2022-2023学年湖南省多所学校高二上学期期中物理试题（解析版）

2022-2023学年湖南省多所学校高二上学期期中考试

物理试卷

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号，座位号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 一对不等量异种点电荷的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点。下列说法正确的是（　　）

A. A点的电势大于B点的电势

B. Q2所带电荷量的数值可能是任意的实数

C. B点的电场强度大于A点的电场强度

D. Q1对Q2的静电力大于Q2对Q1的静电力

【答案】A

【解析】

【详解】A．因为沿电场线电势逐渐降低，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，由图可知，B点所在等势面电势低于A点所在等势面的电势，故A点的电势大于B点的电势，故A正确；

B．任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故B错误；

C．因为电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知B点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误；

D．Q1对Q2的静电力与Q2对Q1的静电力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。

故选A。

2. 如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】AB．杆上A、B两点绕O点的转动属于同轴转动，所以角速度相等，故

选项AB错误；

CD．由于，根据

可知

选项D正确、C错误．

故选D

3. 航母是维护国家安全的定海神针，“歼-10”战斗机在某次训练时着舰不成功，飞行员迅速启动“逃逸复飞”，该过程可看成匀变速直线运动。已知启动“逃逸复飞”时战斗机的速度大小为，战斗机起飞所需的最小速度为，“逃逸复飞”过程中加速度大小为，则战斗机要“逃逸复飞”成功，启动“逃逸复飞”时距离航母跑道末端的最小距离为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据

解得

故选C。

4. 在匀强电场中平行电场方向建立一直角坐标系，如图所示。已知、、三点电势分别为、、，，则匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　）

A. ，方向由指向 B. ，方向垂直斜向下

C. ，方向由指向 D. ，方向由指向

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】连接AB，由题意可知，AB连线的中点C的电势应与坐标原点O的电势相等，OC连线即为等势线，与等势线OC垂直的方向为电场强度的方向，故电场强度的方向由B指向A，其大小

故选A。

5. 如图所示，用一细轻杆将光滑的大圆环固定在竖直平面内，将视为质点的小环套在大环上，小环从大环的最高处由静止滑下，设小环所在位置与大环的最高处的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则此时小环的向心加速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】小圆环从最高点滑下，由机械能守恒定律

解得

则向心加速度

故选B。

6. 意大利物理学家伽利略在研究打击现象时，最早定义了类似“动量”的概念。现用质量为20m的铁锤沿水平方向将质量为m、长为l的钉子敲入木板，铁锤每次以相同的水平速度敲击钉子，随即以大小的速度反弹。若敲击1次后钉子恰好全部进入木板，则钉子在进入木板过程中受到的平均阻力大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】铁锤敲击钉子的过程中，动量守恒，取锤子的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有

解得钉子的速度为

对钉子根据动能定理可得

解得钉子在进入木板过程中受到平均阻力大小

故选B。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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. 如图所示，在条形磁铁产生的磁场中，垂直条形磁铁中心轴线放置3个相同的闭合线圈、和，三个线圈的中心均在条形磁铁的中心轴线上，穿过各个线圈的数通量分别为、和，则（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】磁通量可以形象地用穿过截面内的磁感线条数来表示，条形磁铁外周围的磁感线从N极出发回到S极，三个环面都在轴线上，距离最近的穿过的磁通量最大，距离最远的穿过的磁通量最小，故有Φ1>Φ2>Φ3。

故选BC。

8. 2022年北京冬奥会上运行了超1000辆氢能源汽车，是全球最大规模的一次燃料电池汽车示范，体现了绿色环保理念。质量为m的氢能源汽车在平直的公路上由静止启动，汽车运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，汽车牵引力的功率与时间的关系如图乙所示。设汽车在运动过程中所受阻力不变，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车所受阻力大小为

B. 汽车的最大牵引力为

C. 汽车车速为时，它的加速度大小为

D. 汽车车速从增大到的过程中，牵引力对汽车做的功为

【答案】C

【解析】

【详解】A．汽车速度达到最大时做匀速运动，牵引力等于阻力

A错误；

B．汽车做匀加速运动时牵引力最大且保持不变，但功率达到最大功率时有

由图像可知，匀加速的加速度为

解得

B错误；

C．汽车车速为时，由牛顿第二定律得

解得

C正确；

D．汽车车速从增大到的过程中，由动能定理得

可知汽车车速从增大到的过程中，牵引力对汽车做的功大于；

故选C。

9. 某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 该简谐运动的表达式为y=2cos（0.5πt+0.5π）（cm）

B. 1s～3s内，质点的速度方向与加速度方向始终相同

C. t=s时，质点的位移为1cm

D. t=1s和t=3s时，质点的速度大小相等方向相反

【答案】CD

【解析】

【详解】A．振幅为2cm，周期为4s，则角速度为

故简谐振动表达式为

在图中选取一点带入表达式中求出

故简谐振动的表达式为

故A错误；

B．1s到2s时间内，质点做减速运动，故速度与加速度反向，故B错误；

C．将t=s带入表达式可得

故C正确；

D．y-t图像中斜率表示速度，1s和3s时刻速度大小相等，方向相反，故D正确。

故选CD。

10. 光滑水平地面上，质量为2kg的木板正以的速度匀速向右运动。某时刻质量为0.5kg的滑块（可视为质点）以、水平向左的速度从木板右端滑上木板，经过3s后，滑块和木板刚好相对静止。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）

A. 此过程中滑块的加速度大小为

B. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.16

C. 滑块相对地面向左的最大位移为2.5m

D. 木板的最小长度为4.5m

【答案】ACD

【解析】

【详解】AB．依题意，可知滑块及木板系统动量守恒，取向右为正，有

代入数据求得

可得滑块加速度大小为

对滑块，根据牛顿第二定律可得

解得

故A正确，B错误；

C．滑块相对地面向左的最大位移为

故C正确；

D．根据能量守恒定律可得

代入数据解得

故D正确。

故选ACD。

三、非选择题：共56分。

11. 宋丽同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。她在选用合适的器材组装成单摆后，主要实验步骤如下：

①将单摆上端固定在铁架台上；

②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L；

③记录小球完成n次全振动所用的总时间t；

④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。

（1）该同学经过思考和计算，得到了当地重力加速度测量值的表达式______________（用L、n、t表示）。

（2）如果她测得的g值偏小，可能的原因是______________。

A．测摆长时摆线拉得过紧

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了

C．开始计时时，秒表过早按下

D．实验中误将49次全振动的次数记为50次

（3）为减小实验误差，该同学经过思考，接着她多次改变摆长L，并测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制出图像，如图乙所示。该同学经过计算，得到图乙中图像的斜率为k，则当地的重力加速度可表示为______________（用k表示）。

【答案】    ①.     ②. BC##CB    ③. ##

【解析】

【详解】（1）[1]周期为

单摆周期公式为

解得

（2）[2]A．测摆长时摆线拉得过紧，则所测摆长偏大，则所测重力加速度g偏大，故A错误；

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了，则所测摆线长度偏小，则所测重力加速度g小，故B正确；

C．开始计时时，秒表过早按下，所测时间偏大，则所测重力加速度g偏小，故C正确；

D．实验中误将49次全振动的次数记为50次，则周期测量值偏小，则所测重力加速度g偏大，故D错误。

故选BC。

（3）[3]由图可知

由于

则可得

解得

12. “芒种”实验小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（E约为1.5V，r小于），采用的电路图如图甲所示。

（1）实验小组的同学找到的器材如下：

A．干电池1节；       

B．滑动变阻器（0～10Ω）；

C．滑动变阻器（0～300Ω）；   

D．电压表（0～3V）；

E．电压表（0～15V）；       

F．电流表（0～0.6A）；

G．电流表（0～3A）。

则滑动变阻器应选______，电流表应选______，电压表应选______。（填器材前的字母代号）

（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图线，由图可知电源电动势______V（结果保留三位有效数字）、内阻______Ω（结果保留两位有效数字）。

（3）同学们对本实验的误差进行了分析，下列说法正确的是______。

A．实验产生的系统误差，主要是因为电压表的分流作用

B．实验产生的系统误差，主要是因为电流表的分压作用

C．实验测出的电动势大于真实值

D．实验测出的内阻小于真实值

【答案】    ①. B    ②. F    ③. D    ④.     ⑤.     ⑥. AD##DA

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]根据电路图可知滑动变阻器采用限流式接法，因为电池的内阻小于，若滑动变阻器采用大阻值，不方便调节电路，所以选用小阻值B；电源电动势约为1.5V，所以电压表选择D；滑动变阻器阻值为0～10Ω，根据电源电动势和内阻大小，为使电流表指针偏转到中央附近减小实验误差电流表选用F。

（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有

结合图像可得

，

（3）[6]

AB．本实验中电压表测量的就是真实的路端电压，由于电压表的分流作用，电流表测量的并不是真实的干路电流，所以可得实验产生的系统误差，主要是因为电压表的分流作用，A正确，B错误；

CD．由题可知短路电流的测量值等于真实值，此外由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，所以可得真实值与测量值的图像横轴截距相同，真实值图像的纵轴截距应大于题中的测量值图像的纵轴截距，所以可得电源电动势的测量值小于真实值；同时根据

可得电源内阻的测量值小于真实值，C错误，D正确。

故选AD

13. 如图所示，固定斜面BC的倾角α = 37°，小物块（视为质点）以v0= 4m/s的初速度从A点水平抛出，到达斜面顶端B点时，其速度方向恰好沿斜面向下，小物块到达C点时的速度恰好等于到达B点时速度的。已知小物块的质量m = 0.4kg。斜面BC长L = 2m，取重力加速度大小g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力，求：

（1）小物块从A点运动到B点水平方向位移x；

（2）小物块沿斜面BC滑下过程中克服阻力做的功Wf

【答案】（1）1.2m；（2）9.6J

【解析】

【详解】（1）设A到B的时间为t

解得

小物块从A点运动到B点水平方向的位移x

（2）在B点的速度为

根据动能定理得

解得

Wf = 9.6J

14. 如图所示，A为粒子源。在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2。C、D板长L，板间距离d。现从粒子源A发出质量为m，带电量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，最后穿出打在右侧的屏幕上，不计粒子的重力。求：

（1）带电粒子穿过B板时的速度大小；

（2）带电粒子从偏转电场射出时的侧移量（即竖直方向的偏转位移）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】(1)粒子经加速电场的过程中，由动能定理得

解得

(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，平行板方向做匀速直线运动，运动时间为

垂直板方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度为

离开偏转电场时的侧移为

由以上各式解得

15. 如图所示，质量的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角。现将滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数，小车的长度，重力加速度大小，滑块A、B均可视为质点，求：

（1）滑块B刚滑上小车C时的速度大小；

（2）滑块A的质量；

（3）该过程中弹簧弹性势能的最大值。

【答案】（1）3m/s；（2）0.6kg；（3）3J

【解析】

【详解】（1）设滑块B滑至小车C右端时它们的共同速度大小为，滑块B从滑上小车C到滑至小车C右端的过程中，滑块B和小车C两者组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有

根据能量守恒定律有

解得

（2）滑块A自点滑至平台的过程中，由动能定理有

设滑块A挤压弹簧结束后（弹簧恢复原长时）的速度大小为，滑块A与滑块B在水平平台上相互作用的时间内，两者组成的系统满足动量守恒定律和机械能守恒定律，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

解得

（3）当滑块A、B速度大小相等时弹簧弹性势能最大，根据动量守恒定律有

根据能量守恒定律有

解得