2021-2022学年湖北省宜昌一中、荆州中学、龙泉中学三校高二下学期3月阶段性检测 物理 解析版

这是一份2021-2022学年湖北省宜昌一中、荆州中学、龙泉中学三校高二下学期3月阶段性检测 物理 解析版，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

命题学校：宜昌一中命题人：黄琼审题人：李登博
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，第8～11题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A. 两个分子间的距离小于（为平衡位置）时，它们之间只有引力作用
B. 分子距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小
C. 布朗运动是液体分子的无规则运动
D. 、两物体的温度相同时, 、两物体的内能可能不同，分子热运动的平均速率也可能不同
【1题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．当分子间距小于r0，分子力有引力和斥力，表现为斥力，随着分子间距的减小而增大，故A错误；
B．，分子力表现为引力，，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在处有最小势能。分子间距离从增大或减小时势能都变大，故B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是分子的运动，但布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故C错误；
D．A、B 两物体温度相同时，分子热运动的平均动能相同，但是由于分子量不一定相同，则分子平均速率不一定相同；物体的内能与温度、体积及物质的量都有关系，则内能不一定相同，选项D正确。
故选D。
2. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度
B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极
C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高
【2题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】A．设回旋加速度D形盒的半径为R，粒子获得的最大速度为vm，根据牛顿第二定律有
解得
粒子的最大动能为
由上式可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度，故A错误；
B．根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故B错误；
C．粒子沿直线通过速度选择器时，洛伦兹力与电场力平衡，即
解得
故C正确；
D．若导体为金属，则产生电流的粒子是自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知稳定时C板聚集了电子，所以D板电势高，故D错误；
故选C。
3. 如图为LC振荡电路，某时刻，电容器上极板带正电，线圈中电流产生的磁场方向向上，此时刻下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器正在充电
B. 电感线圈中的磁场能正在增加
C. 电感线圈中的电流正在减小
D. 该时刻自感电动势正阻碍电流减小
【3题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．图示可知，电容器上极板带正电，由右手定则可知，电流正在增大，有电流方向可知，电容器正在放电，电容器的带电量减少，电能转化为线圈的磁场能，故AC错误，B正确；
D．由楞次定律可知，线圈中的感应电动势正在阻碍电流的增大，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（可视为质点）从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统动量守恒
B. 滑块滑到B点时的速度大小为
C. 滑块从A滑到C的过程中，小车的位移大小为
D. 水平轨道的长度
【4题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．滑块从A滑到C的过程中水平方向动量守恒，竖直方向上合为不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B．滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
滑块滑到B点时的速度为，故B错误；
C．设全程小车相对地面位移大小为s，根据题意可知全程滑块水平方向相对小车的位移为R+L，则滑块水平方向相对地面的位移为
滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得
已知，解得
，
故C错误；
D．系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，对整个过程，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
故D正确。
故选D。
5. 一个的电阻，它两端的电压u随时间t的变化规律如图所示，则（ ）
A. 流过电阻的最大电流是22A
B. 用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为311V
C. 电阻消耗的功率为9680W
D. 在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是
【5题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由题图可知，故
选项A错误；
B．电压表的示数指的是有效值，而最大值是有效值的倍，则示数为220V，选项B错误；
C．电阻消耗的功率
选项C错误；
D．半个周期内电阻产生的焦耳热
选项D正确。
故选D。
6. 如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点。两球质量均为m。若乙球落在B点时的速度大小为，与地面的夹角为，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A. 乙球在B点受到的冲量大小为
B. 抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C. OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3：1
D. 由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1：1
【6题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，故竖直方向的分量
反弹后竖直方向的分量为
水平方向速度不变，故冲量大小为
故A正确，不符合题意；
B．抛出时甲的初速度大于乙的初速度，故甲的初动能大于乙的初动能，而两者重力势能相等，故抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能，故B正确，不符合题意；
CD．设OA间的竖直高度为h。由O点到A点，甲球运动时间为．乙球运动时间是甲球的3倍；乙球先做平抛运动，再做斜上抛运动，根据对称性可知，从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍，所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
7. 如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t= 0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x= 5m处。下列说法正确的是（）
A. 振源的振动频率为4Hz
B. 若观察者从x= 2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5Hz
C. 从t= 0时刻开始，经0.5s时间x= 3m处质点向x轴负方向迁移0.5m
D. 从t= 0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
【7题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．由波速、波长、周期和频率的关系有
，
得
T= 0.4s，f= 2.5Hz
A错误；
B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B正确；
C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C错误；
D．t= 0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D错误。
故选B。
8. 如图所示，一束由两种单色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若平面镜的上下表面足够宽，则下列说法正确的是（ ）
A. 光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B. 改变α角，光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行
C. 通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹间距要小于光束Ⅲ的
D. 在真空中，光束Ⅱ的传播速度小于光束Ⅲ的传播速度
【8题答案】
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．如图
所有色光都在O点发生反射，反射角相同，则光束I是复色光，光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，则光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，A正确；
B．复色光沿PO方向射向玻璃平面镜的上表面，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光反射时入射角与反射角相等，由光路可逆可得出射光线平行，改变α角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行，B正确；
C．由图知：折射时光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的大，可知玻璃对光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ的频率，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，故通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹间距要小于光束Ⅲ的，C正确；
D．在真空中，光束II的速度与光束III的速度都为3×108m/s，D错误。
故选ABC。
9. 如图所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力．下列说法正确的有( )
A. a、b均带正电
B. a在磁场中飞行的时间比b的短
C. a在磁场中飞行的路程比b的短
D. a在P上的落点与O点的距离比b的近
【9题答案】
【答案】AD
【解析】
【详解】试题分析：带电粒子磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，要熟练应用半径公式和周期公式进行求解．
解：a、b粒子的运动轨迹如图所示：
粒子a、b都向下由左手定则可知，a、b均带正电，故A正确；
由r=可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故BC错误；
根据运动轨迹可知，在P上的落点与O点的距离a比b的近，故D正确．
故选AD．
【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．
10. 如图所示为远距离输电示意图，其中、为理想变压器，输电线总电阻可等效为电阻，灯、相同且阻值不变现保持变压器的输入电压不变，滑片位置不变，当开关断开时，灯正常发光则下列说法正确的是（ ）
A. 仅闭合开关，灯会变亮
B. 仅闭合开关，消耗的功率会变大
C. 仅将滑片下移，电流表的示数会变大
D. 仅将滑片下移，消耗的功率会变小
【10题答案】
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．闭合，则消耗功率增大，副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，则输电线上损失的电压和功率增大，则输入电压
减小，灯泡两端电压减小，故灯泡会变暗，故A错误，B正确；
CD．仅将滑片下移，副线圈匝数增大，则输出电压增大，的输入电压增大，灯泡两端电压也增大，副线圈中电流变大，则原线圈中电流变大，则输电线消耗的功率会变大；变压器副线圈中电流变大，则原线圈中电流也变大，即电流表的示数会变大，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图甲所示，水平放置的“[”形光滑导轨宽为L，导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个相同的矩形匀强磁场I、Ⅱ。质量为m的金属杆在恒力作用下向右运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。T3时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的有（ ）
A. 金属杆初始位置与磁场I左边界距离为
B. 通过两磁场区域时，流经导体棒的电量相等
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 金属杆在磁场Ⅱ中做匀减速直线运动
【11题答案】
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．根据v-t图像可知，金属杆初始位置与磁场I左边界距离为，选项A错误；
B．根据
可知因两磁场完全相同，可知通过两磁场区域时，流经导体棒的电量相等，选项B正确；
C．导体棒以速度v1在磁场中匀速运动，则
而
解得磁场的磁感应强度大小为
选项C正确；
D．金属杆在t3时刻将进入磁场Ⅱ，因v2>v1，则
则金属棒做减速运动，随速度减小，安培力减小，加速度减小，则金属棒做加速度减小的变减速直线运动，选项D错误。
故选BC。
二、非选择题（共56分）
12. “油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向体积 的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是 ；
③先往边长为 的浅盘里倒入深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的轮廓；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长 。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）由此可知，油酸薄膜的面积约为________；油酸分子的直径约为________m。（结果均保留两位有效数字）
（2）某同学在用油膜法估测油酸分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________。
A.粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
B.粉末太厚导致油酸未完全散开
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.计算每滴体积时，的溶液滴数多数了几滴
【12题答案】
【答案】 ①4.6×104 ②. 4.3×10-10 ③. BC#CB
【解析】
【详解】（1） [1][2]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为个，故面积为
油酸分子的直径为
（2）[3]计算油酸分子直径时是根据
由此式可知
A．油酸中含有大量酒精，则形成的油膜的面积偏大，所以直径偏小，A错误；
B．油酸未完全散开，偏小，故直径偏大，B正确；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，偏小，故直径偏大，C正确；
D．求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了几滴，由
可知，则直径偏小，D错误。
故选BC。
13. 学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个型金属热电阻，想利用热电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为，内阻不计；灵敏毫安表，量程，内阻为；滑动变阻器；开关、导线若干。
（1）若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、金属热电阻串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为__________。
（2）现在该实验小组想让测温范围大一些，能从开始测，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：
a. 将金属热电阻做防水处理后放入冰水混合物中，过了一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表指针满偏；
b. 保持滑动变阻器接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶热水，他们把金属热电阻放入其中，过了一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为，则测得热水的温度为__________。（保留2位有效数字）
c. 写出毫安表的电流值和温度的关系式__________。
d. 根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。
（3）若干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计了，其他条件不变。若用此温度计前进行了（2）中a步骤的操作进行了调节，测量结果将会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【13题答案】
【答案】 ①. 75 ②. 94 ③. ④. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]温度最低，电阻最大。
解得
由图像可知
得
（2）[2]放入冰水混合物中，时，，电流表满偏有
解得
放热水中
得
得
[3]由欧姆定律和温度与电阻关系式
，
联立整理得
（3）[4]不变，因为在操作a步骤时，要调节滑动变阻器使电流满偏，当电源内阻阻值增大，会将滑动变阻器阻值调小，总和不变，对结果无影响。
14. 现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状图如图所示。其中顶部A为矩形形状，高CM=L，边长CD＝d，底部B为等边三角形。现让一束单色光线从B部分MH边的中点O1表面处沿竖直方向射入，光线进入B后发现折射光线恰好与B部分的HM'平行且经过MM'，最后从A部分的CD边上某点O处射出，光在真空中的传播速度为c。求：
（i）光在工艺品中传播的速度；
（ii）光在工艺品中传播的时间。
【14题答案】
【答案】（i）；（ii）
【解析】
【详解】（i）光路图如图所示。
根据题图知，光进入介质B的入射角为 α=60°，折射角为 β=30°
则工艺品的折射率为
在介质中的光速：
（ii）由几何关系得光在工艺品中传播的路程
·
光在工艺品中传播的速度
则光在工艺品中传播的时间
·
联立解得
15. 如图所示，光滑水平面AB与粗糙半圆轨道BC相切于B点，轨道半径为R=0.5m，小球P质量m1=0.2kg,以v0=9m/s的初速度向右运动，与静止在水平轨道上的Q小球发生弹性正碰，Q小球的质量m2=0.4kg，小球Q被碰后恰好能沿BC轨道到达C点，取g=10m/s2,
求：（1）碰后小球Q经过B点时对轨道的压力大小；
（2）小球Q沿轨道从B点运动到C点的过程中克服摩擦力所做的功．
【15题答案】
【答案】（1）32.8N；（2）2.2J；
【解析】
【详解】试题分析：
(1)由动量守恒定律和能量守恒定律求出Q球的速度，再根据牛顿第二定律求解在B点的压力；
(2) 从B到C，由动能定理和在C处的速度得出摩擦力做的功．
(1)由动量守恒有：
能量守恒得：
联立以上两方程解得：
小球Q在B点：
解得由牛顿第三定律得，Q对轨道的压力；
(2) 从B到C，由动能定理得
在C处：
由以上两代入数据得．
点晴：本题为曲线运动与动量守恒定律、动能定理的综合应用典型题，解题的关键在于对过程和点的把握；运动过程的选择、受力分板的位置，会影响解题的难易程度．
16. 如图所示，在半径为b（大小未知）的圆形区域内，固定放置一绝缘材料制成的边长为的弹性等边三角形框架，其中心位于磁场区域的圆心。在三角形框架与圆周之间的空间中，充满磁感应强度大小为的匀强磁场，其方向垂直纸面向里。在三角形内放置平行板电容器，两板间距为，板紧靠边，板及中点处均开有小孔，在两板间靠近板处有一质量为、电荷量为q（）的带电粒子由静止释放，粒子经过S处的速度大小为，方向垂直于边并指向磁场。若粒子与三角形框架的碰撞均为弹性碰撞，且粒子在碰撞过程中质量、电荷量均不变，不计带电粒子的重力，平行板电容器产生的电场仅限于两板间，求：
（1）MN间匀强电场的场强大小;
（2）若从S点发射出的粒子能再次返回S点，则圆形区域的半径b至少为多大;
（3）若圆形区域的半径b满足第（2）问的条件，则从M板处出发的带电粒子第一次返回M板处的时间是多少。
【16题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速运动，由动能定理得
解得
（2）粒子的磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
粒子运动轨迹如图
粒子运动轨迹与磁场圆内切时磁场圆半径最小，由几何关系得
（3）粒子圆周运动周期
粒子在磁场中的总时间
粒子在电场中的总时间
粒子从板处出发到第一次返回板处的总时间