A和B物块系统受到C的摩擦力大小为2mgsinθD. A物块受到长木板C的作用力大小为qE6. 如图所示为一个体能游戏装置的简化图，固定在水平地面上的斜面倾角为，斜面上放置一个质量为的重物，重物与斜面之间的摩擦可忽略不计。重物通过与斜面平行的轻绳绕过光滑定滑轮与一个手梯相连，手梯悬空，质量为。某次游戏中，一位选手开始时恰好静止在手梯上（未画出），等待片刻后选手开始竖直向下做匀加速直线运动，此时M获得最大加速度沿斜面下滑。已知重力加速度g取，所有运动均在同一竖直面内进行，不计空气阻力，则这位选手此时的加速度至少为（　　）
A.  B.  C.  D. 7. 如图1所示，光滑的水平面上静置一斜面，一个小物块放置在距离水平面高处的光滑斜面上，小物块由静止释放，滑至斜面底部后与斜面分离，此时小物块相对地面的水平位移为。改变小物块在斜面上的高度，得到小物块的水平位移和高度的关系图像如图2所示，图中、为已知量。已知斜面与小物块的质量之比为，关于小物块下滑的过程，下列说法正确的是（　　）
A. 斜面对小物块做正功B. 斜面倾角的正弦值为C. 斜面倾角正弦值为D. 小滑块与斜面组成的系统动量守恒8. 如图所示，在水平台面上固定一个光滑圆弧支架，圆弧上有一个小圆环被轻弹簧系住，轻弹簧的悬点O固定在圆弧圆心的正上方。现将小圆环拉至圆弧支架的最左端从静止释放，小圆环通过圆弧支架最高点时弹簧处于压缩状态，之后在圆弧支架两侧往复滑动，水平台面始终保持静止，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
 A. 在一个周期内小圆环有四次经过其机械能最大的位置B. 小圆环运动过程中速度达到最大时所受合外力为0C. 轻弹簧在支架两端的拉伸量大于在最高点的压缩量D. 小圆环在通过支架最高点之前速度可能会一直增大9. 氢的同位素在自然界中广泛存在，尤其是氘核可通过液氢低温精馏获得。现有两个氘核均以的动能对心正碰，发生核反应产生的核能全部转化为生成物和核子X的动能。已知的质量为，的质量为，核子X的质量为，，则下列说法正确的是（　　）A. 核反应产生的能量全部来自质量亏损B. 核子X是查德威克发现的C. 核反应产物的动能约为D. 核反应产物X的动能约为10. 如图所示，光滑且不计电阻的导轨，一端接有定值电阻R=2Ω，导轨的宽度为l=0.5m，整个空间存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B=5T。在导轨上有一与导轨接触良好的足够长金属棒PQ，且与导轨夹角为θ（锐角），现用外力使PQ做匀速直线运动，速度大小为v=2m/s，方向与导轨平行。已知金属棒单位长度电阻为r=2Ω。则下列说法正确的是（　　）
A. 不论θ如何改变，回路中的电流恒为B. θ减小，PQ金属棒两端的电压减小C. 改变θ角，PQ金属棒上消耗的最大电功率为D. 改变θ角，PQ金属棒上消耗的最大电功率为二、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。（―）必考题：共55分。11. 某同学在学完动量定理一节内容后，考虑到可以使用冲量表征物体之间碰撞的动量变化，于是便设计了如下实验：①如图1所示，将质量为的小车从圆弧轨道某高处静止释放，小车经过点滑行一段距离后停在水平轨道上的点，测得；②如图2所示，在水平轨道的点位置固定一个竖直挡板，测得，将小车从圆弧轨道相同的高度由静止释放，小车与挡板碰撞后停在点，测得；③查阅资料，获得小车与水平轨道之间的阻力大小恒为。
 结合实验过程，回答下列问题：（1）根据实验步骤①可知小车通过点时的动量大小为________。（2）根据实验步骤②和③可知小车撞击挡板过程中，所受外力冲量的大小为________。（3）使用（2）中的冲量大小表示挡板对小车的作用效果与真实效果相比________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）12. 实验室中有一灵敏电流计G，量程为100mA，内阻约为200Ω，现准备较为精确地测量该灵敏电流计的内阻，使用定值电阻将灵敏电流计改装后接入电路中，实验部分器材的参数如下：
A．蓄电池（电动势约为9V）B．定值电阻C．定值电阻D．标准电流表A（量程0.3A）E．电阻箱R（0~999.9Ω）回答下列问题：（1）较为准确地测量G的内阻，电路图应选择图________（选填“1”或“2”），定值电阻应选择________（选填“”或“”）（2）开始实验，调节滑动变阻器阻值至最大，将开关闭合，然后将开关拨向________（选填“1”或“2”），调节滑动变阻器，使电流表A的示数为I；然后将开关拨向另一端，调节电路中某元件，使得电流表示数仍为I。（3）实验结束后，电阻箱的示数为，则灵敏电流计的内阻为________（用题中所给符号表示）。13. 如图1所示，单匝矩形导轨的两侧分别接有电阻和，矩形导轨中央虚线区域磁场的有效面积，磁感应强度B随时间t的变化如图2所示。不计其他一切电阻，求：（1）回路中电流的有效值是多少（可用根式表示）；（2）一个周期内整个回路中产生的热量为多大（可用分式表示）。
 14. 如图所示，两平行直线ab、cd之间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B匀强磁场，ab上方存在竖直向下与ab垂直的匀强电场，在匀强电场中到ab距离为d的粒子源垂直电场线水平向右发射出速为的带电粒子，经电场偏转后与ab成θ角射入匀强磁场，并从磁场的下边界cd射出，射出方向与磁场边界dc的夹角也为θ，ab、cd之间的宽度也为d，不计粒子的重力及粒子间相互作用。（1）判断粒子的电性，并求粒子的比荷；（2）求电场强度E的大小。
15. 如图所示，在直角平面坐标系xOy的第二象限中有沿+x方向的匀强电场，质量为m，电荷量为q的粒子第一次从M（﹣d，0）点以初速度垂直x轴进入匀强电场，经过N（0，2d）点后飞离匀强电场，此时撤去匀强电场，在x轴上放置一点电荷（大小未知），粒子从N开始做匀速圆周运动，从x轴上的A点（图中未画出）沿﹣y方向离开第一象限。第二次从M点释放一个相同的粒子，重复第一次的运动从N点飞离，此时撤去匀强电场，在第一象限内放置另一点电荷，粒子做匀速圆周运动一段时间后撤去，最后粒子从x轴上的B点（图中未画出）离开第一象限，粒子在B点的速度方向指向右下方，与﹣y方向夹角为30°。已知静电力常量为k，不计粒子的重力及其他阻力，求：（1）粒子从N点飞离时速度v的大小和方向；（2）x轴上点电荷的电性和电荷量大小；（3）第二次粒子从x轴离开位置B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。[选修3-3]16. 如图所示，方形冰块恰好嵌在开口向上的玻璃杯底部，然后玻璃杯开口处用杯盖紧封，将含冰块的玻璃杯置于稳定的室温下，一段时间后玻璃杯内外刚好达到热平衡。在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 玻璃杯中物质的内能先增大后减小B. 冰在融化过程中，分子的平均动能不变C. 玻璃杯中物质的分子平均动能一直增大D. 玻璃杯中的冰块一定是晶体E. 玻璃杯中的水面最终一定是曲面17. 如图所示，细绳绕过光滑定滑轮在水面下拴接着一个轻质导热汽缸，汽缸底部侧面有小孔与外界液体相通，紧挨着汽缸下方固定有一个梯形重物，重物的质量为m=5t，体积为。初始时，汽缸内理想气体的体积为，汽缸内的液面到水面的高度为H=15m，汽缸和重物在细绳的拉力作用下静止不动，此时细绳与竖直方向夹角均为37°；之后缓慢拉动细绳，直到细绳拉力为0。已知水的密度为，大气压强为，重力加速度g取，sin37°=0.6，水温恒定。求：（1）初始时每根细绳的拉力大小T；（2）最后汽缸内液面距水面的高度h。
[选修3-4]18. 已知一列振幅为10cm的简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，此时简谐横波刚好传到6cm处的质点P，经过1.5s后，位于8cm处的质点Q位移第二次变为5cm。下列说法正确的是（　　）
A. 质点Q的起振方向竖直向下B. 该简谐横波振源的频率为1.2HzC. 该简谐横波的波速为5cm/sD. 质点P的振动方程为E. 经过1.3s后质点Q的路程为30cm19. 如图所示，ABCD为直角梯形棱镜的横截面，直角梯形的底角为，，。一束复色光垂直AD入射，经过中点时，a光（图中未画出）发生折射后射出棱镜，b光（图中未画出）恰好发生全反射并从CD边射出棱镜，已知a、b两束光的夹角为75°，不考虑a光在棱镜中的反射。求：（1）棱镜对a光折射率；（2）a、b两束光在棱镜中传播的时间之比。
参考答案【答案】C【答案】B【答案】D【答案】C【答案】A【答案】B【答案】B【答案】AC【答案】ABD【答案】C【答案】    ①.     ②.     ③. 偏小【答案】    ①. 2    ②.     ③. 1    ④. 【答案】（1）；（2）【详解】（1）由图可得，0~1s内，电路的感应电动势为则感应电流为同理可得，1~3s内，电路的感应电动势为则感应电流为设感应电流的有效值为I，由电流的热效应得解得（2）一个周期内整个回路中产生的热量为【答案】（1）粒子带正电，；（2）【详解】（1）粒子在电场中的偏转方向与电场方向相同，可知粒子带正电；经电场偏转后与ab成θ角射入匀强磁场，设进入磁场时的速度为v，则
 设粒子在磁场中运动的半径为R，由牛顿第二定律得粒子射出方向与磁场边界dc的夹角也为θ，由几何关系得解得（2）设粒子在电场中运动的加速度为a，牛顿第二定律得粒子在电场中做类平抛运动，有经电场偏转后与ab成θ角射入匀强磁场，则解得【答案】（1），速度与x轴正方向夹角为；（2）负电，；（3）【详解】（1）依题意，知粒子受到水平向右的电场力作用，粒子带正电且在匀强电场中做类平抛运动，有联立求得则粒子从N点飞出时，沿y轴正方向的分速度大小为故设粒子飞出时速度与x轴正方向夹角为，则有（2）由于粒子带正电，根据匀速圆周运动特点知，点电荷对粒子的库仑力为引力，则点电荷带负电，由几何知识求得，粒子做匀速圆周运动的半径为根据库仑力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可得求得（3）依题意，可作出粒子运动轨迹如图所示
 若在第一象限内放置另一点电荷，由于粒子飞入第一象限的速度不变，根据库仑力提供向心力，可得此时粒子做匀速圆周运动的半径为则B点的横坐标为根据几何知识可得可得【答案】BDE【答案】（1）6250N；（2）2.5m【详解】（1）由平衡条件可知其中解得T=6250N（2）当细绳的拉力为零时对气体由玻意耳定律可知 解得h=2.5m【答案】ACE【答案】（1）；（2）【详解】（1）光路图如图所示由题可知a光的入射角和折射角分别为，根据光的折射定律可知折射率（2）由于b光恰好达到临界角，因此折射率为由几何关系可知，a光和b光在介质中光程分别为，a、b两束光在棱镜中传播的时间之比而，代入数据解得