湖北省荆州中学、襄阳五中、黄冈中学、夷陵中学等七校2015-2016学年高二4月质检(期中联考)

湖北省荆州中学、襄阳五中、黄冈中学、夷陵中学等七校2015-2016学年高二4月质检（期中联考）物理试题
一、单选题：共10题
1．如图所示，某人在离地高h1=2 m的地方以初速v0斜向上抛出一个物体，抛出时速度与水平方向夹角为θ，小球恰好沿水平方向切入竖直平台BC，其中平台高h2=7 m,球到竖直平台水平间距L=10 m(g取10 m/s2)，则
A. m/s，θ=45°
B.m/s，θ=45°
C.m/s，tan θ=0.5
D.m/s，tan θ=2
【答案】A
【解析】本题考查平抛的知识，意在考查学生的分析能力。

将v0分解为水平方向的v x=和竖直方向的v y=，由题意可知：L=，
，联立可得m/s，θ=45°，A正确，BCD错误。

综上本题选A。

2．如图所示，一质量为m的物体恰好沿倾角为θ的斜面匀速下滑，现对物体施加一个竖直向下的恒力F，则
A.由于物体所受摩擦力变大，物体将减速下滑
B.由于物体受沿斜面向下的分力变大，物体将加速下滑
C.物体仍将匀速下滑
D.无法判断物体的运动情况
【答案】C
【解析】本题考查共点力平衡的知识，意在考查学生的分析能力。

未加F时，物块匀速下滑，受力平衡，分析物体的受力情况如图，
由平衡条件得：mg sinθ=μmg cosθ
得：sinθ=μcosθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F时，
物块受到的滑动摩擦力大小为：f=μ（F+mg）cosθ重力和F沿斜面向下的分力大小为（F+mg）sinθ,由上可知：（F+mg）sinθ=μ（F+mg）cosθ，则物块受力仍平衡，所以仍处于匀速下滑状态，故选C。

综上本题选C。

3．2016年是中国航空航天人非常忙碌的一年，计划将进行二十多次发射，其中“长征5号”及“长征7号”运载火箭将相继闪亮登场。

如果利用大推力“长征5号”运载火箭发射我国自主研发的载人航天器将与在轨的天宫一号实现对接。

现天宫一号与载人航天器都在离地343km的近地圆轨道上运动，且所处轨道存在极其稀薄的大气，则下列说法正确的是
A.为实现对接，两者运行速度的大小应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B.为实现对接，载人飞船必须点火加速，才能追上前方的天宫一号
C.宇航员进入天宫一号后，处于完全失重状态，因而不受重力作用
D.由于稀薄气体的阻力作用，如果不加干预，天宫一号的高度将逐渐变低，飞行速度将越来越大
【答案】D
【解析】本题考查万有引力定律的知识，意在考查学生的应用能力。

第一宇宙速度是最大的环绕速度，两者运行速度的大小都小于第一宇宙速度，A错误；载人飞船点火后，做离心运动不能实现对接，B错误；完全失重不是不受重力，重力提供向心力，C错误；由于阻力作用，速度减小，天宫一号会做近心运动，D正确。

综上本题选D。

4．在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，若线圈转过60°时的感应电流为1 A，那么
A.线圈中感应电流的有效值为2 A
B.线圈消耗的电功率为4 W
C.任意时刻线圈中的感应电动势为(V)
D.任意时刻穿过线圈的磁通量为(Wb)
【答案】B
【解析】本题考查交流电的知识，意在考查学生的应用能力。

从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=I m cos θ，
则I m=2 A，A错误；
感应电动势的最大值为E m=I m r=2×2 V =4 V
电功率为P=I2r=，B正确；
感应电动势为，C错误；
任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=BS sin
Φm=
Φ=sin t，D错误。

综上本题选B。

5．如图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最接近实际的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】本题考查右手定则的知识，意在考查学生的应用能力。

开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向；当进入磁场时，切割的有效长度变大，则产生感应电流也变大；当离开磁场时，切割的有效长
度变小，则产生感应电流也变小，根据i=，当环与磁场完全重合之前，电流按正弦规律增大，之后电流变为反向，按正弦规律减小，C正确，ABD错误。

6．在电荷量为q的正点电荷A右侧有一原本不带电的金属球壳B，现把B的右侧通过导线接地后，空间电场用如图所示的电场线描述，其中点电荷A到B球心的间距为r，设无穷远处和大地的电势均为零。

下列说法正确的是
A.点电荷A在B的球心处的激发电场强度为零
B.球壳B的外部电荷量为q，且电性为负
C.由于球壳B带负电，故B的左侧各点电势均为负
D.移动负的试探电荷从c点到d点,电荷的电势能减小
【答案】D
【解析】本题考查静电平衡的知识，意在考查学生的理解能力。

点电荷A在B的球心处的激发电场强度与感应电荷产生的电场强度等大反向，选项A 错误；球壳B的外部电荷量为零，选项 B错误；球壳B电势为零，故B的左侧各点电势均为正，选项C错误；移动负的试探电荷从c点到d点，电场力做正功，电荷的电势能减小，选项D正确。

综上本题选D。

7．在我省西北部部分山区农村充分利用当地丰富的水利电力资源建立了大量的小型水电站。

如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R=4 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器组成闭合电路。

若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端u=220sin100πt(V)，当用电器均正常工作时，其等效电阻R0=2.2 Ω，下列说法正确的是
A.降压变压器T2输出电流100 A
B.发电机的输出功率为24500 W
C.发电机中的电流变化频率为100 Hz
D.当用电器的等效电阻R0减小时，为了维持用电器正常工作，发电机的输出功率需相应减小
【答案】B
【解析】本题考查变压器的知识，意在考查学生的应用能力。

降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V，负载电阻为2.2 Ω，所以通过R0电流的有效值I0是100 A，A错误；根据电流与匝数成反比可知，输电线上的电流为25 A，所以输电线上消耗的功率为I2R=2500 W，用电器消耗的功率为=22000 W，所以升
压变压器的输入功率为24500 W，B正确；交变电流的频率为f====50 Hz，C
错误；当用电器的电阻R0减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大，所以D错误。

综上本题选B。

8．（单选）下列有关光的一些现象，说法错误的是
A.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象
B.雨后出现彩虹是光的色散现象
C.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象
D.汽车前挡风玻璃按同一要求设置，既防止对方强光刺眼，又方便看清前方路面，利用的是光的偏振
【答案】C
【解析】本题考查光的干涉和偏振等知识，意在考查学生的记忆能力。

白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的色散现象，C说法错误。

综上本题选C。

9．(单选)在均匀介质中，一列沿x轴正方向传播的横波，其波源O在第一周期内的振动图像如图甲所示，则该波在第1.5个周期末的波形图像是图乙中的
【答案】A
【解析】本题考查机械波的知识，意在考查学生的分析能力。

机械波的周期与质点的振动周期相同，经过1.5个周期，波传播1.5个波长，波源的起振方向向上，每个质点的起振方向都向上，BD错误；波源沿y轴正方向的振幅大于负方向的振幅，C错误，A正确。

综上本题选A。

10．（单选）下列说法错误的是
A.普朗克为了解释黑体辐射，不得不引入能量子的观点
B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示了原子具有复杂的结构
C.4个氡222的原子核经过一个半衰期3.8天之后，一定有2个核发生了衰变
D.β衰变的实质是，因而β射线来源于原子核
【答案】C
【解析】本题考查原子核衰变的知识，意在考查学生的记忆能力。

半衰期是针对大量原子核的统计规律，对少量或几个原子核不适用，C说法错误。

综上本题选C。

二、多选题：共4题
11．在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发射出比荷相同的三个粒子a、b、c（不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用t a、t b、t c分别表示a、b、
c通过磁场的时间；用r a、r b、r c分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是
A.t a=t b＞t c
B.t c＞t b＞t a
C.r c＞r b＞r a
D.r b＞r a＞r c
【答案】AC
【解析】本题考查带电粒子在磁场中运动的知识，意在考查学生的分析能力。

由粒子的运动轨迹可知，三个粒子运动的轨道半径的关系为r c＞r b＞r a，选项C正确，D错误；由，由于三种粒子的比荷相同，故周期相同，由图可知ab两粒子运动的圆心角相等且大于c粒子的圆心角，故根据可知 t a=t b＞t c，选项A正确，B 错误。

综上本题选AC。

12．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块，初始时静置于a点。

一原长为l的轻质弹簧左端固定在o点，右端与滑块相连。

直杆上还有b、c、d三点，且b与o在同一水平线上，ob=l，oa、oc与ob夹角均为37°，od与ob夹角为53°.现由静止释放小滑块，在小滑块从a下滑到d过程中，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是(sin 37°=0.6)
A.滑块在b点时速度最大，加速度为g
B.从a下滑到c点的过程中，滑块的机械能守恒
C.滑块在c点的速度大小为
D.滑块在d处的机械能小于在a处的机械能
【答案】CD
【解析】本题考查机械能守恒的知识，意在考查学生的分析能力。

滑块在b点的加速度向下，大小为g，故此时速度没有达到最大值，A错误；从a下滑到c点的过程中，滑块的机械能先减小后增大，B错误；滑块在a点和c点时，弹簧的
弹性势能相同，故滑块减少的机械能完全转化为它的动能，故有：2mgl tan 37°=，
可得c点速度为，C正确；滑块由a点到d点，机械能减小了，减小的机械能转化为弹簧的弹性势能，D正确。

综上本题选CD。

13．某实验小组利用如图电路研究电压的变化与电流的变化的关系，电压表电流表均为理想电表，C为电容器。

闭合开关S至电路稳定，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1,电压表V2的示数改变量大小为ΔU2，电流表A的示数改变量大小为ΔI，则下列判断正确的是
A.的值变大
B.的值不变，且始终等于电源电阻
C.电压表V1的示数与电流表A的比值变大
D.滑片向左移动的过程中，电容器带电量逐渐减少
【答案】BCD
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律的知识，意在考查学生的分析能力。

=r+R1为定值，A错误；=r，保持不变，B正确；电压表V1的示数与电流表A的比值为滑动变阻器的阻值，故C正确；滑片向左移动的过程中，总电阻变大，总电流
变小，R1两端电压变小，电容器两端电压变小，电容器带电量逐渐减少，D正确。

综上本题选BCD。

14．(多选)如图所示是氢原子的能级图，当大量处于量子数n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，可能产生几种不同频率的光，用这些不同频率的光照射逸出功为3.20 eV的金属钙，下列说法正确的是
A.能使金属钙发生光电效应的有三种频率的光
B.能使金属钙发生光电效应的有四种频率的光
C.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为9.55 eV
D.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为12.75 eV
【答案】AC
【解析】本题考查玻尔理论和光电效应的知识，意在考查学生的应用能力。

入射光的能量大于逸出功即可发生光电效应，氢原子跃迁时能产生的光子能量为：
E41=12.75 eV，E42=2.55 eV，E43=0.66 eV，E31=12.09 eV，E32=1.89eV，E21=10.2 eV，能够使金属钙发生光电效应的是E41、E31、E21，A正确，B错误；最大初动能为E k= E41-3.20 eV=12.75 eV-3.20 eV=9.55 eV，C正确，D错误。

综上本题选AC。

三、实验题：共2题
15．王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中，把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路，然后在同一坐标纸中分别作出两条图线a与b，则下列说法正确的是
A.由甲电路所描绘的图线是a
B.由乙电路所描绘的图线是b
C.由a图线测得电源电动势约为1.50V，内阻约为3.0Ω
D.由b图线测得电源电动势约为1.45V，内阻约为0.90Ω
【答案】D
【解析】本题考查测电源电动势和内阻的实验，意在考查学生的分析能力。

由甲电路所描绘的图线是b，A错误；由乙电路所描绘的图线是a，B错误；由a图线测得电源电动势约为1.50 V，内阻约为1.0Ω，C错误；由b图线测得电源电动势约为1.45 V，内阻约为0.90 Ω，D正确。

综上本题选D。

16．荆州南湖机械厂某产品检测中心欲检测本厂生产绝缘圆筒上金属镀膜厚度是否符合产品要求，由于镀膜很薄，难以直接测量其厚度，现采用以下实验方案：
第一步，选取一个待检圆筒，用电阻不计的铜丝绕制两个与膜接触良好的导体环，固定在圆筒两端如图所示；
第二步，由游标卡尺测量其外径为D，用米尺测量接入两环之间圆筒的长度L；
第三步，用多用电表的欧姆档测量其金属膜导体的电阻，选择“×10”挡，读数如图所示，则R的读数为_________
第四步，为了更精确测量其圆筒金属膜的电阻R，从而达到测量膜的厚度的目的，检测中心备有如下器材：
电流表A1（量程0～3A，内阻约0.06Ω）；
电流表A2（量程0～10mA，内阻约1.0Ω）；
电压表V1（量程0～3V，内阻约3.0kΩ）；
电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
直流电源E（干电池2节串联，内阻很小）；
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；
滑动变阻器R2（阻值范围0～1750Ω，允许通过的最大电流0.01A）；
开关S及导线若干。

（1）在上述所给器材中，电流表应选_________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________。

（2）请你在方框中画出精确测量圆筒金属膜电阻的电路图。

（3）在检测中心查得该金属膜材料的电阻率ρ，则膜的厚度d=_________________(用题中所给的字母表示，由于d<<D，在计算膜的橫截面积时，可认为膜的内周长等于外周长)
【答案】（1），，
（2）
（3）
【解析】本题考查伏安法测电阻的实验，意在考查学生的分析能力。

（1）电源电动势为3V左右，要求精确测量，故采用分压式电路，电压表选择V1，电流表选择A2，滑动变阻器选择R1；
（2）电路如图所示：
（3），，联立解得：
四、计算题：共5题
17．如图所示，MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ＝30°，M、P 之间接有电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B＝0.5 T，金属杆ab水平放置在轨道上，且与轨道垂直，金属杆ab接入电路的阻值r=2 Ω，金属杆的质量m=0.2 kg．已知轨道间距L＝2 m，取重力加速度g＝10 m/s2，轨道足够长且电阻不计。

现从静止释放杆ab，则：
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时，求杆ab匀速下滑时的速度大小v；
(2)若变阻箱阻值R＝4 Ω，当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时，ab棒消耗的电功率P。

【答案】(1)；(2)。

【解析】本题考查共点力平衡和闭合电路欧姆定律的知识，意在考查学生的分析能力。

(1)杆匀速下滑时有
解得
代入数据得到：；
(2)当稳定时速度为
由第一问可得
故一半速度
又。

18．在粗糙的水平地面上静置一质量为M=2 kg的滑块B。

可视为质点的小滑块A，质量m=4 kg,以一定的初速度v0从滑块B的左端滑上。

如乙图所示为A，B两滑块的部分速度图像，其中ab为A滑块在0∼1 s内的速度图像，ob为B滑块在0∼1s内的速度图像。

A在B上相对滑动时始终没有掉下去，g取10 m/s2求：
(1)要使A不从B的上面掉下，B滑板的长度l至少为多少?
(2)最终B滑块对地的位移x B为多少?
【答案】(1)；(2)。

【解析】本题考查速度时间图像和牛顿第二定律的知识，意在考查学生的分析能力。

(1)由图像可得：物体A的位移
物体B的位移
；
(2)由图像可得，
设AB之间，B与地之间动摩擦因数为，
由牛顿第二定律得
解得，；
当AB一起匀减速运动时，由牛顿第二定律可得
故有
19．在xOy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，如图所示，OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场，其它区域均存在垂直坐标平面向外的匀强磁场；有一带正电粒子质量为m，电量为q，从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场，运动一段时间后沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场，
经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次沿x轴正向进入匀强电场。

已知OP=h，不计粒子的重力。

求：
(1)粒子垂直射线OA经过Q点的速度v Q；
(2)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值；
(3)粒子从P点运动至M点过程所用时间t。

【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】本题考查带电粒子在磁场中运动的知识，意在考查学生的分析能力。

(1)在Q点可得
；
(2)又
设带电粒子在磁场中作圆周运动半径为R，则OQ=R
在电场中
联立方程解之得
可得
在磁场中
又
可得
故
(3)在电场中得
在磁场中
得
20．如图所示在一平面直角坐标系内，直角三棱镜AOB顶点位于坐标原点，其中A=60°，直角边OB长为d，玻璃三棱镜的折射率为n=。

在y=－d处放置一与OB面平行的光屏。

现有一束宽度与斜边AB相同的平行单色光束垂直于底面照射，通过三棱镜后，在光屏上形成两个宽度一定的亮区域(不考虑光线在OB面上的反射)，已知真空中光速为c，求：
(1)两亮区域的宽度之和；
(2)从OB边出射的光在玻璃内传播的最长时间。

【答案】(1)；(2)
【解析】本题考查光的折射和全反射的知识，意在考查学生的分析能力。

(1)当光经AB面后照射在OB时，
入射角
由折射定律可得
当光经过AB面后照射在AO面上时
入射角又全反射角可得
在AO面发生全反射，反射光照射在OB面上
由几何关系可得
(2)当在玻璃面中光线从A入射经AO面全反射
再射向OB面传播时间最长
21．在光滑的水平地面建立如图所示的坐标。

在坐标原点处有一竖直挡板，x=5 m处有两个可视为质点的小滑块A和B，A和B中间夹有少量炸药，其中m A=1 kg，现在在t=0时刻引爆炸药，爆炸结束后B向右匀速运动，A向左匀速运动，A与挡板碰撞后动能变
成原来的且速度反向，不计炸药爆炸时间及A与挡板碰撞时间，A物块在t=5 s的时刻
在x=10 m处追上B，求：
(1)挡板对物体A的冲量是多少；
(2)炸药爆炸的过程中有多少化学能转化为机械能。

【答案】(1)；(2)=15 J。

【解析】本题考查动量守恒的知识，意在考查学生的分析能力。

(1)设爆炸后，A、B速度大小分别为、，则有
解之得=5 m/s，=1 m/s
由题意得，方向向右；
由动量守恒：
解之得、=15 J。