浙江省北斗星盟2020-2021学年高二下学期物理阶段性联考试卷

试卷更新日期：2022-03-17 类型：期中考试

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一、单选题

1. 国际单位制中磁感应强度的单位是T，如果用国际单位制基本单位来表示，正确的是（）

A、 $k g / (A \cdot s^{2})$ B、 $N / (A \cdot m)$ C、 $k g \cdot m^{2} / s^{2}$ D、 $k g \cdot m^{2} / A \cdot s^{2}$

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2. 下列有关物理学史的说法正确的是（）

A、爱因斯坦首先把能量子的概念引入到了物理学，并成功的解释了光电效应现象 B、法拉第发现了电流的磁效应，并得出了法拉第电磁感应定律 C、汤姆生发现了电子，并提出了原子的核式结构模型 D、伽利略用独特的方法进行了“理想斜面实验”并提出了平均速度、瞬时速度和加速度的概念

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3. 如图所示，水平台面上放置一个带有底座的倒三脚支架，每根支架与水平面均成60°角且任意两支架之间夹角均相等。一个质量为m的均匀光滑球体放在倒三脚支架里，重力加速度为g，则每根支架受球体的压力大小是（）

A、 $\frac{1}{6} m g$ B、 $\frac{2}{3} m g$ C、 $\frac{2 \sqrt{3}}{9} m g$ D、 $\frac{1}{3} m g$

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4. 可视为质点的两物体A、B由斜面上O点水平抛出，分别落在斜面上的M、N两点，已知M点为ON中点，不计空气阻力，则（）

A、A，B的初速度之比为1：2 B、A，B做平抛运动的时间之比为1：2 C、A，B做平抛运动的竖直位移之比为1：2 D、A，B落在斜面上时速度与斜面的夹角之比为1：2

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5. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗卫星导航系统第55颗导航卫星，至此北斗卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗卫星导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星如图中a轨道。它的轨道半径约为 $4.2 \times 1 0^{7} m$ ，第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星如图中b轨道，运行周期等于地球的自转周期24h，两种同步卫星的绕行轨道都是圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量 $G = 6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ 。下列说法中正确的是（）

A、两种同步卫星都可能经过我国首都北京上空 B、两种同步卫星的所受地球的万有引力大小相等 C、根据题目所提供的数据可以估算出地球的质量 D、倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次

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6. 下列说法正确的是（）

A、一对平衡力所做功之和一定为零，一对作用力与反作用力所做功之和也一定为零 B、一对平衡力的冲量之和一定为零，但一对作用力与反作用力的冲量之和不一定为零 C、物体加速度的方向一定与物体速度的变化方向相同，也一定与物体末速度的方向相同 D、在回收火箭时，为确保安全着陆，在返回舱着地前的一段时间内，需点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱在火箭喷气过程中处于超重状态

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7. 某弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图像为正弦曲线，如图所示，下列说法中错误的是（）

A、在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 B、在 $t_{1} = 3 s$ 和 $t_{2} = 5 s$ 时，弹簧振子的速度大小相等，方向相同 C、在 $t_{1} = 5 s$ 和 $t_{2} = 7 s$ 时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D、在t从4s到8s时间内， $t = 6 s$ 时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大

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8. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，E_P表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）

A、θ增大，E增大 B、θ增大，E_P不变 C、θ减小，E_P增大 D、θ减小，E不变

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9. 在如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右的电流规定为i的正方向，则（　　）

A、0~0.5ms内，电容器C正在充电 B、0.5ms~1ms内，电容器上极板带正电荷 C、1ms~1.5ms内，Q点比P点电势高 D、1.5ms~2ms内，线圈的磁场能减少，磁感应强度增大

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10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，P为介质中平衡位置坐标 $x = 6 c m$ 的质点， $t = 0$ 时刻的波形如图中实线所示，经过 $Δ t = 0.6 s$ ，该波第一次出现如图中虚线所示的波形。下列说法正确的是（）

A、该波的周期为0.8s B、 $t = 0$ 时刻，质点P沿y轴正方向运动 C、在 $Δ t = 0.6 s$ 内，质点P沿x轴正方向移动的路程为 $8 c m$ D、该波的传播速度为 $15 c m / s$

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11. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂ ，输电线的等效电阻为R，电源电压保持不变，开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是（）

A、副线圈两端M、N的输出电压减小 B、副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C、通过灯泡L₁的电流增大 D、原线圈输入的电功率减小

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12. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从 $P_{0}$ 处以速度 $v_{0}$ 沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 为带电粒子轨迹与 $A P_{0}$ 延长线的交点。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）

A、带电粒子每运动一周被加速两次 B、D形盒中的磁场方向垂直纸面向外 C、粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D、加速电场方向需要做周期性变化

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13. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（）

A、前表面的电势比后表面的低 B、前、后表面间的电压U与v无关 C、当电流增大时，前、后表面间的电压不变 D、自由电子受到的洛伦兹力大小为 $\frac{e U}{a}$

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二、多选题

14. 下列说法正确的是（）

A、图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，若取200个氡原子核，经7.6天后就只剩下50个氡原子核 B、图乙说明 $β$ 衰变是原子核外的电子受到激发后以射线的形式放出 C、图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性 D、图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率 $ν^{'}$ 比原来光子的频率 $ν$ 小

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15. 如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）

A、两手同时放开后，系统总动量始终为零 B、先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒 C、先放开左手，后放开右手，总动量向左 D、无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

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16. 一定强度的激光（含有三种频率的复色光）沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，如图甲所示。现让经过玻璃砖后的A、B、C三束光分别照射相同的光电管的阴极（如图乙所示），其中C光照射时恰好有光电流产生，则（）

A、若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子打出 B、若用A光和C光分别照射光电管的阴极时，A光打出的光电子的最大初动能较大 C、若入射光的入射角从0开始增大，C光比B光先消失 D、若是激发态的氢原子直接跃迁到基态辐射出B光、C光，则C光对应的能级较低

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三、实验题

17. 某同学在练习使用多用电表时

(1)、开始实验时，应将红表笔插入多用电表的（填“正”或“负”）孔。

(2)、下列操作正确的是____

A、可以用此多用表的直流2.5V档来测量一节干电池的电动势 B、可以用此多用表的欧姆档，选用“×1倍率”来测量一节干电池的内阻 C、测量同一电阻，当换用不同倍率时，可以依据实际情况决定是否需要重新“欧姆调零” D、测量结束时，应把多用表的选择开关置于“ $O F F$ ”档，或交流电压的最高档，长期不用应取出电池。

(3)、下列关于多用电表的使用的说法正确的是____

A、探究感应电流的产生条件，用多用电表的直流电压档 B、探究感应电流的产生条件，用多用电表的交流电压档 C、探究变压器原副线圈电压与匝数的关系，用多用电表的交流电压档 D、测量充电后平行板电容器两极板间的电势差U，用多用电表的直流电压档

(4)、利用图乙中的装置进行多个力学实验，下列说法正确的是____。

A、利用此装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，不需要平衡摩擦力 B、利用此装置做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，需要平衡摩擦力 C、利用此装置做“探究物体的加速度a与力F、质量M的关系”的实验时，除应平衡摩擦力外，还必须满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量 D、利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力

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18. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示，用以测量光的波长。

(1)、实验中器材调节完成后发现干涉条纹明亮，但图像模糊不清晰，则必须____

A、用手转动D（单缝），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止 B、用手转动H（测量头），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止 C、用手左右转动G（拨杆），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止 D、用手上下移动G（拨杆），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止

(2)、某同学在实验时得到了如图乙所示清晰的条纹，他____直接进行测量，并根据公式算出波长。

A、能 B、不能

(3)、某次实验时，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数 $2.320 m m$ ，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮纹中心对齐，手轮上的示数 $18.400 m m$ 。已知双缝间距d为 $2.0 \times 1 0^{- 4} m$ ，测得双缝到屏的距离L为 $0.800 m$ ，求得所测光波长为 $n m$ 。

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四、解答题

19. 如图甲所示为一质量为 $m = 0.5 k g$ 的小钢球从静止开始先向下做加速运动，与地面发生碰撞后，再竖直向上做减速运动到最高点，设空气的阻力f大小不变，碰撞的时间忽略不计，整个运动过程的 $v - t$ 关系图像如乙图所示，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，取竖直向下为正。求

(1)、空气的阻力f及小钢球与地面的碰撞时刻 $t_{0}$ ；

(2)、小钢球与地面发生碰撞，若忽略重力与阻力，求碰撞瞬间地面对小球的冲量；

(3)、在 $0 ~ 3 s$ 的过程中，因摩擦生热产生的热量？

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20. 某赛车兴趣小组决定举行一场遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入光滑竖直圆轨道（竖直轨道由半径分别为2R和R的两个半圆形轨道平滑连接而成，B点是切点），离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点（D点与C点连线是竖直线），若赛车能越过壕沟，则算完成比赛。已知赛车质量 $m = 0.1 k g$ ，通电后以额定功率 $P = 3.0 W$ 工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N，随后在运动中受到的阻力均不计，图中 $L = 10.00 m$ ， $R = 0.45 m$ ， $h = 0.35 m$ ， $s = 2.00 m$ 。要使赛车顺利完成比赛，（g取 $10 m / s$ ）求：

(1)、赛车在D点的速度至少需要多大？

(2)、在小半圆轨道的最低点赛车对轨道的压力最小多大？

(3)、电动机至少要工作多长时间？（设水平轨道足以加速）

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21. 如图所示，间距为d且足够长的平行轨道 $M M_{1} M_{2}$ 与 $N N_{1} N_{2}$ 由倾斜与水平两部分平滑连接组成，其中水平轨道的 $N_{1} N_{2}$ 、 $M_{1} M_{2}$ 段为粗糙金属材料，动摩擦因数为 $μ$ ，其它部分均为光滑金属材料。倾斜轨道的倾角为 $θ$ ，顶端接一阻值为R的电阻，处在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 $B_{0}$ ；水平段匀强磁场的大小为B，方向竖直向上。已知质量为m，电阻为2R的金属导体棒 $a b$ 从倾斜轨道的 $c d$ 上方任何位置由静止开始释放，都将精准停靠在水平轨道上的某处轨道上（图中未画出）。不计金属轨道的电阻。求：

(1)、金属棒 $a b$ 到达斜面底端 $M_{1} N_{1}$ 时的速度；

(2)、金属棒 $a b$ 从距水平面高为h处由静止开始下滑到斜面底端 $M_{1} N_{1}$ 的过程中，金属棒上产生的热量；

(3)、若金属棒 $a b$ 在水平轨道上的运动时间为t，求金属棒在水平轨道上运动的位移。

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22. 如图所示为某人工转变核反应探测仪，装置内有 $α$ 粒子源、粒子加速区、核反应区和粒子探测区四部分组成。 $α$ 粒子源可以在单位时间发射出 $N = 1 0^{15}$ 个 $α$ 粒子，其初速度为 $v_{0} = 3 \times 1 0^{7} m / s$ ，随后又进入电压为 $U = 7 \times 1 0^{6} V$ 的加速电场，从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核 ${}_{4}^{9}B e$ 发生核反应，两个反应产物经 $E F$ 垂直边界飞入探测区，探测区有一圆形磁场和粒子探测器，圆形磁场半径为 $R = \frac{2 \sqrt{3}}{15} m$ ，其内存在磁感应强度为 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场，圆形磁场边界与 $E F$ 相切，探测器与 $E F$ 平行且距圆心距离为 $d = 0.5 m$ 。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型，假设 $α$ 粒子均可与铍核发生核反应，实验中探测器上有两个点（P点和Q点）持续受到撞击， $A O P$ 在一直线上，且 $P Q = \frac{\sqrt{3}}{2} m$ ，打在P点的粒子有50%穿透探测器，50%被探测器吸收，其中穿透的粒子能量损失75%，打在Q点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为 $m = 1.6 \times 1 0^{- 27} k g$ ，原子核的质量为核子的总质量， $α$ 粒子的质量为 $m_{α} = 4 m = 6.4 \times 1 0^{- 27} k g$ ，质子电荷量为 $e = 1.6 \times 1 0^{- 19} C$ ，不计粒子间相互作用（核反应过程除外）。求：

(1)、 $α$ 粒子射出加速电场后的速度为多少；

(2)、写出核反应方程式，并求出打在Q点的粒子的速度为多少

(3)、分别求出单位时间内P点、Q点在垂直探测器的方向上受到的撞击力的大小。

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