北京市顺义区2021届新高考第二次质量检测物理试题含解析

北京市顺义区2021届新高考第二次质量检测物理试题

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v-t 图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（ ）

A．在t=1s 时，甲车在乙车后

B．在t=0 时，甲车在乙车前7.5m

C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m

【答案】B

【解析】

【分析】

在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．并求出两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离．

【详解】

A. 根据“面积”大小表示位移，由图象可知，1s到3s甲、乙两车通过的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；

B. 由图象可知，甲的加速度a甲=△v甲/△t甲=20/2=10m/s2；乙的加速度a乙=△v乙/△t乙=(20−10)/2=5m/s2；0至1s，甲的位移x甲=12a甲t2=12×10×12=5m，乙的位移x乙=v0t+12a乙t2=10×1+12×5×12=12.5m，△x=x乙−x甲=12.5−5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；

C.1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，乙车的速度v′=10+5×1=15m/s；1−2s时，甲的位移x1=10×1+12×10×12=15m；乙的位移x2=15×1+12×5×1=17.5m；在1s时两车并联，故2s时两车相距2.5m，且乙在甲车的前面，故C错误；

D. 1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s甲车的位移为：x=vt+12a甲t2=10×2+12×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D错误。

故选：B

2．竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，ACD错误．

【点睛】

本题考查了薄膜干涉的原理和现象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后两表面反射的光发生干涉，是考试的重点．

3．分别用波长为和34的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）

A．hc B．2hc C．23hc D．3hc

【答案】C

【解析】

【详解】

根据光电效应方程，有

01khcEW

2043khcEW

由题意2112kkEE，此金属板的逸出功为

023Whc 故C正确，ABD错误。

故选C。

4．如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为M的木块A，开始时木块A静止，现让一质量为m的木块B从木块A正上方高为h处自由下落，与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间t木块A下降到最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g，下列关于从两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量I的大小正确的是（ ）

A．2()2IMmgh B．2()gtIMm

C．2()2IMmgh D．222()ImghMmgt

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

B下落h时的速度为

2Bvgh

物块B与A碰撞过程动量守恒，则

()BmvMmv

以向下为正方向，则两物块从开始运动到到达最低点过程中由动量定理

1()0()MmgtIMmv

从两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量I的大小为

I=2I1

联立解得

222()ImghMmgt

故选D。

5．如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L，其一端O点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（ ）

A．系统的机械能不守恒

B．系统中细棒对乙球做正功

C．甲、乙两球所受的向心力不相等

D．乙球转到竖直位置时的速度比甲球小

【答案】B

【解析】

【详解】

A．以系统为研究对象，由于只有重力做功，只发生重力势能和动能相互转化，故系统的机械能守恒，A错误；

B．在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，设转到竖直位置时，甲球的速度为v1，乙球的速度为v2，由

vr

同轴转动ω相等，可得

212vv

由系统的机械能守恒知系统减少的重力势能等于增加的动能，可得

22121122222mgLmgLmvmv

解得

143vgL，2163vgL

设细棒对乙球做的功为W，根据动能定理得

22122WmgLmv

解得

23WmgL

可见，系统中细棒对乙球做正功，B正确；

C．甲、乙两球所受的向心力分别为 2112vFmL

F2＝m222vL＝m2122vL＝2m21vL

则

12FF

C错误；

D．由上分析知，乙球转到竖直位置时的速度比甲球大，D错误。

故选B。

6．木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，7s末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的是（ ）

A．第2秒末物体的重力增大到70N

B．第4秒末物体对木箱地板的压力为70N

C．第4秒末物体对木箱地板的压力为50N

D．第6秒末物体对木箱地板的压力为0

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．第2秒末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，但物体的重力不会随着物体的运动状态变化而变化，故A错误；

BC．第4秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故BC错误；

D．第6秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

7．如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度0v向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B（如图乙所示）， 物体A以02v的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则( )

A．A物体的质量为3m

B．A物体的质量为2m

C．弹簧压缩最大时的弹性势能为2032mv

D．弹簧压缩最大时的弹性势能为20mv

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=12M20v；对图乙，物体A以20v的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v

由动量守恒定律有：M02vn=(M+m)v

由能量守恒有：EP=12M202vn-12(M+m)2v

联立两式可得：M=3m，EP=12M20v=32m20v，故B、D错误，A、C正确．

故选A、C

8．如图所示，用橡胶锤敲击音叉，关于音叉的振动及其发出的声波，下列说法正确的有（ ）

A．在空气中传播的声波是纵波

B．声波在空气中传播的速度随波频率增大而增大

C．音叉周围空间声音强弱的区域相互间隔

D．换用木锤敲击，音叉发出声音的音调变高

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据音叉振动发出声波的原理可知，音叉振动方向与波的传播方向在同一直线上，故在空气中传播的声波是纵波，故A正确；

B．声波在空气中的传播速度，与介质有关，不会随波的频率变化而变化，故B错误；

C．音叉振动发音时两个叉股是两个频率相同的波源，它们产生的波发生干涉，所以音叉周围空间声音强弱的区域相互间隔，故C正确；

D．音调与音叉的材料有很大关系，音叉材料没变，所以音叉发出的声音的音调没变，而换用木锤敲击时没有缓冲减震作用，音叉振幅较大，所以音叉的响度较大，故D错误。

故选AC。

9．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是（ ）

A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动

B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向

C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动

【答案】AD

【解析】

【详解】

A．断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；

BC．开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态， BC错误；

D．开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确．

10．如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随