汉寿县第一中学2022-2023学年高二下学期期中物理试卷(含答案)

这是一份汉寿县第一中学2022-2023学年高二下学期期中物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
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，重力加速度大小为g，则( )
A.支持力对滑块B不做功
B.滑块B下滑过程中，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
D.滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为
5．如图所示，装卸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
6．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
7．如图，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于绝缘倾斜直轨道DC的最低点，光滑直轨道上端点D到A、B两点的距离均为L，DO为绝缘竖直轨道，O为AB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DO和DC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点的电场强度相同
B.小球沿DC下滑过程中，其电场强度先增大后减小
C.小球沿DC下滑过程中，其电势能先增大后减小
D.小球沿DO到达O点速度与沿DC到达C点的速度大小不相等
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.线速度大小的比值为
B.角速度大小的比值为
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100kW、输出电压为250V，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12.5Ω；该学校每间教室有标有“220V 50W”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80A
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
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
12．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．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ρ。
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________mm；
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：
A.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________（填器材前面的序号）；
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、计算题
14．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、横截面积、厚度不计，活塞与气缸之间的摩擦不计，大气压强，g取。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．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．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.
参考答案
1．答案：D
解析：A.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错误;
B.避开门将，不能忽略门将大小，形状及动作，不能看成质点，B错误;
C.足球受力是由于运动员的脚恢复形变产生的，C错误;
D.质量不变，惯性大小不变，D正确。
故选D。
2．答案：D
解析：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、图像切线的斜率代表加速度，由图可知，烟花弹的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律得：
则空气阻力逐渐减小，故B错误；
C、连接AB两点，烟花弹做匀变速直线运动，位移为
图像与坐标轴所围面积表示位移，由图可知
故C错误；
D、连接AC两点，从时间，烟花弹做匀变速直线运动，烟花的位移为
由图可知
故D正确；
故选：D。
3．答案：C
解析：运动员两次运动的位移均等于两点间雪道的长度,由可知,运动员两次运动的平均速度不同,A错误;设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;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;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。
4．答案：D
解析：A、滑块B在下滑过程中对斜面体A有斜向左下方的压力，斜面体A向左移动，滑块B的位移与其受到的支持力不是垂直关系，它们的夹角为钝角，即支持力对滑块B做负功，故A错误;
BD、滑块B在下滑过程中，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，合外力不为零，所以系统动量不守恒。滑块B下滑过程中，组成的系统水平方向不受力，所以系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，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，由动量守恒定律有,解得,设B到达斜面底端时，水平位移大小分别为，在水平方向有，，得，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，故B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，故C错误。
故选:D。
5．答案：D
解析：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D正确。
6．答案：B
解析：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。
7．答案：AB
解析：A.由于DC均处于AB的中垂线上，且，由平行四边形定则知的点电荷在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，故A正确;
B.小球沿DC轨道下滑过程中，两点电荷产生合场强与DC垂直，由于小球运动过程距离两点电荷的距离先减小后增大，其电场强度先增大后减小，故B正确;
C.小球沿DC到达轨道最低点C过程，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，故C错误;
D.小球沿DO运动过程，受到的电场力也与轨道垂直，故小球沿DO到达O点与沿DC到达C点过程都只有重力做功，重力做功相同，由动能定理得小球到达O点与到达C点的速度大小相等，故D错误。
故选:AB。
8．答案：ACD
解析：根据万有引力提供向心力有，则，所以的线速度大小的比值为;因的角速度相同,所以的角速度大小的比值等于的角速度大小的比值,则,则A错误,B正确.因的角速度相同,由可知,,则C错误.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.
9．答案：BD
解析：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n间教室照明，则，D正确。
故选BD。
10．答案：BD
解析：若该波沿x轴正向传播,由题图知时刻质点P正通过平衡位置向上运动,质点Q位于波谷,则有,波长为,由于波长大于2m,所以波长为8m,A项错误;若该波沿x轴负向传播，则有,波长为,由于波长大于2m,n取0,所以波长为,B项正确;若该波沿x轴正向传播,波速为,C项错误;若该波x轴负向传播,波速为,由Q传到P的时间为,D项正确。
11．答案：AB
解析：A、设线圈bc边刚进入磁场时速度为。线圈进入磁场前下滑过程，由动能定理得:,bc边产生的感应电动势为,感应电流为,联立解得:，故A正确;
B、线圈bc穿过磁场过程中，有,,解得通过其导线横截面的电荷量为:，故B正确;
C、线圈bc边离开磁场区域时，由平衡条件有,其中,联立解得线圈bc边离开磁场区域时的速度为:,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，解得线圈中产生的焦耳热为:,故D错误;
故选:AB。
12．答案：（1）D（2）①偏大②偏小（3）
解析：（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）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油膜的面积为
分子直径
13．答案：①3.851/3.852/3.853②D；
解析：①由图示螺旋测微器可知，其示数
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。
该圆柱体的电阻表达式为
14．答案：（1）300K或27℃（2）49.25J
解析：（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．答案：（1）（2）
解析：（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．答案：（1）12 m/s（2）见解析
解析：（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1 m/s