上海市黄浦区年高二（下）期初学情调研测试物理试题（word版含答案）

上海市黄浦区年高二（下）期初学情调研测试物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B．发射光谱一定是连续谱
C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
D．衰变为要经过4次衰变和6次衰变
2．下列说法中正确的是（　　）
A．无论入射光的频率多么低，只要该入射光照射金属的时间足够长，也能产生光电效应
B．氢原子的核外电子在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能减小，原子的电势能增加
C．铀原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用
D．质子、中子、粒子的质量分别为，两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是
3．如图所示，一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光，∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，下列说法中正确的是（　　）
A．a种色光为紫光
B．在三棱镜中a光的传播速度最大
C．在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最大
D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，屏上最终只有a光
4．如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5 m．某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动．这列波的波长可能是（ ）
A．1 m B．2 m C．0.6 m D．0.5 m
5．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的4倍，该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
6．判断以下说法是否正确
A．电场强度为0的地方，电势也一定为0
B．电势为0的地方一定没有电场
C．场强越大的地方电势也一定越高
D．场强为0的地方电势可能不为0
7．地球可视为半径为R的球体，其表面的重力加速度大小为g，忽略气球自转影响。则贴近地球表面做匀速圆周运动的近地卫星的周期为（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，质量均为M，静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩。现跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a车上后相对a车保持静止，则（　　）
A．a、b、c三车组成的系统水平方向动量守恒 B．b、c两车运动速率相等
C．b的速率为 D．a的速率为
10．在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕OO'轴匀速转动的角速度由ω增大到2ω,则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为ω时,灯泡L1两端的电压的最大值为nBSω
B．线圈转动的角速度为2ω时,通过灯泡L3的电流一定变为原来的2倍
C．不论线圈转动的角速度大小怎么变化,都是灯泡L1最亮
D．线圈的角速度由ω增大到2ω后,灯泡L1上消耗的功率一定变为原来的4倍
二、实验题
11．某实验小组“探究小车加速度与所受合外力关系”的实验装置如图甲所示，长木板放置在水平桌面上，拉力传感器固定在小车上。他们多次改变钩码的个数，记录拉力传感器的读数F，并利用纸带数据求出加速度a。
(1)该实验______（选填“需要”或“不需要”）满足钩码总质量远小于小车和传感器的总质量。
(2)如图乙所示为实验中得到的一条纸带，两计数点间还有四个点未画出，已知交流电频率为50Hz，可求出小车的加速度大小为_________m/s2（结果保留三位有效数字）。
(3)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象如图丙所示，其中横轴截距为F0，求得图线的斜率为k，若传感器的质量为m0，则小车的质量为_________。
三、解答题
12．如图所示,用不可伸长的细线悬挂一质量为M=1kg的小木块,木块处于静止状态．现有一质量为m=0.01kg的子弹以初速度v0=300m/s自左方水平地射穿木块，木块上升的最大高度h=0.2m，求：
(1)子弹射出木块时，子弹的速度v的大小；
(2)若子弹射穿木块的时间为△t=0.001s，子弹对木块的平均作用力F大小为多少
13．如图所示，粗细均匀的U形管，管内液体密度为，左臂上端封闭，右臂中有活塞。开始用手握住活塞，这时两臂液面位于同一水平面，左臂内封闭气体的长度为h，右臂内封闭气体的长度为2h，气体压强均为。今保持温度不变，缓慢向下移动活塞，移动一段距离后，两管液面高度差为h，已知重力加速度为g，求：
（i）此时左臂内封闭气体的压强；
（ii）活塞向下移动的距离。
14．如图所示，水平光滑的地面上有A、B、C三个可视为质点的木块，质量分别为1kg、3kg、3kg，木块A的左侧有一半径R=0.1m的固定的竖直粗糙半圆弧轨道，一开始B、C处于静止状态，B、C之间的弹簧处于原长，给木块A一个水平向右的初速度，大小为，与木块B碰撞后，A被反弹，速度大小变为。若A恰好能通过圆弧轨道的最高点，重力加速度g取10m/s2，求
(1)木块A克服圆弧轨道摩擦所做的功；
(2)弹簧具有的最大弹性势能。
15．太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个粒子，同时发射两个正电子，若太阳辐射能量的总功率为P，质子H、氦核He、正电子e的质量分别为mp、mα、me，真空中的光速为c，求：
（1）写出核反应方程式。
（2）核反应所释放的能量ΔE。
（3）1 s内参与上述热核反应的质子数目。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷，故A正确；
B．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，其中明线光谱是原子的特征谱线，故B错误；
C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大，故C错误；
D．发生α衰变是放出，发生β衰变是放出电子，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222＝238，解得x＝4；2x﹣y+86＝92，得y＝2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故D错误；
2．D
【解析】
【详解】
A．根据光电效应的条件可知，只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，与入射光照射金属的时间长短无关，故A错误；
B．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，该过程中电场力做正功，原子的电势能减小，根据
可知电子的动能增大，故B错误；
C．核力是短程力，只有相邻的核子之间有力，故C错误；
D．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损
根据质能方程，释放的能量为
故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．因为紫光的折射率最大，故c为紫光，选项A错误；
B．因为a光为黄光，折射率最小，根据可知，在三棱镜中a光的传播速度最大，选项B正确；
C．c光的频率最大，故波长最小，根据可知，在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最小，选项C错误；
D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，三种光在AC面上的入射角变大，因为∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，故ab两种光先后在AC面发生全反射，而c光不能发生全反射，故从AC面射出的只有c光，故屏上最终只有c光，选项D错误；
故选B。
4．B
【解析】
【详解】
据题质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动，则ab间距离与波长的关系为：xab=（n+）λ，n=0，1，2，3…，则得 ；当n=0时，λ=2m；由于n是整数，则λ不可能等于1m、0.5m、0.67m，故B正确．故选B．
5．C
【解析】
【详解】
设初速度为，末速度为，根据题意可知，即，又根据，可知，所以质点的加速度，故C正确．
6．D
【解析】
【分析】
场强与电势没有直接关系．场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零．电势为零是人为选取的．
【详解】
电势是人为规定的，所以电势大小和电场强度无关，ABC错误；等量同种电荷连线的中点处，电场强度为零，电势不为零，D正确．
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
对地球表面的物体
对近地卫星
解得
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图1
此时出射点最近，与边界交点与P间距为
粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图2
此时出射点最近，与边界交点与P间距为
粒子垂直边界MN射入，轨迹如3图
此时出射点最远，与边界交点与P间距为2r，故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，其长度为
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
A．a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向的外力之和为零,，水平方向动量守恒，故A错误；
BC．对小孩跳离c车的过程，取向右为正方向，对小孩和c的系统，由水平方向动量守恒定律有
解得c车速度为
负号表示方向向左，对小孩跳上b车再跳离b车的过程，由小孩和b的系统水平方向动量守恒有
解得b车最终的速度为
故BC错误。
D．对小孩跳上a车的过程，由动量守恒定定律有
解得a车的最终速度为
故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
线圈转动的角速度为ω时，线圈中产生的感应电动势最大值为Em=nBSω，由于线圈有内阻，则灯泡L1两端的电压的最大值小于nBSω，选项A错误；线圈转动的角速度为2ω时，线圈中感应电动势最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，根据 ，电容器对交流电的容抗变为原来的一半，则通过灯泡L3的电流应该大于原来的2倍，选项B错误；因电感线圈和电容器对交流电都有阻碍作用，则不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡L1最亮，选项C正确；线圈的角速度由ω增大到2ω后，电动势的最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，电容器对交流电的容抗变为原来的一半，根据，线圈的感抗变为原来的2倍，使得灯泡两端的电压不是原来的2倍关系，即电路中的电流灯泡L1上消耗的功率不是变为原来的4倍，选项D错误；故选C.
11． 不需要 2.01
【解析】
【详解】
（1）[1]不需要，因为拉力可以直接用拉力传感器读出来；
（2）[2]两相邻计数点间还有四个点未画出，说明相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，根据逐差法
可得加速度为
代入数据解得
（3）[3]设小车的质量为m，所受滑动摩擦力为f，以传感器和小车为研究对象，根据牛顿第二定律有
变形得
则图线的斜率为
解得小车的质量为
12．①100m/s ②2000N
【解析】
【详解】
①设子弹射穿木块获得速度为
木块上摆过程，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：
子弹射穿木块过程系统的动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
联立并代入数据解得：、
②以木块为研究对象，由动量定理可得：
代入数据解得：
13．（i）；（ii）
【解析】
【详解】
（i）设管的横截面积为S，对左臂有
初态：，
末态：，
由玻意耳定律得
联立解得
（ii）设活塞向下移动的距离为x，对右臂有
初态：，
末态：，
由玻意耳定律得
联立各式得
14．(1)5.5J；(2)12J
【解析】
【详解】
(1)由木块A恰好能通过圆弧轨道最高点有
解得
vA＝1m/s
木块A从最低点到最高点的过程，由动能定理得
解得
Wf＝5.5J
(2)以水平向右为速度的正方向，根据动量守恒定律得
mAv1=mBvB－mAv2
解得
vB=4m/s
弹簧压缩至最短时，B、C速度相同，根据动量守恒定律得
mBvB=(mB＋mC)v
解得
v=2m/s
由能量守恒定律得
解得
15．（1）4H→He＋2e；（2）（4mp－mα－2me）c2；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程式为
（2）核反应过程中的质量亏损
Δm＝（4mp－mα－2me）
根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可知，核反应释放的能量
ΔE＝（4mp－mα－2me）c2
（3）设单位时间内参与热核反应的质子数为N，依据能量关系P＝N，有
答案第1页，共2页
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