2022-2023学年湖南省五市十校教研教改联合体高二上学期期中考试物理试题 解析版

五市十校教研教改共同体2022年下学期高二期中考试

物 理

审题：永州一中物理备课组

本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

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的答案标号涂里，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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.物理学是一门以实验为基础的学科，实验是物理的灵魂.对于下列实验及现象，说法正确的是（）

A.甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的

B.乙图中，若在的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在端的表头示数始终为0

C.丙图中，使摆偏离平衡位置后释放，在振动稳定后，与球距离最近的小球将获得最大的振幅

D.奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应

2. 北京时间2022年10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在离地球表面约的中国空间站开讲，新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行投课.通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的空间站里，航天员可以自由地“漂浮”，这表明他们（）

A.所受地球引力的大小近似为零

B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C.地球引力的大小等于其随飞船运动所需向心力的大小

D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

3.电子枪常用于产生并形成高速，聚束的电子流，去轰击荧光屏使之发光.如图所示是电子枪的部分原理图，阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极，虚线是其中一个电子的运动路线，实线是电场线，是电场中的三个点，下列说法正确的是（）

A.电子在点的机械能比点的大                   B. 点的电势比点高

C.电子从运动到的过程电势能增大               D.从到电子受的电场力不断增大

4.“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目，体操运动员在落地时总要屈腿，这样做可以（）

A.减小地面对脚的冲击力                    B.使地面对于脚的冲量为零

C.减小人的动量变化量                      D.减小人的动能变化量

5.一弹簧振子振幅为，从最大位移处经过时间第一次到达平衡位置，若振子从最大位移处经过时的加速度大小和速度分别为和，振子从最大位移处经过路程为时加速度大小和速度大小分别为和，则和的大小关系为（）

A.      B.         C.       D.

6.北京市国民体质监测中心曾经调查显示，长时间低头看书、看手机时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46.1%。智能感应式矫正器能提醒不良姿势起到矫正的作用.如图是某矫正器的铭牌信息，已知当剩余电池容量为总容量的20%时，智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态，第一次使用前的电池容量为零，则下列说法正确的是（）

A.电池容量的单位是能量单位

B.理论上该矫正器充满电可以连续正常工作约4.6小时

C.该矫正器充满电所储存的能量约为

D.第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为

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.如图甲所示，装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，把玻璃管向下缓慢按压后放手，忽略空气阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得玻璃管振动周期为，以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中为振幅，对于玻璃管（包括管内液体），下列说法正确的是（）

A.回复力等于玻璃管所受的浮力

B.在时间内，玻璃管加速度减小，速度增大

C.在时刻玻璃管速度为零，加速度为正向最大

D.振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒

8.在如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，指示灯的阻值为，电动机线圈电阻为。当开关闭合时，电动机正常工作，指示灯的电功率为。电流表为理想电表，那么下列说法中正确的是（）

A.流过电动机的电流为                 B.电动机机械功的功率为

C.电动机的机械效率为75%                     D.电源的输出功率为

9. Ioffe- Prichard磁阱常用来约束带电粒子的运动.如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出。已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比。下列说法正确的是（）

A. 点的磁感应强度为零

B.直导线1、3之间的相互作用力为排斥力

C.直导线1、2在点产生的磁场的磁感应强度方向沿轴负方向

D.直导线2受到其他导线的磁场力可能为零

10.如图，质量和半径都相同的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点和水平面相切，圆弧的半径为。圆弧体锁定，圆弧体可以自由滑动，一个小球从圆弧体的最高点由静止释放，在圆弧体中上升的最大高度。已知重力加速度大小为，则（）

A.小球在圆弧体最高点滑下到分离过程中，小球与圆弧体组成的系统动量守恒

B.小球与圆弧体的质量之比为1：2

C.小球在圆弧体最高点滑下到分离过程中，圆弧体后退的距离为

D.若圆弧体没有锁定，则圆弧体最终获得的速度大小为

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11.（8分）某同学在利用单摆周期公式测量当地的重力加速度实验中，采用如图甲所示装置，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，小球直径为___________；

（2）实验中下列做法正确的是_________；

A.摆球要选择质量大些、体积小些的钢球

B.摆线要选择弹性大些的，并且尽可能短一些

C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

D.将摆球拉到合适位置，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则单摆周期

（3）实验中改变摆长获得多组实验数据，正确操作后作出的图像为图丙中图线②。某同学误将悬点到小球下端的距离记为摆长，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图丙中__________（填“①”“③”或 “④”）利用该图线求得的重力加速度__________（填“大于”“等于”或“小于”）利用图线②求得的重力加速度。

12.（10分）某实验兴趣小组为了研究电表的改装和练习使用多用电表，设计了如下实验。

（1）某同学用多用电表粗测电阻时采用“”倍率，结果多用电表表盘指针位置如图乙中右侧虚线所示，为了测量更加准确，这时应该采用__________（填“”或“”）倍率，换完倍率以后重新进行欧姆调零，得到表盘指针位置如图乙中左侧实线所示，则电阻的阻值是__________。

（2）图甲为某同学设计的电流挡、电压挡的两用表电路图。已知电流计的量程是，内阻是，电阻，则选择开关接到“2”是__________（填“电流挡”或“电压挡”），其量程是_________。

（3）使用一段时间后，多用电表电源电动势降低，但仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测量某一电阻时，测量值比真实值________（填“偏大”不变”或“偏小”）。

13.（10分）示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。如图所示，在示波器里长为的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场.一电子电荷量为、质量为，以初速度紧贴上极板水平进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度方向与水平方向的夹角为37°.电子重力忽略不计，。求：

（1）上极板带何种电荷？

（2）电子射出下板边缘时的速度大小为多少？

（3）两板间的电势差为多少？

14.（12分）传送带在生产生活中有广泛的应用，如图所示，竖直倾斜光滑轨道与水平传送带在点平滑连接，质量的物体从高为的光滑轨道上点由静止开始下滑，滑上水平传送带上的点。已知物体和传送带之间的动摩擦因数为，传送带之间的距离为，传送带一直以的速度沿顺时针方向匀速转动，重力加速度取，求：

（1）物体滑到点时速度为多大？

（2）物体由运动到的过程中，系统产生的热量为多少？

（3）物体由运动到的过程中，传送带对物体的冲量为多少？

15.（16分）如图所示，水平地面上固定两个相同的斜面，斜面足够长且倾角，之间的距离为，在其中点正上方有光滑水平轴。一根长为的轻质细绳一端固定在轴上，另一端系一个质量为的小球，小球与地面接触但无相互作用。滑块和小球的质量相等，且均可视为质点，滑块与小球发生弹性正碰，若不计空气阻力和滑块经过点处的机械能损失，重力加速度取。

（1）若滑块从处由静止下滑，滑块与水平面间的动摩擦因数为，斜面均光滑，求：

①滑块与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力大小；

②滑块与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数。

（2）若滑块从处由静止滑下，斜面均粗糙，滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为。求小球第次做完整的圆周运动时在最低点的动能的表达式。（要求除外，其他物理量的数值需代入，写出关系式即可，不需要写出取值范围。）

高二期中考试

物理参考答案、提示及评分细则

1.D 通电导线与通电导线之间的相互作用力是通过磁场发生的，故A错误；

在的两端接上交流电源，磁通量改变，线圈中产生感应电流，即接在端的表头示数不为0，故B错误；

根据共振的知识可知，使摆偏离平衡位置后释放，在振动稳定后，与球摆长最接近的小球将获得最大的振幅，故C错误；

奥斯特利用装置丁发现了电流的磁效应，D正确。

2.C 所受万有引力，航天员在空间站中所受地球的万有引力提供做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，飞船对其作用力等于零，地表所受万有引力，故ABD错误。

3.B 顺电场线方向电势降低，B正确；电场线越密集的地方电场强度越大，电场力越大，故D错误；电子从运动到的过程，电场力做正功，电势能减少，机械能增加，故AC错误。

4.A 落地时屈腿，这样可以增加脚与地接触的时间，根据动量定理得：，得，当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变且不为零，动能的变化量也不变；动量的变化率减小，即地面对脚的作用力减小，故A正确。

5.D 弹簧振子从最大位移处往平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故时间内运动的路程小于，即其用离平衡位置的距离大于，距离平衡位置越远，加速度越大，速度越小，因此，故D正确。

6.C 电池容量的单位是电荷量单位，A错误；

额定工作状态时的电流为。理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为，故B错误；

该矫正器充满电所储存的能量均为，故C正确；第一次充满电的时间，第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为，D错误。

7.BC  玻璃管（包括管内液体）只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做简谐运动的回复力等于重力和浮力的合力：A错误；

由图像可知，在时间内，玻璃管位移减小，则加速度减小，玻璃管向着平衡位置做加速运动，速度增大，时刻处于负向最大位移处，速度为零，加速度为正向最大，BC正确；

玻璃管在做简谐运动的过程中，水的浮力对玻璃管做功，所以振动的过程中玻璃管的机械能不守恒，D错误。

8.AD  指示灯得；由得流过电流表的电流为，流过电动机的电流为，所以A正确；

电动机的输人功率为，热功率，输出的机械功率；电动机效率，故BC错误；

电源的输出功率，故D正确。

9.AC 据右手螺旋定则可判导线1、3和导线2、4在点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，故A正确；当1、3通有同向电流时，表现为吸引力，B错误；

据右手螺旋定则判定1、2导线产生的磁感应强度，矢量合成可得方向沿轴的负向，C正确；

利用同向电流互相吸引，异向电流排斥，导线1、3对导线2的合力大于导线4对导线2的作用力，不为零，故D错误。

10.CD 小球与圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，故A错误；

设小球质量为，圆弧体质量为，小球从圆弧体上滑下时，的速度大小为，小球的速度大小，由题意可知：，，解得，故B错误；

，，，可得，故C正确；

若隔弧体没有锁定，则小球与圆弧体作用过程类似于弹性碰撞，交换速度，因此圆弧体最终获得的速度大小为，故D正确。

11.（1）14.5（2）AD（错选、漏选均不得分）（3）③ 等于（每空2分）

解析：（1）游标卡尺读数为；

（2）为减小空气阻力对实验的影响，摆球要选择质量大些、体积小些的球，A正确；

为防止单摆运动中摆长发生变化，为减小实验误差，应选择弹性小的细线做摆线，摆线应适当长些，B错误；单摆在摆角小于10°时的运动是简谐运动，为减小周期测量的误差，应从摆球经过平衡位置时开始计时且测出摆球做多次全振动的时间，求出平均值作为单摆的周期，C错误，D正确；

（3）摆长是线长加小球半径，由单摆周期公式，可知，若为摆长加小球直径，则应为，则重力加速度，由图丙可知，图线③是正确的，图线③与图线②平行，它们的斜率相等，利用图线③求得的重力加速度等于利用图线②求得的重力加速度。

12.（1）   120  

（2）电压挡        

（3）偏大

解析：（1）指针指向中间倍率最准确，应换成“”倍率；此时读数为。

（2）电流计与电阻并联，电阻起到分流作用，因此电流计与改装为电流表；再与电阻串联，电阻起到分压作用，故改装的为电压表，故开关接到“1”是电流挡，开关接到“2”是电压挡，量程为。

（3）欧姆表内阻，电源电动势降低，欧姆调零时欧姆表内阻变小，用欧奶表测电阻时，

电流，由于偏小，偏小，指针偏左，电阻测量值偏大。

13.解：（1）由于电子带负电，由运动轨迹可知，上极板带负电；

（2）电子射出下板边缘时的速度大小为；

（3）电子在电场中，

14.解：（1）根据机械能守恒定律得，

；

（2）物体在传送带上加速，

加速运动的时间为，

匀加速运动的位移为，

匀速运动的时间为，

物体加速时，皮带的位移为

产生的热量

（3）传送带对物体的支持力的冲量

传送带对物体的摩擦力的冲量

15.解：（1）①滑块下滑至速度为的过程，由动能定理可得

，

滑块与小球发生弹性正碰，设碰后的速度分别为和，由动量守恒及机械能守恒可得

联立可解得，即两者交换速度，则对小球有

②小球恰好能完成一次圆周运动，设到达最高点的速度为，满足

设小球在最低点的速度为，小球从最低点到最高点的过程，由机械能守恒可得

联立可解得，即滑块和小球最后一次碰撞时滑块的速度至少为，

设从初状态到速度为的过程，滑块在水平面通过的总路程为，据能量守恒可得

联立代入数据可解得，

此过程中，滑块与小球碰撞的次数即为小球完成完整圆周运动的次数，可知

，

解得，故小球做8次完整圆周运动。

（2）对滑块，第一次的动能根据动能定理有

，

解得

第次做完整的圆周运动后到达斜面上高度为，，动能为，有

，得

，得

可以得到

所以：

……

所以