湖南省多所学校2022-2023学年高二物理上学期期中考试试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省多所学校2022-2023学年高二物理上学期期中考试试卷（Word版附解析），共16页。
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=2cs（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，cs37° = 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