湖北省监利县城关中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

城关中学2022—2023学年度下学期高二年级期中考试
物 理 试 题
（考试时间：55分钟 试卷满分：100分）
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．关于受迫振动、共振，下列说法正确的是（　　）
A．做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关
B．驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大
C．为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
D．快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象
2.如图所示为含有电容器与电感线圈的集成电路板，关于电容器、电感线圈的作用，下列说法正确的是
A.交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越小
B.电容器在电路中的作用是通直流隔交流，通低频阻高频
C.电感线圈对交变电流的阻碍作用仅是由线圈的电阻产生的
D.交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越小
3．2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以2分37秒348夺得混合团体冠军，比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（ ）
A．乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B．甲、乙两运动员组成的系统机械能守恒
C．甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
D．甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零
4．一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为、和．状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小
D．状态A到状态B的过程中气体的内能增大
5．如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，则（ ）
两粒子圆周运动的周期之比
B．两粒子的质量之比
C．两粒子的轨道半径之比
D．两粒子的速率之比
6.图示为一含有理想变压器的电路图，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，
R = R =R 开关闭合前后原线圈中电流大小之比为3：5，导线电阻不计，则原、副线圈的匝数比为.
A 1:2 B 2:1 C 1:3 D 3:1
7．半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，则（ ）
A．玻璃砖对光的折射率为 B．玻璃砖对光的折射率为
C．C点离地面的高度为R D．C点离地面的高度为
8．如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（ ）
A．a点电势比b点高
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电路中电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在减小
9．如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的处，、、为r轴上的三个位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，。下列说法中正确的是（ ）
A．虚线为图线、实线为F－r图线
B．当分子间距离时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随r减小而增大
C．乙分子从到的过程中，甲乙两分子间的相互作用力先减小后增大
D．乙分子从到的过程中，甲乙两分子的分子势能先减小后增大
10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到平衡位置为x=1m的P质点时开始计时，已知在t=0.6s时P、M间第一次形成图示波形，此时平衡位置为x=4m的M质点正好在波谷。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.6s时P质点的振动方向为y轴负方向
B．该列简谐横波的周期可能为0.6s
C．该列简谐横波的传播速度可能为20m/s
D．从计时开始到t=0.4s，平衡位置为x=2m处的质点通过的路程可能为40cm
11．安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积。图为流量计的示意图，左、右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前、后表面，磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得排污流量为Q。污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速。则（ ）
A．金属板M的电势低于金属板N的电势
B．M、N两板间的电势差
C．排污流量Q与污水中离子浓度无关
D．左、右两侧管口的压强差
第Ⅱ卷
二、非选择题∶本题共5小题，共56分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
12（共7分）为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯（lx）。
（1）如图乙所示，电源电动势为3V，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0（lx）时控制开关接通照明系统，则R1=___________kΩ。
（2）某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势E=3V，内阻未知，电阻箱的调节范围为0~99999Ω。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S1，将S2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为___________kΩ；然后将S2与2相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时电流表的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值R0=___________kΩ。
13（共9分）．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形小格的边长为1cm。
（1）该油酸薄膜的面积约为 ______cm2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ______mL，油酸分子直径约为 ______m（结果保留小数点后两位）．
（2）为了减少测量的误差，下列方法可行的是______
A．配置浓度较高的油酸酒精溶液
B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
14．（共9分）如图所示，用活塞在高度为H的容器内封闭一定质量的理想气体，温度为，容器底部装电热丝，容器和活塞绝热性能良好。容器外的大气压强恒为，活塞面积为S，质量为，活塞与容器间的动摩擦力大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最初活塞保持静止状态，距容器底部，且与容器间无运动趋势。不计活塞厚度，重力加速度为g。求：
（1）最初封闭气体的压强；
（2）电热丝通电缓慢加热气体，当活塞恰要上滑时，气体的温度；
15．（15分）如图所示，一光滑曲面轨道与动摩擦因数为的水平面平滑连接。在距光滑曲面轨道右端处，静置一质量为的小滑块，现将质量的小滑块从曲面轨道上高处从静止释放（滑块可看作质点，g取）。
求：
（1）小滑块与碰撞前的速度；
（2）若碰撞无机械能量损失，碰后小滑块、最终停止运动时，与之间的距离。
16（16分）.如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为h＝5.2 m，磁感应强度为B＝1 T，边长为L＝1 m、电阻为R＝1 Ω、质量为m＝1 kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈PQ边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为g＝10 m/s2，求：
(1)PQ边运动到磁场下边缘时的速度v
(2)导线框穿过磁场所产生的焦耳热
(3)导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间。
城关中学2022—2023学年度下学期高二年级期中考试
物理试题参考答案
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C A C D A B C BD AD AB CD
二、非选择题∶
12题（共7分） 10 (2分) 62.5 （2分） 40（3分）
13（共9分）．
(2分) (2分) (2分) B (3.分)
14（1）；（3分）（2）（6分）
【详解】（1）对活塞受力分析有
（2分）
可得
（1分）
（2）活塞恰要上滑，对活塞受力分析有
（2分）
可得
（1分）
气体做等容变化，则
（2分）
可得
（1分）
15（15分）．（1）；（4分）（2）0 （11分）
【详解】（1）小滑块m1从释放到与m2碰撞前，由动能定理
(2分)
解得碰前m1的速度为
(2分)
（2）若碰撞无机械能量损失，则两物体发生弹性碰撞，由动量守恒定理和机械能守恒定律
(2分)
(2分)
解得碰后
， (2分)
m1碰后向左运动，再次回到碰撞处的速度由动能定理
(2分)
解得
(1分)
故m2碰后向右做初速度为1m/s的匀减速直线运动，m1碰后再次回到碰撞处后也做初速度为1m/s的匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知它们的加速度相同，所以两物体最终会停在同一处，它们的距离为0。 (2分)
16（16分）答案：　(1)4 m/s (5分)　 (2)12J 5分) （3）1.1 s(6分)
解析：　
(1)设导线框MN边进入磁场的速度为v0，PQ边运动到磁场下边缘时的速度为v
PQ边到达磁场的下边缘时导线框受力平衡，则有
mg＝ (3分)
解得：v＝10 m/s (2分)
（2）导线框进入磁场到MN离开磁场的过程中，据能量守恒，有
mg(h+L)＝mv2+Q (3分)
解得：Q＝12J (2分)
(3)设导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间为t，根据动量定理得
mgt－BILΔt＝mv (2分)
Δt为导线框进入磁场所经历的时间
又q＝IΔt＝ (2分)
得mgt－BqL＝mv
解得t＝1.1 s。 (2分)