湖南省常德市汉寿县2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

汉寿县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
一、单选题（每题4分，共28分）
1、2022年女足亚洲杯决赛中力克韩国队，再一次展现女足精神，永不言弃；在比赛进行到第93分钟时，肖裕仪切入禁区大力射门，足球越过对方门将进球绝杀；关于这次绝杀射门，下列说法正确的是（ ）
A、肖裕仪踢球力度很大，足球在空中上升过程是处于超重状态
B、肖裕仪欲使足球避开门将，可以把门将视为质点
C、足球受到被踢出的力，是由于足球恢复形变产生的
D、足球在空中运动是靠惯性前进的，惯性大小一直不变
2．烟花弹从竖直的炮筒被推出，升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响，图像如图所示，从推出到最高点所用的时间为t，上升的最大高度为H，图线上C点的切线与AB平行，、为已知量，且烟花弹时间内上升的高度为h，则下列说法正确的是（　　）
A．烟花弹上升至最高点时，加速度大小为零
B．烟花弹上升至最高点过程中，空气阻力大小不变
C．烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足
D．烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足
3．跳台滑雪是一种勇敢者的运动。如图所示，某运动员穿着专用滑雪板，第一次从跳台A处由静止开始沿倾角为30°的滑雪道滑到B处，第二次从跳台A处以的水平速度飞出，在空中飞行一段时间后刚好落在B处，已知运动员第一次运动到B处所用的时间为第二次的倍，不计空气阻力，重力加速度g取，则（　　）
A．运动员两次运动的平均速度相同
B．滑雪板与雪道间的动摩擦因数为
C．A、B两点间的雪道长度为30m
D．运动员第二次到达B处时的动能是第一次的3倍
4．如图所示，光滑水平面上有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M，底边长为L，将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面体对滑块的支持力大小为FN，重力加速度大小为g，则（　　）
A．支持力FN对滑块B不做功
B．滑块B下滑过程中，A、B组成的系统动量守恒
C．滑块B下滑时间t过程中，支持力对B的冲量大小为FNtcosα
D．滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为
5．如图，水平面内的等边三角形的边长为L，顶点C恰好位于绝缘倾斜直轨道的最低点，光滑直轨道上端点D到A、B两点的距离均为L，为绝缘竖直轨道，O为边的中点。一对电荷量分别为、的点电荷分别固定于A、B两点。在D处将质量为m、电荷量为的小球（忽略它对原电场的影响）套在轨道上D端，将小球分别沿和由静止开始释放，已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，忽略一切阻力，下列说法正确的是（　　）
A．D点的电场强度与C点的电场强度不同
B．小球沿下滑过程中，其电场强度先增大后减小
C．小球沿下滑过程中，其电势能先增大后减小
D．小球沿到达O点速度与沿到达C点的速度大小不相等
6．如图所示，装御工人利用斜面将一质量为m、可近似为光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（　　）
A．不变 B．逐渐变小 C．逐渐变大 D．最小值为
7．边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，点为上表面的中心，从该透明材料表面任意位置均可看到该点光源发出的光，且通过立方体顶点看到的光源极暗，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则（　　）
A．该透明材料对红光的临界角
B．红光在该透明材料中的折射率
C．红光从透明材料中射出的最短时间为
D．若点光源换成紫光，透明材料表面有光出射的区域面积将保持不变
二、多选题（每题5分，共20分）
8．人造地球卫星a的圆形轨道离地面高度为h,地球同步卫星b，离地面高度为H，。两卫星共面且转动方向相同，某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　）
A．a、b线速度大小的比值为
B．a、c角速度大小的比值为
C．b、c向心加速度大小的比值为
D．a下一次通过c的正上方所需时间
9．光伏发电系统是指无须通过热过程，直接将光能转变为电能的发电系统。下图是某光伏发电系统为一所偏远学校的教室供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出功率为、输出电压为，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为1∶20，输电线的总电阻为；该学校每间教室有标有“ ”字样的电灯10盏。若全部电灯正常发光，变压器均为理想变压器，则（ ）
A．输电线上的电流为
B．降压变压器的原、副线圈的匝数之比为475∶22
C．输电线损耗功率是发电机输出功率的6%
D．该光伏发电系统最多能供电190间教室照明
10．一列简谐横波在x轴上传播，平衡位置位于处的质点P的振动图像如图甲，平衡位置位于处的质点Q的振动图像如图乙，已知该简谐横波的波长大于2m，下列说法中正确的是（　 　）
A．若该波沿x轴正向传播，则波长为12m
B．若该波沿x轴负向传播，则波长为m
C．该波的传播速度可能是1m/s
D．若该波沿x轴负方向传播，则由Q传到P的时间为9s
11．为了安全，许多机械设备都安装有磁力刹车装置，其运动情况可简化为如图所示的模型。正方形线圈abcd以初速度v0沿斜面加速下滑距离s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线圈开始减速，bc边离开磁场区域时，线圈恰好做匀速直线运动，运动过程中，bc边始终与磁场边界线保持平行。已知线圈边长为l、匝数为n、电阻为r，斜面与水平面的夹角为θ，线圈的质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．线圈bc边刚进入磁场时，感应电流的大小为
B．线圈bc边穿过磁场区域过程中，通过其导线横截面的电荷量为
C．线圈bc边离开磁场区域时的速度为
D．从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，线圈中产生的焦耳热为
三、实验题（14分）
12．（8分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中
（1）下列说法正确的是________。
A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化
B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液
C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径
D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布
（2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
②若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
（3）某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为________m（此小题保留一位有效数字）
13．（6分）实验课上某同学测量一个均匀新材料制成的圆柱体电阻的电阻率。
①该同学首先用游标卡尺测得该圆柱体的长度，再用螺旋测微器测得该圆柱体的直径d如图甲所示，则___________；
②该同学用多用电表粗略测得该圆柱体电阻约为，为精确测量其电阻阻值，现有的干电池组、开关和若干导线及下列器材：
电压表，内阻约
B．电流表，内阻
C．定值电阻 D．定值电阻
E．滑动变阻器
测量电路如图乙所示，图中分流电阻应选____________（填前面的序号）；
某次实验中电压表读数为U、电流表读数为I，则该圆柱体的电阻表达式为__________（用字母表示）。
四、解答题（38分）
14．（10分）蔬菜大棚通常靠通风来调节温度，某研究小组设计了一款温控报警装置，其原理如下图所示。将导热气缸竖直悬挂在大棚内，缸内通过活塞封闭了一定质量的空气。当棚内温度为7℃时，活塞静止于距气缸顶部70.0cm的C处；当棚内温度缓慢升高，活塞下移5.cm至D处，此时涂有导电物质的活塞下表面恰与a、b触点接触，蜂鸣器报警。已知活塞质量m=0.5kg、横截面积S=25cm2、厚度不计，活塞与气缸之间的摩擦不计，大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2。求：
（1）蜂鸣器刚报警时棚内温度；
（2）活塞由C至D过程，若缸内空气的内能增加了37J，缸内空气吸收的热量。
15．（13分）如图所示，平面直角坐标系的第一象限充满沿y轴正方向的匀强电场；坐标原点O右侧有一个与y轴平行、足够长且厚度不计的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点，且；y轴左侧充满垂直平面向里的匀强磁场。一重力可忽略不计、比荷大小为k的带负电粒子，以速度从y轴负半轴上的P点（）水平向左射入磁场。若匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，求：
（1）该粒子从P点入射到打在荧光屏上所经过的时间；
（2）若，该粒子打在荧光屏上的位置到Q点的距离。
16．（15分）如图，质量为，长度为的长木板B静止于粗糙的水平面上，其右端带有一竖直挡板，长木板与水平面间的动摩擦因数为，有一质量的物块A静止于长木板左端，物块与长木板间的动摩擦因数为，物块A上方O点固定一长度为轻绳，轻绳另一端固定一质量为的小球，现将小球向左拉起，使轻绳伸直并与竖直方向成60°角由静止释放，当小球运动到最低点时恰好与物块A发生弹性碰撞，碰撞之后将小球立即锁定，物块A沿长木板运动至右端与竖直挡板发生弹性碰撞，重力加速度大小取，小球和物块可看作质点，求：
（1）小球与物块A碰撞之后物块A的速度大小；
（2）在物块A与长木板B右侧挡板碰撞之后瞬间物块A的速度。
高二下学期期中考试物理参考答案
D 上升过程，足球受重力向下，阻力竖直分力也向下，处于失重状态，A错；避开门将，不能忽略门将大小，形状及动作，不能看成质点，B错；足球受力是由于运动员的脚恢复形变；质量不变，惯性大小不变，D对。
2．D【详解】A．烟花弹上升至最高点时，受重力作用，加速度为g，故A错误；B．图像的斜率代表加速度，由图可知加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律有
可知空气阻力逐渐减小，故B错误；C．若烟花弹做匀变速直线运动，设位移为H’，由图面积可知H3．C【详解】A．运动员两次运动的位移均等于A、B两点间雪道的长度，由可知，运动员运动的时间不同，则运动员两次运动的平均速度不同，A错误；B．设A、B两点间雪道的长度为l，运动员沿雪道向下滑动的加速度大小为a，则第一次的运动时间为
第二次的运动时间为又 解得
由牛顿第二定律有 解得 B错误；
C．设运动员第二次到达B处时的速度大小为，与水平方向间的夹角为α，如图所示 则由可知 由运动的合成与分解可知 解得由动能定理有解得 C正确；D．运动员第一次到达B处时的动能为
第二次到达B处时的动能为
则 D错误。故选C。
4．D【详解】ABD．滑块B下滑过程中，有斜向右下方的加速度，此加速度有竖直向下的分加速度，所以系统在竖直方向合力向下，受力不平衡，即系统动量不守恒；滑块B下滑过程中，A、B组成的系统水平方向不受力，所以系统水平方向动量守恒，设水平向右为正方向，滑块B下滑过程中，任意时刻B物块水平速度大小为，A的水平速度大小为，对系统在水平方向有解得 设B到达斜面底端时，A、B水平位移大小分别为、，在水平方向有
联立解得，滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为
所以B物块的位移与其受到的支持力FN不是垂直关系，它们的夹角为钝角，即支持力FN对滑块B做负功，AB错误，D正确；C．滑块B下滑时间t过程中，支持力对B的冲量大小为 C错误。故选D。
5．B【详解】A．D点的电场强度与C点的电场强度大小相等，方向相同，都沿着与BA平行的方向，A错误；B．小球沿DC轨道下滑过程中，A、B两点电荷对其电场大小相同，合场强与DC垂直，由于小球运动过程距离A、B两点电荷的距离先减小后增大，其电场强度先增大后减小，B正确；C．小球沿DC到达轨道最低点C过程，A、B两点电荷对其合电场力垂直于轨道，电场力不做功，电势能不变，C错误；D．小球沿运动过程，受到的电场力也与轨道垂直，故小球沿到达O点与沿到达C点过程都只有重力做功，由动能定理得小球到达O点与到达C点的速度大小相等，D错误。故选B。
6．D【详解】分析油桶的受力情况，油桶受重力、斜面的支持力和推力，因油桶缓慢地推到汽车上，处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变化过程，如图所示 当水平推力F由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上的过程中，推力先变小后变大，最小时力F和支持力N垂直，即沿斜面方向，此时最小值为；故选D。
7．B【详解】AB．根据题意结合几何关系可知该透明材料对红光的临界角的正弦值根据可得 故B正确，A错误；
C．红光在介质中的传播速度红光从透明材料中射出的最短时间
故C错误；D．介质对紫光的折射率大于红光的折射率，若点光源换成紫光，临界角变小，透明材料表面有光出射的区域面积将变小，故D错误。故选B。
8．ACD【详解】AB．根据万有引力提供向心力有
则， 所以a、b的线速度大小的比值为
因b、c的角速度相同，所以a、c的角速度大小的比值等于a、b的角速度大小的比值，则
则A错误；B正确；C．因b、c的角速度相同，由可知
则C错误；D．设经过时间t卫星a再次通过建筑物c的正上方，根据几何关系有
由 再结合上述分析可得
则D错误；故选ACD。
9．BD【详解】A．升压变压器原线圈的电流
又 输电线上的电流 A错误；
C．输电线损耗功率
输电线损耗功率与发电机输出功率比值 C错误；
B．输电线上的电压损失 由
得 降压变压器的原线圈的电压降压变压器的原、副线圈的匝数之比
B正确；D．设该光伏发电系统最多能供电间教室照明，则D正确。故选BD。
10．BD【详解】A．若该波沿x轴正向传播，由图知t=0时刻质点P正通过平衡位置向上运动，质点Q位于波谷，则有x=(n+)λ=2m(n=0、1、2、3…) 波长为λ=m
由于波长大于2m，所以波长为8m，故A错误；B．若该波沿x轴负向传播，则有x=(n+)λ′=2m(n=0、1、2、3…) 波长为λ′=m 由于波长大于2m，n取0，所以波长为m，故B正确； CD．若该波沿x轴正向传播，波速为
若该波x轴负向传播，波速为 由Q传到P的时间为
故C错误，D正确。故选BD。
11．AB【详解】A．设线圈bc刚进入磁场时速度为v1，电动势为E1，电流为I1，则
解得
故A正确；B．线圈bc穿过磁场过程中，有
解得故B正确；C．线圈bc边离开磁场区域后，有
解得故C错误；D．从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，有
所以故D错误。故选AB。
12． D 偏大 偏小
【详解】（1）[1]A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，选项A错误；B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，选项B错误；C．实验时只是把油酸分子看做是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，选项C错误；D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，选项D正确。故选D。（2）①[2]若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据则计算得到的油酸分子直径将偏大；②[3]若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小；
（3）[4]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油膜的面积为S=140×0.5×0.5cm2=35cm2 分子直径
13． 3.851/3.852/3.853 D
【详解】①[1]由图示螺旋测微器可知，其示数
②[2]通过圆柱体电阻的最大电流约为
应并联一个分流电阻，其阻值为 图中分流电阻应选D。
[3]该圆柱体的电阻表达式为
14．（1）300K或27℃；（2）49.25J
【详解】（1）根据盖吕萨克定律可得或
（2）气缸内空气在等压膨胀过程中压强记为p，活塞受力如右图
由平衡条件得 解得 该过程中外界对气体做功 根据热力学第一定律可得
15．（1）；（2）
【详解】（1）比荷大小为k的带负电粒子，则
由图可知，粒子在磁场中运动时间为 在电场中运动时间为
故该粒子从P点入射到打在荧光屏上所经过的时间为
（2）粒子在磁场中做圆周运动，则 解得
在电场中沿y轴方向上，可得 由公式
解得
则该粒子打在荧光屏上的位置到Q点的距离为解得
16．（1）12m/s；（2）1m/s，方向水平向左
【详解】（1）小球向下摆动过程中，根据机械能守恒定律有
解得 小球与物块A弹性碰撞过程，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有 两式联立解得
（2）对物块A，根据牛第二定律 对长木板B，根据牛顿第二定律解得
设从开始到与挡板碰撞过程中两位移关系为
解得或（舍掉） 碰撞前物块的速度
碰撞前长木板的速度
物块A与挡板间的碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
两式联立代入数据解得
则物块A的速度方向水平向左，大小为1m/s。