上海市复兴高级中学2021-2022学年高二物理下学期在线期中自测试题（Word版附解析）

复兴高级中学2021学年第二学期在线自测物理等级一、单项选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1.光子的能量与其（）A.频率成正比B.波长成正比C.速度成正比D.速度平方成正比【答案】A【解析】【详解】根据可知，光子的能量与频率成正比，波长成反比；光子的速度为c，为定值；故选A.2.泊松亮斑是光的()A.干涉现象,说明光有波动性B.衍射现象,说明光有波动性C.干涉现象,说明光有粒子性D.衍射现象,说明光有粒子性【答案】B【解析】【详解】泊松亮斑是光的衍射现象，干涉和衍射是典型的波动性特征，ACD错误B正确3.铀核可以发生衰变和裂变，铀核的A.衰变和裂变都能自发发生B.衰变和裂变都不能自发发生C.衰变能自发发生而裂变不能自发发生D.衰变不能自发发生而裂变能自发发生【答案】C【解析】【详解】铀是天然放射性元素，所以铀核的衰变是能自发发生，而铀核的裂变是人工实现的，是用中子轰击铀核实现的，所以铀核的裂变，不能自发发生，故A、B、D错误，C正确．4.放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中 的位置较元素A的位置向前移动了A.1位B.2位C.3位D.4位【答案】C【解析】【详解】α粒子是，β粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．【点睛】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．5.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同【答案】C【解析】【详解】用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误．6.如图所示，把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁的磁极之间，盘的下边缘浸在水银槽中，将转轴和水银用导线直接接在电源的两极上，则（　　） A.由于磁场力的作用，铝盘将作逆时针方向转动B.由于磁场力的作用，铝盘将作顺时针方向转动C.将电源两极对调，铝盘转动方向不变D.将蹄形磁铁的磁极对调，铝盘转动方向不变【答案】A【解析】【详解】AB．根据左手定则可知，铝盘将作逆时针方向转动，A正确，B错误；C．将电源两极对调，铝盘将作顺时针方向转动，C错误；D．将蹄形磁铁的磁极对调，铝盘将作顺时针方向转动，D错误。故选A。7.平均速度定义式为，当极短时，可以表示为物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用的物理方法是（　　）A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.极限思想法【答案】D【解析】【详解】当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想是极限的思想方法，故D正确ABC错误。故选D。8.如图，一光滑小球静置在半圆柱体上，被一垂直于圆柱面的挡板挡住，设挡板跟圆心连线与底面的夹角为q，小球的半径忽略不计。现缓慢减小q，则小球在移动过程中，挡板对小球的支持力、半圆柱体对小球的支持力的变化情况是（　　） A.增大，减小B.增大，增大C.减小，减小D.减小，增大【答案】A【解析】【详解】对小球进行受力分析如图所示根据几何关系可以得到因此，当减小时，增大，减小，故A正确，BCD错误。故选A。9.如图所示，在匀强磁场中，放着一个平行导轨与大线圈D相连接（A、D两线圈共面）。要使放在D中的A线圈产生顺时针电流并且有收缩趋势，金属棒MN的运动情况是（　　）A.加速向左B.加速向右C.减速向左D.减速向右【答案】B【解析】 【详解】A．金属棒MN加速向左运动时，根据右手定则可知大线圈D内的电流顺时针增大，由右手螺旋定则可知A线圈内的磁场垂直直面向里且逐渐增大，根据楞次定律“增反减同”和“增缩减扩”的规律，可知A线圈产生逆时针电流并且有收缩趋势，A错误；B．金属棒MN加速向右运动时，根据右手定则可知大线圈D内的电流逆时针增大，由右手螺旋定则可知A线圈内的磁场垂直直面向外且逐渐增大，根据楞次定律“增反减同”和“增缩减扩”的规律，可知A线圈产生顺时针电流并且有收缩趋势，B正确；C．金属棒MN减速向左运动时，根据右手定则可知大线圈D内的电流顺时针减弱，由右手螺旋定则可知A线圈内的磁场垂直直面向里且逐渐减弱，根据楞次定律“增反减同”和“增缩减扩”的规律，可知A线圈产生顺时针电流并且有扩张趋势，C错误；D．金属棒MN减速向右运动时，根据右手定则可知大线圈D内的电流逆时针减弱，由右手螺旋定则可知A线圈内的磁场垂直直面向外且逐渐减弱，根据楞次定律“增反减同”和“增缩减扩”的规律，可知A线圈产生逆时针电流并且有扩张趋势，D错误。故选B。10.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则（　　）A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向【答案】C【解析】【详解】作F1、F2和F的矢量三角形图因F2＝30N＞F20＝Fsin30°＝25N且F2＜F，所以F1的大小有两种，即F1′和F1″，F2的方向有两种，即F2′的方向和F2″的方向，故选项ABD错误，C正确； 故选C。11.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为，g取10m/s2（　　）A.三个B.四个C.五个D.六个【答案】C【解析】【详解】小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程是匀变速运动，在空中运动的总时间为每隔抛出一个小球，在这1.2s内，共抛出6个球，第7个球即将抛出，不在抛出点以上。在第一个小球下落的阶段，第一个小球会依次与5个球在空中相遇。故第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为故ABD错误，C正确。故选C。【点睛】本题关键明确第一个小球的运动情况，然后选择恰当的运动学公式列式求解出运动时间，再判断相遇的小球个数。12.如图，在水平地面上竖直固定一个光滑的圆环，一个质量为m的小球套在环上，圆环最高点有一小孔P，细线上端被人牵着，下端穿过小孔与小球相连，使球静止于A处，此时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则（　　）A.在A处，细线对小球的弹力大小为mgcosqB.将小球由A缓慢拉至B的过程，细线所受拉力变大C.在A处，圆环对小球的弹力大小为mg D.将小球由A缓慢拉至B的过程，圆环所受压力变小【答案】C【解析】【分析】【详解】小球沿圆环缓慢上移可看做平衡状态，对小球进行受力分析，小球受重力G、拉力F、支持力N三个力，受力平衡，作出受力分析图如下：由图可知△OAF∽△GFA，即解得N=G=mg由于故F=2mgcosθ将小球由A缓慢拉至B的过程，θ变大，则细线所受拉力F变小，圆环所受压力N不变，故ABD错误，C正确；故选C。二、填空题（每空2分，共20分）13.让两个相同的闭合金属环A和B分别从同高度静止开始释放，其中A穿过一条形磁铁，B下方无磁铁。发现A比B下落得慢。 分析其原因：(1)A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：______。(2)由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是：______。(3)而B环只受重力，做自由落体运动，因此比A环下落要快一点。【答案】①.闭合导体内磁通量发生变化②.楞次定律【解析】【分析】【详解】(1)[1]A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：闭合导体内磁通量发生变化。(2)[2]由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是楞次定律。14.匀强磁场中有一根长度为0.5m重力为5N垂直于纸面水平放置的导体棒，用细线悬挂于O点，当导体棒通入方向垂直纸面向内的4A电流时，处于如图所示的静止状态，图中细线与竖直方向成30°夹角。磁场磁感应强度的最小值为________T，方向是___________。【答案】①.1.25②.沿绳并指向左上方【解析】【分析】【详解】[1][2]对导体棒受力分析如图所示， 绝缘线与竖直方向的夹角为θ=30°，磁感应强度B最小时，导体棒所受安培力与绝缘线应垂直，据平衡条件可得mgsin30°=F=BminIL解得最小的磁感应强度为根据左手定则可判断磁感应强度的方向沿绳并指向左上方。15.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速直线运动规律．伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示．图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示___________．P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示_____________．【答案】①.OA时间内平均速度②.A时刻的瞬时速度【解析】【分析】【详解】解：[1]建立时间轴和速度轴，如图所示， OB段表示速度时间图线，反映速度随时间的变化情况；由图线可知，OD长度表示为OA时间段的平均速度。[2]AB长度表示A时刻的瞬时速度。考点：考查了伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。【点睛】本题关键要类比速度-时间图象进行分析，其实题中图就是速度时间图象，只不过在当时还没有坐标系概念。16.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的v-t图像如图所示。已知t=6s时两车并排行驶，则t=0~6s时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为_______m，两车相距最远的距离为______m。【答案】①.80②.15【解析】【分析】【详解】[1]根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，2～6s内甲、乙两车的位移相等如图所示 在t=6s时两车并排行驶，所以两车在t=2s时也并排行驶。t=2s时，乙车的速度为15m/s，t=6s时乙车的速度为25m/s，两车两次并排行驶的位置之间的距离等于2～6s内乙车的位移大小，即为[2]两车在t=2s时第一次并排行驶，由图可知，0-2s内乙车的位移比甲车大，且则t=0时甲、乙两车相距15m。2-4s内乙车与甲车位移之差为可知，两车相距最远的距离为15m。17.如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则A球可能受到_________个力的作用，F力可能为图中的_________。 【答案】①.3或2②.或【解析】【详解】[1]首先对B球受力分析，合力为零，故B球受重力和OB绳子的向上的拉力，由于B球保持静止，受力平衡，故AB绳子的拉力为零，再对A球受力分析，受重力，OA绳子的拉力和力F，A球受到3个力作用，当力F的方向竖直向上且大小等于A球的重力时，OA绳无拉力，此时A球受2个力作用；[2]根据三力平衡条件，可以知道，任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线，由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间，故只有与符合。三、计算题（共40分。注意：列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。）18.出租车上都安装有里程表、速率计和时间表等仪器。若在某次载客后，汽车从10点05分20秒开始做匀加速直线运动，到10点05分30秒时，速度表显示54km/h。（1）里程表显示为多少千米；（2）若出租车速度达到108km/h时开始做匀速直线运动，此时时间表应显示为多少；（3）当时间表显示为10点06分00秒时，里程表显示为多少千米。【答案】（1）；（2）10点05分40秒；（3） 【解析】【详解】（1）根据题意可知，从静止开始匀加速运动10s后速度为v=54km/h=15m/s，则路程为（2）出租车的加速度出租车的速度达到v’=30m/s时开始做匀速直线运动，用时为则此时时间表应显示为10点05分40秒（3）当时间表显示为10点06分00秒时，即过了40s，此时已经匀速运动20s，则匀速运动的路程为匀加速运动的路程为总路程为19.如图，固定在竖直平面内且足够长的光滑平行金属导轨间距L=1m、电阻不计，上端接电键S和一阻值R=0.15Ω的电阻。质量m=0.5kg、阻值r=0.1Ω、长度等于导轨间距的金属棒ef水平放置。系统处于垂直导轨平面向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。初始时刻ef正以4m/s的初速度竖直向上运动，此时闭合电键S。（g取10m/s2）（1）求电键闭合瞬间金属棒两端的电势差U；（2）求电键闭合瞬间金属棒的加速度a；（3）电键闭合后经一段时间，金属棒速度将再次达到4m/s，分析此状态和初始时刻相比，金属棒的能量变化情况。 【答案】（1）1.2V；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）初始时刻，ab向上切割磁感线运动，产生感应电动势此时回路中电流强度大小为ab两端电压电源外电压（2）初始时刻，对ab棒受力分析由牛顿第二定律其中纯电阻电路 方向竖直向下（3）初末状态，速度大小相同，所以动能相同，金属棒在运动过程中，动能、重力势能、电能相互转化，但总能量守恒。整个过程中，安培力始终做负功，将机械能转化为回路中的内能，所以机械能总量应该减小，初末状态动能不变，可知重力势能减少，此时金属棒应位于出发点下方。20.如图所示，用与斜面成θ角斜向上的拉力F拉物体，使物体静止于倾角为α的斜面上。现保持F的大小不变，使θ角逐渐减小，而物体仍静止。则在此过程中，求：（1）物体所受合外力的大小如何变化；（2）物体所受支持力的大小如何变化；（3）物体所受摩擦力的大小如何变化。【答案】（1）合力大小不变；（2）支持力的逐渐增大；（3）见详解【解析】【详解】（1）物体始终处于静止状态，所以合力始终为零，即合力不变。（2）在垂直斜面方向有θ角逐渐减小，则逐渐减小，则逐渐增大，即物体所受支持力的逐渐增大。（3）沿斜面方向，若开始有，则有θ角逐渐减小，增大，f逐渐减小；若开始有，则有θ角逐渐减小，增大，f逐渐增大。